RTO焚燒裝置處理丙烯腈廢氣

在較多的精細化工行業(yè)客戶那里，我們在設(shè)計RTO催化燃燒治理系統(tǒng)的過程中，經(jīng)常會被問到：丙烯腈廢氣能進RTO焚燒嗎？ 
大家都知道，丙烯腈是有機合成工業(yè)中的重要單體，它是用于制造腈綸纖維、丁腈橡膠、塑料、染料、增塑劑、藥品及粘合劑等的原料，同時可用作許多生產(chǎn)過程的反應(yīng)介質(zhì)。

丙烯睛是一種無色易流動液體，英文名稱AeryIonitrile,化學(xué)式為 CH₂CHCN,它的摩爾量為53. 07,液體密度是0. 8060X 103kg/m³,氣體密度為 1. 8kg/m³,在常壓下熔點、沸點、燃點分別為-82°C、7& 5°C、481°C,它稍溶于水，易溶于一般有機溶劑，它能與空氣混合形成爆炸性混合物，爆炸極限為3?17%,它水解生成丙烯酸，還原生成丙睛，易聚合也能與醋酸乙烯、 氯乙烯單體共聚，主要用于制聚丙烯惰、丁睛橡膠和其它合成樹脂等，也用作涂料、防氧化劑、染料、表面活性劑的原料。丙烯睛主要存在于生產(chǎn)像 ABS、AS樹脂和合成橡膠車間、生產(chǎn)涂料、防氧化劑、染料的工廠，生產(chǎn)合成纖維及其原料的工廠。

由于生產(chǎn)和使用丙烯腈時，可因為設(shè)備密封不嚴(yán)或其它的因素而污染空氣，丙烯腈以蒸氣狀態(tài)存在于空氣中。丙烯腈屬高毒物，其毒性作用類似氫氰酸，主要是由于吸入丙烯腈蒸氣或皮膚接觸而引起的中毒。人對丙烯腈比較敏感，在1g/m³的濃度范圍時可在1～2個小時使人致死，在35～220mg/m³，除使嗅覺粘膜受到刺激外還可能出現(xiàn)頭痛、胸痛、興奮和引起恐懼感等。
丙烯腈的燃燒分析如下：
（1）丙烯腈完全燃燒的化學(xué)方程式如下：
2CH2=CHCN+10O2=6CO2+2NO2+3H2O
不充分燃燒可能還會產(chǎn)生HCN，但是HCN在850℃幾乎全部分解，它的分解化學(xué)方程式如下：
HCN+5/4O2=1/2H2O+1/2N2+CO2
溫度過高，超過1100℃時，N2會被進一步氧化成NOx造成光化學(xué)二次污染。
（2） HCN燃燒過程中，若廢氣中水的體積分?jǐn)?shù)達到3%以上，溫度升高至600℃以上，則可能會有NH3產(chǎn)生，在710℃是NH3濃度達到最大，繼續(xù)升溫，濃度有隨之減少，當(dāng)溫度達到820℃以上時不再觀察到有NH3產(chǎn)生。在此溫度范圍內(nèi)，NO的變化規(guī)律與NH3相似，溫度達到650℃以后NO濃度急劇上升，在730℃時達到最大，繼而下降，直至820℃又隨溫度升高而逐漸上升。相較于上述兩種氣體，N2O的生成幾乎被完全抑制，這可能是由于發(fā)生了以下反應(yīng)：
HCN+H2O→NH3+CO
2NH3+5/2O2→2NO+3H2O

從上式可以看出，NH3主要被氧化成NO，大大降低了N2O的排放量。冬季輸送廢氣的管道常常因為廢氣中夾帶的飽和水凝結(jié)而被堵塞，增加了燃燒能耗。因此廢氣在進行預(yù)處理時應(yīng)考慮除濕除霧，必要時可以增加廢氣加熱器。所以通過以上分析可以知道，RTO處理系統(tǒng)對丙烯腈的氧化處理是可以做到完全除盡的，但是需要注意以下幾個要點：
（1） 需要在RTO入口設(shè)置預(yù)處理預(yù)先除掉酸性物質(zhì)；
（2） RTO入口需設(shè)置除霧除水裝置；
（3） 由于氰化物的劇毒特性，RTO系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置為負壓；
（4） 應(yīng)保證丙烯腈在穩(wěn)定的850℃溫度下足夠的停留時間；
（5） 廢氣氧化過程具備充足的氧氣；
（6） 需要有超溫排放措施，以防止偶發(fā)的情況下溫度升高增加出口氮氧化物的濃度；
由此可見，盡管如此，RTO系統(tǒng)在進行日常維護時，維護人員也應(yīng)該注意個人防毒的防護，RTO內(nèi)部停機啟爐時一定要進行潔凈氣體的置換。系統(tǒng)設(shè)計時需要充分考慮丙烯腈這種物質(zhì)的劇毒特性，由于燃燒過程極其復(fù)雜，在進行RTO系統(tǒng)設(shè)計時，更需要關(guān)注溫度的控制，以及每種可能產(chǎn)生的劇毒副產(chǎn)物的控制，以保證丙烯腈廢氣可以被充分氧化，廢氣達標(biāo)排放，設(shè)備安全穩(wěn)定運行，使企業(yè)的收益最大化。
來源：環(huán)保