丙烯腈廢氣處理方案

1、華東理工大學資源與環(huán)境工程學院畢業(yè)論文第頁1微生物法處理丙烯腈研究微生物法處理丙烯腈研究一、前言一、前言丙烯腈是有機合成工業(yè)中的重要單體，它用于制造腈綸纖維、丁腈橡膠、合成樹脂、塑料、藥品、染料、增塑劑及粘合劑等原料，同時可用作許多生產(chǎn)過程的反應介質(zhì)，由于生產(chǎn)和使用丙烯腈時，可因為設備密封不嚴或其它的因素而污染空氣，丙烯腈以蒸氣狀態(tài)存在于空氣中。丙烯腈屬高毒物，其毒性作用類似氫氰酸，主要是由于吸入丙烯腈蒸氣或皮膚接觸而引起的中毒。人對丙

2、烯腈比較敏感，在1gm3的濃度范圍時可在1～2個小時使人致死，在35～220mgm3，除使嗅覺粘膜受到刺激外還可能出現(xiàn)頭痛、胸痛、興奮和引起恐懼感等。人類對于丙烯腈的嗅覺閾值為46.4mgm3，據(jù)報導【1】在其濃度為6mgm3左右時，一般接觸三年以上人就會有頭痛、全身無力、工作效率低下、惡夢和易激動等狀況?？陀^檢查，血壓下降、咽反射減弱及腱反應亢進，還可使肝臟腫大，甚至出現(xiàn)黃疸，有的還可引起皮膚過敏甚至皮炎等。丙烯腈中毒除顯現(xiàn)本身毒性外

3、，并可在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為氰化物，中毒表現(xiàn)與氰化物相似，毒性較小，起病慢，但刺激性較強。丙烯腈是一種強烈污染環(huán)境的污染物，雖然大氣中很難檢測出它的存在，但在局部區(qū)域，像腈綸車間等，丙烯腈有著相對較高的濃度，而且丙烯腈是一種易揮發(fā)的液體，它比較難溶于水，只要揮發(fā)或泄漏出少量的丙烯腈就能造成很大的危害，所以它對于人的生命安全及身體健康是一種潛在的威脅。由于這部分低濃度有機廢氣中有機污染物的濃度都很低（小于5000mgm3），已無回收再利用的價值，而

4、且其凈化處理的難度較大、費用較高，但其對人體健康與生態(tài)環(huán)境的危害卻不容忽視，因而這類工業(yè)廢氣的凈化處理在國內(nèi)外都是環(huán)境保護方面的難題之一?？茖W工作者也一直探索新的除丙烯腈工藝旨在開發(fā)去除徹底而且成本低廉的工藝，我國規(guī)定車間的丙烯腈的最高允許排放濃度為2mgm3【2】。丙烯腈是一種無色易流動液體【3】，英文名稱Acrylonitrile，化學式為CH2CHCN它的摩爾量為53.07，液體密度是0.8060103kgm3，氣體密度為1.8k

5、gm3在常壓下熔點、沸點、燃點分別為－82℃、78.5℃、481℃，它稍溶于水，易溶于一般有機溶劑，它能與空氣混合形成爆炸性混合物，爆炸極限為3～17％，它水解生成丙烯酸，還原生成丙腈，易聚合也能與醋酸乙烯、氯乙烯華東理工大學資源與環(huán)境工程學院畢業(yè)論文第頁3二、國內(nèi)外研究動態(tài)二、國內(nèi)外研究動態(tài)2.1、國外研究動態(tài)、國外研究動態(tài)國外最早提出用生物法處理廢氣及異味的建議是在1923年提出的，當時Bach討論了有關(guān)污水處理廠在逸出H2S的處理

6、，到了50年代，美國與西德分別報導了生物處理這一概念，1957年，Pomecoy提出生物泥床概念，申請了美國專利NO.2973096，并且在加利福利亞成功地安裝了一座泥床，1958年在西德紐倫堡也成功安裝了一座泥床以控制污水進水散發(fā)出的氣味。在美國Casison和Leises于60年代初對生物過濾作用展開了研究，他們在西雅圖附近建立了數(shù)座土壤濾床，并且論證了是生物的降解作用而非介質(zhì)的吸附作用，在研究生物處理廢氣的研究中，德國與荷蘭一直走

7、在世界的前列，早在70年代，生物過濾系統(tǒng)已在他們國家發(fā)展成一個廣泛應用的氣體污染控制技術(shù)，世界上較廣泛研究生物技術(shù)處理廢氣的是在80年代初，當荷蘭與德國學者取得良好的處理效果后才開始的，生物技術(shù)研究一開始就引起了美國、日本和歐洲國家的重視，自80年代來，這一方法已逐漸成為世界處理工業(yè)廢氣凈化研究的前熱點課題之一。在研究的過程中，荷蘭學者Ottengraf根據(jù)吸收操作的傳統(tǒng)雙膜理論提出了生物膜理論，即(1)在吸收器內(nèi)廢氣擴散進液相；(2)

8、擴散進液相的廢氣溶解在液相中并且擴散至生物膜；(3)附著在生物膜上的微生物利用擴散到的廢氣組分作為能源逐漸消耗掉。Ottengraf對具有這典型三步處理廢氣的過程定義為吸收生物膜理論。據(jù)1991年統(tǒng)計【6】，歐洲有500座生物過濾池在運行，大部分處理效率在90％以上，美國在處理土壤與地下水凈化工藝過程時，在對處理排入大氣的芳香族化合物、鹵代化合物的研究中，取得了較大的進展，在1987年Kirchner等人進行用生物膜填料塔凈化去除廢氣中

9、甲苯的研究中，研究了甲苯入口氣體濃度與甲苯生化去除量之間的關(guān)系，從而得出了生物膜填料塔中甲苯凈化屬傳質(zhì)過程控制。據(jù)Csi和Secd報道，采用生物濾池可有效去除二甲苯（BETX）達到90％以上【7】，Sial等人采用滴濾池處理甲苯、苯、乙苯和二甲苯，在1分鐘的停留時間和BETX負荷為1.8kg(COD)m3d時，總?cè)コ蔬_到90％。前幾年，A.PaulTogna等人經(jīng)過研究表明：當有機廢氣停留時間在1.0～1.5分鐘時，生物濾池可以處理濃