間苯二甲腈尾氣處理綜述

沙海洋

摘 要 隨著我國(guó)科技的發(fā)展，環(huán)境問題越來越成為人們所關(guān)注的重點(diǎn)，人們開始注重對(duì)環(huán)境的保護(hù)，對(duì)各種污染環(huán)境的因素進(jìn)行整改，尤其是對(duì)有害氣體的整改，保證其“害氣”變“廢氣”，從而達(dá)到凈化空氣，保護(hù)環(huán)境的效果。其中間苯二甲腈也是重點(diǎn)處理對(duì)象。對(duì)于間苯二甲腈的尾氣處理，對(duì)其爭(zhēng)議也是非常大的，其因?yàn)槲矚庵泻邪睔夂烷g苯二甲腈有毒而難以處理，目前國(guó)內(nèi)主要使用吸收法和分解法、蓄熱燃燒法、冷凝法以及吸附法等方法來處理，因此，本文將根據(jù)上述幾種方法來討論間苯二甲腈尾氣處理在目前工業(yè)生產(chǎn)中的使用現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞 間苯二甲腈;尾氣處理;未來發(fā)展

間苯二甲腈是一種白色針狀晶或粉末，其熔點(diǎn)在163-165℃間，可以制備成間苯二甲胺，正是我國(guó)航天事業(yè)和化工單位所需要的一種物質(zhì)，既能做成化工原料又能變成固化劑，是十分實(shí)用的。不僅如此，其還可以合成殺菌劑，作為塑料等工業(yè)制品的原材料?？偠灾?，其的用途較為廣泛，對(duì)很多農(nóng)作物都有著細(xì)菌防治作用，在日常生活中，人們多半拿其進(jìn)行農(nóng)作物的防治并且配合農(nóng)藥使用效果十分顯著。但是，間苯二甲腈在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，例如氨氣。氨氣是一種很強(qiáng)的刺激性氣味的無色氣體，能灼傷皮膚、眼睛，損害呼吸器官，容易引起肺部疾病，嚴(yán)重者導(dǎo)致死亡，具有很強(qiáng)的腐蝕性。所以要對(duì)間苯二甲腈所產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行處理。

間苯二甲腈合成工藝如下：液氨經(jīng)蒸發(fā)后與間二甲苯一起進(jìn)入間二甲苯汽化器，汽化后的混合物被加熱至220℃左右后進(jìn)入擋流板流化床反應(yīng)器，在反應(yīng)器的底部通入熱空氣。在反應(yīng)器中，由于催化劑（釩、鉻、鉬、磷）的存在，間二甲苯發(fā)生了案氧化反應(yīng)生產(chǎn)了間苯二甲腈，反應(yīng)物腈捕集器冷卻器降至一定溫度收集，形成間苯二甲腈晶體。

通過間苯二甲腈工藝可以看出，間苯二甲腈在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，例如氨氣、間苯二體腈尾氣等，氨氣是一種很強(qiáng)的刺激性氣味的無色氣體，能灼傷皮膚、眼睛，損害呼吸器官，容易引起肺部疾病，嚴(yán)重者導(dǎo)致死亡，具有很強(qiáng)的腐蝕性。而尾氣中含有一部分有毒、難處理的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCS）。多年以來，國(guó)內(nèi)外專家研究廢氣廢水的治理問題，一直沒得到很好的低成本解決。

