《化工安全技术与环境保护 教学课件 ppt 作者 刘景良 主编10章和第11章废气治理电子教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工安全技术与环境保护 教学课件 ppt 作者 刘景良 主编10章和第11章废气治理电子教案（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一节 环境问题与化工污染概述 一、环境问题概述 二、化工生产污染概述 第二节 清洁生产与循环经济 一、清洁生产 二、循环经济,第十章 环境保护与化工污染概述,1、环境的定义及范围 定义：环境是以人类社会为主体的外部世界的总体，主要指人类已经认识到的直接或间接影响人类生存和社会发展的周围世界。 范围：影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。,第一节 环境问题与化工污染概述,一、环境问题概述,2、环境问题 环境问题定义： 环境出现了不利于人类生存和发展的现象。 广
2、义上讲，包括两个方面： 自然原因引起的，称为第一环境问题 人类活动引起的，称为第二环境问题 狭义上讲，环境问题就是第二环境问题，是由人类活动引起的。,第一节 环境问题与化工污染概述,一、环境问题概述,3、全球性环境问题 （1）全球气候变暖 （2）臭氧层的耗损与破坏 （3）酸雨蔓延 （4）淡水危机 （5）森林锐减 （6）土地荒漠化 （7）生物多样性减少 （8）垃圾与危险性废物成灾 （10）有毒化学物的污染问题,第一节 环境问题与化工污染概述,一、环境问题概述,二、化工生产污染概述,化学工业（chemical industry）泛指生产过程中化学方法占主要地位的过程工业。包括基本化学工业和塑料、合
3、成纤维、石油、橡胶、药剂、染料工业等。是利用化学反应改变物质结构、成分、形态等生产化学产品的部门。如：无机酸、碱、盐、稀有元素、合成纤维、塑料、合成橡胶、染料、油漆、化肥、农药等。 化学工业污染防治的重点是：水污染的防治以节水和实现水资源化为中心；大气污染的防治以节能和综合利用为中心；固体废物的污染防治以实现废物减量化和资源化为中心。新建项目要采用先进的无废少废工艺，所有的化工企业都要做到达标排放和符合当地污染总量控制的要求。,1、化工污染分类及来源 化工污染物的种类：按污染物的性质可分为无机化工和有机化工污染；按污染物的形态可分为废气、废水和废渣等。,表10-1 化工污染分类,2、化工污染的
4、特点 化工生产排出的废物对水和大气都会造成污染，尤其对水的污染更为突出。化工废水分为生产废水和生产污水。生产废水较为清洁、不经处理即可排放或回收，如冷凝水。生产污水是指那些污染较为严重、须经处理后方可排放的废水。 （1）废水污染的特点 （2）废气污染的特点 （3）废渣污染的特点,3、化工污染防治的发展 （1）加强环境法律制度的完善 （2）末端治理向生产全过程控制转变 （3）大力推行清洁生产 （4）大力发展循环经济,1、清洁生产的定义和内容 定义：我国的中华人民共和国清洁生产促进法中对清洁生产的定义为：不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料，采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从
5、源头削减污染，提高资源利用率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。 内容：清洁生产的主要内容包括以下3方面内容： （1）生产清洁的产品。 （2）采用清洁的生产过程。 （3）使用清洁能源。,第二节 清洁生产与循环经济,一、清洁生产,2、清洁生产的发展 1992年6月在联合国环境与发展大会上，正式将清洁生产定为实现可持续发展的先决条件，同时也是工业界达到改善和保持竞争力和可盈利性的核心手段之一，并将清洁生产纳入二十一世纪议程中。 清洁生产一直受到各国各界的重视。美国国会于1984年通过了资源保护与恢复法固体及有害废物修正案明确规定废物最少化
