苯酚废气处理技术研究

摘要：化工品仓储库废气种类繁多，包括烃类、酯类、酮类、醚类等，其释放到空气中即污染环境，又危害人体健康，而且还造成了资源的浪费。不同的化工品挥发性、水溶性、毒性、易燃易爆性等物理性质、化学性质各不相同，回收处理方法也各式各样。常规的物理法，如冷凝法、洗涤吸收法、吸附法等，处理工艺简单，适用范围广，投资少，仍是化工品库废气处理的主要选择，尤其是它们的组合工艺，在化工品有机废气回收中应用较多。本文对苯酚的废气处理进行了研究，对于苯酚的废气处理提出了可处理的方案。

1前言

化工品仓储库废气种类繁多，包括烃类、酯类、酮类、醚类等，其释放到空气中即污染环境，又危害人体健康，而且还造成了资源的浪费。不同的化工品挥发性、水溶性、毒性、易燃易爆性等物理性质、化学性质各不相同，回收处理方法也各式各样。常规的物理法，如冷凝法、洗涤吸收法、吸附法等，处理工艺简单，适用范围广，投资少，仍是化工品库废气处理的主要选择，尤其是它们的组合工艺，在化工品有机废气回收中应用较多。

常用的组合工艺就是“冷凝+吸附”，大部分化工品通过该工艺即可被回收处理，而苯酚的凝固点高(40.6℃)，容易结晶析出，阻塞管道和设备，不适合用冷凝法处理，相关组合工艺也在苯酚废气处理方案中使用受限。

2苯酚的特性及危害

苯酚凝固点为40.6℃，常温下是无色针状结晶。微溶于水，与大约8%水混合可液化，65℃以上能与水混溶;易溶于有机溶剂，可混溶于醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡士林、挥发油、强碱水溶液。

苯酚腐蚀性极强，接触后会使局部蛋白质变性，对皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用。其毒性较大，可抑制中枢神经或损害肝、肾功能。吸入高浓度的苯酚蒸汽可导致头晕、头痛、乏力、视力模糊、肺水肿，误食进入消化道引起消灼伤和胃肠道穿孔，严重者引起肾功能衰竭和呼吸衰竭。苯酚是促进癌细胞活化和增值的内分泌干扰物，能对动物雌性激素、甲状腺素、儿茶酚胺等表现出显著的干扰效应，可导致人类生殖障碍、发育异常、癌症及复杂的生态效应。空气中的苯酚通过呼吸、皮肤进入人体，使蛋白质变性、沉淀，损害和抑制粘膜、心血管、中枢神经系统，苯酚废气进入水体会影响水生生物和农作物的生理功能。苯酚的广泛使用和严重的环境影响促使其废气、废水治理尤为重要。国家也制定了严格的含酚废水排放标准。

3苯酚废气处理方式

根据资料查询，治理苯酚的技术有吸附法、吸收法、生物降解、光催化降解等。其中吸附、生物降解、光催化降解等方法常用于含酚废水处理，生物降解、光催化降解属高新技术，治理效果好，但收催化剂(多为TiO2)的价格限制，投资也高，多用于苯酚废水处理;生物降解的管理要求高、操作方法烦琐，要求废水中不含有焦油或油类物质，不然会使微生物死亡;光催化降解和生物降解会损坏苯酚分子，而物理法治理过程中苯酚分子没有被破坏，可回收利用。活性炭吸附技术[1]在去除水体中的有机污染物方面使用最为广泛的物理法，由于活性炭具有发达的孔结构和巨大的比表面积，其吸附技术尤其适合低浓度的有机污染物的处理，经脱附后苯酚可重复利用。但活性炭吸附技术一般不用于治理苯酚废气，因为苯酚一旦析出大晶体颗粒会阻塞活性炭的孔结构，影响后续吸附。

3.1清水洗涤吸收技术

苯酚废气的处理方法相对较少，除焚烧处理外，常用洗涤吸收技术，工艺流程为：苯酚废气由收集总管经排放气压缩机增压后或经风机抽入洗涤塔的底部，与塔顶的喷淋新鲜水或碱液进行逆流传质，进行洗涤吸收。洗涤吸收苯酚尾气后的喷淋水(富液)经循环泵打到塔顶循环利用，当检测饱和后打入缓冲罐，送入废水处理装置进行处理，脱除水中的苯酚、丙酮。洗涤脱除苯酚的尾气从塔顶高空排放。流程见下图：

该法工艺操作简单，吸收效果好，但耗水量大，同时又会产生大量的废液，实际就是将废气污染转化为废水污染，整体运行成本较高。

3.2生物洗涤吸收技术

很多学者将生物法运用到苯酚废气处理上，生物洗涤技术是将生物循环液替代清水，废气再填料塔中发生吸收，废气中苯酚转移到液相，部分苯酚被吸收塔内填料上的生物膜在塔内降解，其余的苯酚随循环液流回流到循环水槽和原液混合而得到稀释，然后逐渐在水槽中降解去除。由于生物膜和生物循环液对污染物的降解作用可持续重复利用，维持较高的净化效率。刘玉红等对生物洗涤技术和常规的清水洗涤效果进行了试验对比，生物洗涤的循环运行效果比常规的清水吸收效果好的多。

但试验发现生物洗涤技术不适合高浓度苯酚废气处理，当苯酚负荷在30g/(m3.h)左右时，长期运行的平均去除率在97%左右。当苯酚负荷超过50g/(m3.h)时，液相中苯酚会出现累计，影响回收系统的稳定运行，还需进一步提高强化微生物的降解能力。

4苯酚废气处理其他问题总结

苯酚具有一定的酸性，性质活泼，与醛、酮反应生成酚醛树脂、双酚A，与醋酐;水杨酸反应生成醋酸苯酯、水杨酸酯。还可进行卤代、加氢、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反应。避免与常温下可发生反应的废气共用同一废气回收管线。

苯酚腐蚀性极强，其凝液对管道和设备的腐蚀较大，对管道和设备材质要求较高，一般为304或304L材质。同时为保证苯酚不在废气管道中产生凝液或结晶，需对其废气管道进行加热保温。