1間苯二甲腈尾氣處理

①?gòu)U氣處理背景原因。隨著國(guó)家環(huán)保政策的逐漸加強(qiáng)，尾氣直排已經(jīng)不能滿足國(guó)家環(huán)保的要求，不少農(nóng)業(yè)工業(yè)都紛紛進(jìn)行整改，但由于整改成本較大，環(huán)保設(shè)施、設(shè)備消耗資金較多，工業(yè)發(fā)展起步較低，基礎(chǔ)工業(yè)整體水平提高較慢，因此一些企業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國(guó)家的環(huán)保要求，而被市場(chǎng)所淘汰，而無害化并能夠產(chǎn)生一定環(huán)保經(jīng)濟(jì)效益的尾氣處理方式將會(huì)成為化工行業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的起跑點(diǎn)[1]。②我國(guó)常見的尾氣處理方法。a.吸收和分解法。在現(xiàn)有的技術(shù)手段處理間苯二甲腈尾氣方法有：吸收法和分解法。前者主要是用水或稀酸溶液（硫酸或鹽酸） 與處理廢氣充分接觸，使其轉(zhuǎn)化為氨水、硫酸銨或氯化銨，由于氨水用途的制約，多數(shù)企業(yè)釆用稀硫酸溶液吸收方法并通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶分離出硫酸銨晶體作為復(fù)合肥的生產(chǎn)原料， 做到綜合利用。后者分解法主要是利用催化燃燒的方法將廢氣中氨及有機(jī)化合物分解為氮?dú)夂蜌錃?，但上述方法處理成本較高，使用廠家不多。b.冷凝法。將生產(chǎn)中含有機(jī)廢氣的尾氣，利用換熱器冷凝，將其降溫，使其有機(jī)蒸汽凝結(jié)成液體，達(dá)到氣體分離的目的，然后在通過壓縮和冷卻法將廢氣中氨氣冷凝成的液氨，然后將液氨通過氣液分離器實(shí)現(xiàn)氣液分離，分離出來的液氨回到前面的換熱器中減壓蒸發(fā)進(jìn)行換熱，以提供一部分冷量; 而從氣液分離器中出來的氣體，可直接回到前面的換熱器參與換熱，或經(jīng)過能量轉(zhuǎn)換器進(jìn) 一步降溫，再參與前面的換熱器換熱。該方法氨的回收率達(dá)90%以上，由于間二甲苯氨氧化制間苯二甲腈過程以空氣作氧源，一般空氣用量為氨用量的10—14倍，反應(yīng)后過量氨的排放伴隨大量的氮?dú)狻?二氧化碳等氣體，顯而易見，采用冷凝方法實(shí)現(xiàn)間二甲苯氨氧化制備間苯二甲腈過程氨的回收，其能量消耗之高無疑是難以接受的。③蓄熱式燃燒法。蓄熱式燃燒法是一種高溫?zé)峤馓?理技術(shù)，即以一定量的過量空氣與被處理的有機(jī)廢物在蓄熱焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)，廢物中的有害有毒物質(zhì)在700～1100℃的高溫下氧化、熱解而被破壞，燃燒使得高溫氣體被蓄熱體“蓄存”起來，預(yù)熱的尾氣再進(jìn)行氧化燃燒，是一種可節(jié)省燃料消耗同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢物無 害化、減量化、資源化的處理技術(shù)。該工藝換熱效率較高，運(yùn)行費(fèi)用低，去除率高，自動(dòng)化程度高，目前已成功運(yùn)行在國(guó)內(nèi)某大型生產(chǎn)間苯二甲腈工廠內(nèi)。④吸附法。吸附法時(shí)利用氯化鈣吸附劑將尾氣吸附在其表面上以達(dá)到從主體中將其分離的過程，氯化鈣吸附劑使一種新型吸附材料，在常壓低溫下，具有吸附量較高、吸附穩(wěn)定性較好、比較容易脫附的特點(diǎn)，是一種有效處理尾氣的方法，但目前吸附法仍面臨著吸附劑回收和進(jìn)一步處理等難題，因此吸附法應(yīng)用于間苯二甲腈尾氣還有待研究發(fā)展。綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)在處理間苯二甲腈尾氣的時(shí)候，并沒有很多合適的辦法，結(jié)合各工業(yè)實(shí)情來進(jìn)行判斷。在處理器尾氣時(shí)，能夠有效和穩(wěn)定運(yùn)行并具有一定經(jīng)濟(jì)效益的分別是蓄熱式燃燒法，研究尾氣的處理，是我們的一項(xiàng)艱難而又漫長(zhǎng)的工作，從目前情況來看，許多處理裝置、處理辦法，處理設(shè)施仍存在不少爭(zhēng)議和瑕疵，并且根據(jù)各工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不同，面積不同和應(yīng)用程度不同，所采用的處理方式也各不相同，但相比于很多年前的今天，我國(guó)在處理間苯二甲腈尾氣時(shí)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，并且逐步做到節(jié)能減排[2]。

2結(jié)束語

關(guān)于間苯二甲腈的尾氣處理方法仍具有很多爭(zhēng)議，爭(zhēng)議就代表著進(jìn)步。至于工業(yè)使用什么樣的方法處理間苯二甲腈的尾氣，需要從該工業(yè)的經(jīng)濟(jì)水平，占地面積以及排放量和產(chǎn)生的工業(yè)產(chǎn)品來進(jìn)行判斷，在處理時(shí)不能以偏概全，一味地追求工業(yè)利益，也要考慮到實(shí)際的環(huán)境，通過綠色減排的方式進(jìn)行間苯二甲腈的尾氣處理。而關(guān)于具體的方法和具體的可行措施，還要等到進(jìn)一步研究才可判斷，目前各個(gè)裝置措施都存在著它的弊端，如何把弊端減小，還需要進(jìn)一步的研究和發(fā)現(xiàn)，但依照目前的工業(yè)水平和環(huán)境因素，可以找一個(gè)尾氣處理排放和環(huán)境保護(hù)的平衡點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境和工業(yè)的雙進(jìn)步模式。尾氣的處理需要國(guó)家、社會(huì)、個(gè)人的共同關(guān)注與環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 詹益興，周繼紅，周召南.間苯二甲腈分析方法研究[J].農(nóng)藥，1986，（5）：33-35.

[2] 徐建妙，鄭裕國(guó)，沈寅初.腈水解酶的來源、結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制及其應(yīng)用[J].微生物學(xué)通報(bào)，2005，（5）：141-146.