6、是美国的一项国策。荷兰、丹麦、英国和比利时等国家还开展了清洁工艺和清洁产品的示范项目。丹麦政府和环保局颁布了环境法，对促进清洁生产提出具体规定，并制定了环境和发展行动计划。 我国从20世纪80年代开始研究推广清洁生产工艺，已陆续研究开发了许多清洁生产技术，为清洁生产的实施打下了基础。2002年6月颁布中华人民共和国清洁生产促进法。,3、实现化工清洁生产的途径 （1）革新产品体系，正确规划产品方案及选择原料路线 （2）实现资源和能源充分、综合利用 （3）采用高效设备和少废、无废的工艺 （4）组织物料和能源循环使用系统 （5）加强管理，提高操作人员的素质 （6）采取必要的末端“三废”处理,二、循环
7、经济,1可持续发展与循环经济 可持续发展是指既满足现代人的需求又不损害后代人需求的发展。就化学工业而言，可持续发展的含义应该是尽可能降低工业本身对自然和社会环境的影响。 循环经济是围绕资源的高效利用和循环利用所进行的社会生产和再生产活动，形成“资源产品再生资源”的物质反馈过程，以尽可能少的资源环境代价获得最大的发展效益。循环经济遵循减量化、再利用、资源化的3R（Reduce，Reuse，Recycle）原则。,2、循环经济与清洁生产 清洁生产主要是从环境保护的角度强调了单个企业内部生产的全过程控制，通过提高资源利用效率来削减污染物排放，而这正是在企业层面循环经济的主要实现形式。其不同点在于，清
8、洁生产主要在单个企业实施，而循环经济则可以在更大的空间范围内有效地配置资源和能源，实现大范围的清洁生产：通过延长产业链，将上游产业的废物变成下游产业的原料，以梯级式利用能源，变废为宝，化害为利，保护生态环境。,3、循环经济实施实例,图10-1 上海化工园区“一体化”理念联合生产模式发展循环经济示意图,图10-2 西部化工城联合组团模式发展循环经济示意图,第一节 化工废气概况 一、化工废气中的大气污染物及其分类 二、化工废气的来源及特点 第二节 废气治理技术 一、气溶胶状态污染物治理技术 二、气体状态污染物治理技术 第三节 典型化工废气治理 一、二氧化硫净化技术 二、氮氧化物净化技术 三、其他气
9、体污染物净化技术,第十一章 化工废气治理,根据大气污染物的存在状态，可将其概括地分为两大类：气溶胶状态污染物和气体状态污染物。 （1）气溶胶态污染物 气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气体分散体系。从大气污染控制的角度，按照气溶胶颗粒的物理性质，可将其分为粉尘、烟尘、雾等。,第一节 化工废气概况,一、化工废气中的大气污染物及其分类,（2）气体状态污染物 气体状态污染物包括无机物和有机物两类。无机气态污染物有硫化物（SO2、SO3、H2S等）、含氮化合物（NO、NO2、NH3等）、卤化物（Cl2、HCl、HF、SiF4等）、碳的氧化物（CO、CO2）以及臭氧、过氧化物等。有机气态
10、污染物则有碳氢化合物（烃、芳烃、稠环芳烃等）、含氧有机物（醛、酮、酚等）、含氮有机物（芳香胺类化合物、腈等）、含硫有机物（硫醇、噻吩、二硫化碳等）、含氯有机物（氯代烃、氯醇、有机氯农药等）等。 直接从污染源排出的污染物称为一次污染物，一次污染物与空气中原有成分或几种污染物之间发生一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物，称为二次污染物。在大气污染中受到普遍重视的二次污染物主要有硫酸烟雾、光化学烟雾和酸雨。,各种化工产品在各个生产环节都会产生并排出废气，造成环境的污染。其来源有以下几个方面： 化学反应中产生的副产品和反应进行不完全所产生的废气； 产品加工和使用过程中产生的废气
11、，以及破碎、筛分及包装过程中产生的粉尘等； 生产技术路线及设备陈旧落后，造成反应不完全、生产过程不稳定，产生不合格的产品或造成的物料跑、冒、滴、漏； 因操作失误，指挥不当，管理不善造成的废气的排放； 化工生产中排放的某些气体，在光或雨的作用下产生的有害气体。,二、化工废气的来源及特点,表111 化学工业主要行业废气来源及主要污染物,化工废气通常具有以下特点 （1）易燃易爆气体多 （2）排放物大都有刺激性和腐蚀性 （3）浮游粒子种类多、危害大。,1、除尘装置的技术性能指标 除尘装置的主要技术性能有除尘效率和压力损失等。 （1）除尘效率 除尘装置的总效率（除尘效率）。 除尘装置的分级效率。 （2）
