硫酸鹽法制漿臭氣環(huán)境影響與環(huán)保措施

1、硫酸鹽法制漿臭氣環(huán)境影響與環(huán)保措施    1引言硫酸鹽制漿主要包括備料工段、蒸煮工段、洗選工段及配套的堿回收。硫酸鹽制漿廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生臭氣的主要工序是蒸煮工段和堿回收。公司采用的DDS置換蒸煮工藝，DDS工藝過(guò)程包括裝料、溫充、熱充、升溫/保溫、置換、泵放等步驟。公司采用先進(jìn)的數(shù)字控制技術(shù)，對(duì)偏流、槽區(qū)液位的預(yù)測(cè)、放鍋過(guò)程堵塞預(yù)測(cè)等技術(shù)問(wèn)題起到很好的預(yù)防作用，降低臭氣的產(chǎn)生濃度。為減少蒸煮噴放臭氣的溢出，減少?gòu)U氣污染，項(xiàng)目設(shè)置臭氣回收系統(tǒng)，將小放氣和槽罐廢氣收集洗滌后與蒸發(fā)工段臭氣一起送堿回收爐燃燒。項(xiàng)目堿回收采用技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠的蒸發(fā)、燃燒、苛化工

2、序處理制漿黑液，并在回收過(guò)程中加入芒硝(Na2SO4)，以補(bǔ)充生產(chǎn)過(guò)程中化學(xué)藥品的損失。為滿足生產(chǎn)、環(huán)保和節(jié)能的要求，車間采用成熟的國(guó)產(chǎn)板式降膜蒸發(fā)器、單汽包低臭型堿回收爐、白液壓力過(guò)濾器、預(yù)掛式白(綠)泥真空過(guò)濾機(jī)等，并在設(shè)計(jì)中考慮了高、低濃度臭氣的收集、輸送和處理，在堿爐煙囪安裝臭氣自動(dòng)燃燒器，當(dāng)臭氣在堿爐燃燒不完全或發(fā)生堿爐故障時(shí)，臭氣自動(dòng)燃燒會(huì)自動(dòng)起動(dòng)，避免臭氣未經(jīng)燃燒處理，直接外排對(duì)環(huán)境空氣的影響。2臭氣污染源分析硫酸鹽制漿臭氣污染物質(zhì)的排放點(diǎn)主要是蒸煮鍋、噴放鍋、洗漿設(shè)備、黑液蒸發(fā)系統(tǒng)、堿回收爐等。各排放點(diǎn)產(chǎn)生臭氣濃度不同，臭氣分為高濃度臭氣與低濃度臭氣，高濃度臭氣來(lái)源于堿回收爐與

3、石灰窯，屬有組織排放源。低濃度臭氣主要來(lái)源于蒸煮小放氣、噴放放氣、黑液提取及洗篩、蒸發(fā)站污冷凝水氣提、各黑液槽等，屬無(wú)組織排放。硫酸鹽法制漿過(guò)程產(chǎn)生的氣體排入大氣形成獨(dú)特的硫酸鹽漿廠的臭味。臭氣主要的成分為硫化氫(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲硫醚(CH3SCH3)、二甲二硫醚(CH3SSCH3)等，統(tǒng)稱為總還原硫(TRS)。項(xiàng)目采用間隙蒸煮工藝，每噸風(fēng)干漿還原硫化物的產(chǎn)生情況見(jiàn)表1。表1 硫酸鹽漿廠排放的還原硫化物的數(shù)量 單位：kg/Adt排放點(diǎn)H2SCH3SHCH3SCH3CH3SSCH3噴放氣00.0101.002.501.0減壓氣00.0500.30.050.80.051.0洗漿機(jī)

4、罩排氣00.10.051.00.0500.50.050.4洗漿機(jī)封槽00.0100.0100.0500.03蒸發(fā)熱水井0.051.50.050.80.051.00.051.0堿回收爐025020100.3石灰爐排氣00.500.200.100.053臭氣環(huán)境影響及環(huán)保措施分析3.1 臭氣中各污染物的理化性質(zhì)及毒性硫酸鹽制漿臭氣中主要污染氣體的物理化學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表2。表2 臭氣污染物標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的物理化學(xué)性質(zhì)污染氣體沸點(diǎn)()燃燒值(kg/mol)臭味特征嗅覺(jué)極限在空氣中的爆炸極限(%)硫化氫(H2S)-59.6519強(qiáng)窒息性0.000454.345甲硫醇(CH3SH)7.61252腐蛋味0.00043

