基于减污降碳协同的化工废气处理技术及环保效益研究

韩 朴

（江苏新诚润科工程咨询有限公司，江苏 徐州 221000）

摘  要：精细化工行业存在高浓度、含氧有机废气处理能耗高、碳排放量大以及资源浪费严重等问题。针对化工行业废气治理问题，引入“多级冷凝回收一疏水性沸石转轮吸附浓缩一蓄热式热氧化一余热蒸汽回用”这一协同治理工艺。在详细分析废气源强特征的基础上，论证了该工艺路线的选择依据，并明确了各关键单元的设计参数。该系统在高效去除挥发性有机物的同时，通过溶剂回收与余热蒸汽利用，显著降低了碳排放，实现了减污与降碳的协同增效。该技术路径兼顾了环境效益与经济效益，为化工行业推进绿色低碳转型提供了具有参考价值的工程实践范例。

关键词：化工废气处理；协同治理；碳减排；智能控制

如何在保证污染物严格达到排放标准的情况下，最大程度地降低能源消耗、回收资源以及减少温室气体排放，是当下化工环保技术进行升级时的关键难点所在。为验证减污降碳的协同效应，结合某大型医药化工企业废气改造项目，采用“冷凝回收+转轮浓缩+RTO+余热锅炉”这一集成工艺；物质流上，先冷凝回收高浓度溶剂，再通过转轮浓缩与RTO彻底净化低浓度废气；能量流上，利用RTO焚烧产生的高温，通过余热锅炉生产蒸汽回用。通过以上措施，以期实现污染物高效去除与碳排放的有效降低。

1 项目背景与废气特征分析

1.1 废气源强解析

某医药中间体生产基地的合成车间的废气主要源自反应釜投料、真空抽滤、离心干燥以及溶剂储罐呼吸排放。其生产工艺涉及多种有机溶剂，废气组分主要有二氣甲烷、甲苯、乙酸乙酯以及少量甲醇，依据企业提供的生产台账和现场实测数据，废气排放存在十分突出的波动性。为保证系统长期稳定运行，设计工况按照最不利条件即最大生产负荷来核算，主要设计参数:①总设计风量为50000m³/h;②废气温度范围在20~35℃；③V0Cs平均浓度约为1500mg/m³，峰值浓度可达到3000mg/m³；④废气含氣有机物占比约30%，相对湿度在60%~80%。

1.2 治理难点与目标

一方面，含氣废气若直接燃烧，会产生有腐蚀性的酸性气体以及二噁英风险，并且二氣甲烷的热值较低，要维持其燃烧就需要耗费大量的天然气。另一方面，原有的单一活性炭吸附工艺，运行成本极为高昂，而且无法回收有高价值的溶剂。此外，治理目标要符合《制药工业大气污染物排放标准》『以及当地地标要求，还要响应园区低碳化改造的要求，系统的综合能耗要实现大幅降低。

2 技术路线确立与协同机理

2.1 工艺比选与确定

由于废气中高浓度的二氯甲烷具有回收价值，以及中低浓度大风量废气适合浓缩处理的特性，最终确定的技术路线为前置三级冷凝回收（预处理）+沸石分子筛转轮吸附浓缩+蓄热式热氧化（RTO）+余热蒸汽锅炉＋末端碱洗。

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