12、压力损失,第二节 废气治理技术,一、气溶胶状态污染物治理技术,2、除尘装置 （1）分类 根据作用原理，可以将除尘装置分为4大类：机械除尘器、湿式除尘器、电除尘器和过滤式除尘器（如袋式除尘器）。 机械除尘器，通常又分为3类,（2）除尘器的除尘机理及使用范围,表112 常用的除尘器的除尘机理及其使用范围,（3）除尘装置的选择和组合,表113 各种主要除尘设备优缺点比较,表114 常用除尘装置的性能,目前处理气态污染物的方法，主要有吸收、吸附、催化转化、燃烧、冷凝和生物法等方法。处理方法的选择取决于废气的化学物理性质、含量、排放量、排放标准、以及回收的经济价值。 1、吸收法 吸收法是采用适当的液体作
13、为吸收剂，使含有有害物质的废气与吸收剂接触，废气中的有害物质被吸收于吸收刑中，使气体得到净化的方法。 在控制化工废气有机污染方面，化学吸收法采用较多，例如用水吸收以萘或邻二甲苯为原料生成苯酐时产生含有苯酐、苯甲酸、萘醌等废气；用碱液循环法吸收磺化法苯酚生产中的含酚废气，再用酸化吸收液回收苯酚用水吸收；用水吸收合成树脂厂含甲醛尾气等。,二、气体状态污染物治理技术,2、吸附法 吸附法治理废气，即使废气与大表面、多孔性固体物质相接触，将废气中的有害组分吸附在团体表项上，使其与气体混合物分离，达到净化目的。具有吸附作用的固体物质称为吸附剂，被吸附的气体组分称为吸附质。 吸附法可应用与净化涂料、塑料、橡
14、胶等化工生产排出的含溶剂或有机物废气，通常用活性炭作吸收剂。活性炭吸附法作常见的是净化氯乙烯和四氟化碳生产中的尾气。 3催化转化法 催化转化法净化气态污染物是利用催化剂的催化作用，使废气中的有害组分发生化学反应并转化为无害物或易于去除物质的一种方法。,4、燃烧法 冷凝法是采用降低废气温度或提高度气压力的方法，使一些易于凝结的有害气体或蒸气态的污染物冷凝成液体并从废气中分离出来的方法。 5、冷凝法 冷凝法是采用降低废气温度或提高度气压力的方法，使一些易于凝结的有害气体或蒸气态的污染物冷凝成液体并从废气中分离出来的方法。 6、生物法 废气的生物法净化是利用微生物的生命活动把废气中的气态污染物转化成
15、少害甚至无害物质的净化法。,1、吸收法净化生产工艺含硫废气,第三节 典型化工废气治理,一、二氧化硫净化技术,表115 几种污染装置和行业常用的脱硫方法,（1）亚硫酸钾（钠）吸收法（WL法） WL法可分为WLK法（钾法）和WLNa（钠法）两种。,图111 WLK法流程图,图112 WLNa法流程图,（2）碱液吸收 石灰石石膏法 石灰石石膏法是目前发展比较成熟，运用比较广的脱硫法。此法用石灰石、生石灰或消石灰的乳浊液为吸收剂吸收SO2，对吸收液进行氧化可副产石膏，通过控制吸收液的pH，可以副产半水亚硫酸钙。 双碱法 此法是以苛性钠（NaOH）或纯碱（Na2CO3）溶液作为吸收 剂，吸收SO2后制得
16、亚硫酸钠。在日本目前有60的脱硫过程是采用这种方法，回收无水亚硫酸钠的方法又称为吴羽法。,图113吴羽法脱硫流程 1风机；2除尘器；3冷却器；4吸收塔；5、6泵；7中和结晶槽； 8浓缩器；9分离机；10干燥塔；1l旋风式分离器。,（3）氨法 此法是采用氨水或液态氨为吸收剂，吸收SO2后生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵。目前采用比较多的有以下两种方法： 氨硫酸铵法 此法是从吸收液中回收硫酸铵的方法。具体又可以分为两种方法，即酸分解法和空气氧化法。,图114 氨酸法脱硫流程,氨亚硫酸铵法,图115 氨亚硫酸氨法流程 1第一吸收塔；2第二吸收塔；3、4循环槽；5高位槽； 6中和器；7离心机；8吸收液贮槽；9吸收液泵。,（4）稀硫酸一石膏法（千代田法）,图116 稀硫酸一石膏法脱硫流程 1冷却塔；2吸收塔；3加热器；4氧化塔；5结晶槽； 6离心机；7输送机；8吸收液贮槽；9泵。,2、吸附法净化SO2废气 吸