5、3.921.8甲硫醚(CH3SCH3)37.51913爛白菜味0.0011二甲二硫醚(CH3SSCH3)1172219爛蔬菜臭味0.00222.219.7硫酸鹽制漿臭氣中，硫化氫毒性相當(dāng)高，具有臭雞蛋氣味，除了會(huì)引起局部刺激外，還危害呼吸器官，會(huì)引起血液中毒現(xiàn)象;甲硫醇具有極大的惡臭味，一般有催眠作用，高濃度會(huì)麻痹中樞神經(jīng)，人體反復(fù)吸入甲硫醇后，由于它與身體組織中的重金屬有極強(qiáng)的親和性，能使生命所必需的微量元素失去活性而排泄;甲硫醇能被皮膚吸收，長(zhǎng)期接觸有致癌作用，還能使人體蛋白質(zhì)發(fā)生變質(zhì);二甲二硫醚有惡臭氣味，易使中樞神經(jīng)受損，但毒性較小，一般不會(huì)使人體中毒。3.2 項(xiàng)目技改前臭氣環(huán)境影響分

6、析項(xiàng)目技改前沒(méi)有采取任何臭氣治理措施，在進(jìn)行項(xiàng)目技改環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)廠界臭氣及硫化氫做了現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)，廠界臭氣濃度及硫化氫濃度監(jiān)測(cè)值分別見(jiàn)表3和表4。表3 廠界臭氣濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果監(jiān)測(cè)點(diǎn)臭氣濃度(無(wú)量綱)最大值最大超標(biāo)倍數(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)第一次第二次第三次第四次西南廠界17311737111754926.5GB14554-93惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(新改擴(kuò)建)，臭氣濃度為20。549371371549東南廠界9811781981174.8554813726表4 廠界H2S濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位：mg/m3監(jiān)測(cè)點(diǎn)小時(shí)平均濃度最大值達(dá)標(biāo)狀況執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)第一次第二次第三次第四次西北廠界0.0020.0020.0030

7、.0020.003達(dá)標(biāo)GB14554-93惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(新改擴(kuò))， H2S濃度為0.06 mg/m3。0.0020.0030.0020.0010.0020.0020.0030.002東南廠界0.0020.0020.0020.0030.024達(dá)標(biāo)0.0020.0010.0050.0100.0100.0080.0240.012監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：廠界臭氣超標(biāo)，對(duì)區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量影響較大，影響周邊居民的生活及身體健康;H2S濃度未超標(biāo)，但由于H2S沸點(diǎn)很低(-59.6)，非常容易揮發(fā)，并且嗅覺(jué)閾值極低(0.45ppb，折0.000670.008mg/m3)，是極臭的氣體。雖然H2S廠界濃度未

8、超標(biāo)，但已超過(guò)了人的臭覺(jué)閾值，也對(duì)廠界外居民產(chǎn)生了不利影響。3.3 項(xiàng)目技改采取的臭氣治理措施項(xiàng)目擬配套建設(shè)的臭氣收集、輸送、洗滌與處理系統(tǒng)，采用堿液洗滌和燃燒的方式來(lái)減少臭氣排放量。(1)臭氣收集蒸煮臭氣、蒸發(fā)站污冷凝水氣提臭氣、蒸發(fā)站蒸發(fā)罐臭氣屬高濃臭氣;制漿車間洗漿機(jī)、泡沫槽，蒸發(fā)站各黑液槽、冷凝水槽及苛化各白液槽、綠液槽等散放的臭氣屬低濃臭氣。一般每一散發(fā)源裝設(shè)收集系統(tǒng)，并將散發(fā)源連接起來(lái)，進(jìn)行集中處理。(2)臭氣輸送臭氣輸送過(guò)程中，高濃度不凝臭氣(NCG)易發(fā)生爆炸。主要是由于高濃臭氣混入空氣，使NCG處于爆炸范圍之內(nèi)造成的。為了保證安全，臭氣燃燒裝置在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止空氣漏入，系統(tǒng)的全

9、部部件應(yīng)當(dāng)密封。在正常情況下氣體的濃度在爆炸范圍之外，但為了進(jìn)一步防止發(fā)生火災(zāi)，在產(chǎn)生NCG的幾個(gè)環(huán)節(jié)(比如蒸煮鍋噴氣點(diǎn))，應(yīng)裝有火焰防止裝置，防止火災(zāi)擴(kuò)散，減少管線設(shè)備損傷。為了防止NCG爆炸損傷管線，管線上應(yīng)裝有防爆板。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，每30mNCG管線上裝一塊防爆板，且裝在安全位置上，防爆板裂時(shí)要及時(shí)排空管線中的NCG。低濃度不凝臭氣經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)一步稀釋，可用普通管線輸送。大量低濃度不凝臭氣系統(tǒng)上，裝有可燃物濃度監(jiān)控器，保證在任何時(shí)候不凝氣中的可燃物濃度低于爆炸限度。在系統(tǒng)投入運(yùn)行、可燃物濃度超過(guò)爆炸下限的50%時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行排空或暫停，直到問(wèn)題解決。(3)臭氣洗滌臭氣洗滌的目的在于除去臭氣

10、中的部分硫化物和殘余水蒸汽，以便進(jìn)一步回收硫和冷卻氣流，減少氣流體積，同時(shí)要防止松節(jié)油煙霧引起燃燒裝置故障。洗滌液可以用堿液或白液，用填料塔進(jìn)行逆流洗滌。(4)臭氣燃燒燃燒法是將收集的惡臭氣體送到鍋爐、石灰窯或堿回收爐內(nèi)燃燒分解，也可用獨(dú)立的燃燒器燃燒。石灰窯燃燒石灰窯燃燒臭氣的優(yōu)點(diǎn)是白泥可以吸收SO2，排放的SO2可通過(guò)石灰窯煙氣洗滌器去除;缺點(diǎn)是白泥吸收SO2的能力是有限的;石灰窯同時(shí)燃燒臭氣和含硫量高的燃料，使SO2負(fù)荷過(guò)高，石灰窯SO2排放量大;臭氣在石灰窯中燃燒，產(chǎn)生或加速石灰窯的結(jié)圈，難以使全部臭氣全部燃燒分解完，外排臭氣的濃度仍然較高。動(dòng)力鍋爐燃燒動(dòng)力鍋爐燃燒臭氣的優(yōu)點(diǎn)是故障較少

11、;缺點(diǎn)是燃燒臭氣會(huì)增加鍋爐SO2的排放量;鍋爐后部的溫度過(guò)低，低于160會(huì)產(chǎn)生亞酸霧，產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕作用。堿回收爐中燃燒堿回收爐燃燒臭氣的優(yōu)點(diǎn)：從理論上說(shuō)，堿回收爐是燃燒臭氣的最好地方。含硫臭氣被燃燒熱解，硫被轉(zhuǎn)化成為熔融物Na2S，并且煙氣中的SO2濃度比在石灰窯燃燒排氣中低得多。堿回收爐燃燒臭氣的缺點(diǎn)是必須要有周密的防爆預(yù)防措施，并且運(yùn)行維護(hù)技術(shù)要求高。燃燒器中然燒臭氣可在專設(shè)的燃燒器中燃燒，優(yōu)點(diǎn)是可與運(yùn)行的其他設(shè)備分開(kāi)，消除在工廠的生產(chǎn)設(shè)備中燃燒臭氣的復(fù)雜性。其缺點(diǎn)是投資和運(yùn)行費(fèi)用較大、還必須增設(shè)SO2洗滌器，這將進(jìn)一步增加投資和運(yùn)行費(fèi)用。3.4小結(jié)在對(duì)各種臭氣處理措施進(jìn)行對(duì)比后，項(xiàng)目技改將蒸煮臭氣、蒸發(fā)站污冷凝水氣提臭氣、蒸發(fā)站蒸發(fā)罐高濃度臭氣與制漿車間洗漿機(jī)、泡沫槽、蒸發(fā)站各黑液槽、冷凝水槽及苛化各白液槽、綠液槽等散放的低濃臭氣分別收集，經(jīng)稀白液洗滌后與堿回收工序臭氣一起風(fēng)送至堿爐內(nèi)燃燒。臭氣運(yùn)輸過(guò)程中設(shè)有防爆裝置火焰滅阻器。