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冶金行业

发布时间:2024-12-20 10:02:03浏览次数:
化工行业因涉及多种原料、复杂反应及多样工艺环节,臭气产生具有来源广泛、成分复杂的特点。以下从臭气来源、主要恶臭因子、浓度范围及分布特点再次详细阐述,以便更清晰理解:

一、臭气来源

化工行业臭气的产生与原料特性、工艺过程及废物处理密切相关,具体来源可分为以下几类:


  • 原料与产品的储存、运输及装卸
    挥发性强的原料(如硫化氢、氨气、甲醇、苯、硫醇等)在储罐、管道中,因温度变化导致的 “呼吸作用”、密封装置老化泄漏,或装卸过程中挥发,释放出异味气体。例如,液态含硫原料(如二硫化碳)在储罐中受热膨胀,会通过呼吸阀排出含硫恶臭气体。
  • 化学反应过程
    氧化、还原、磺化、硝化等化学反应中,原料未完全转化或发生副反应,会生成恶臭副产物。比如:
    • 含硫化合物参与反应时,可能生成硫化氢、甲硫醇等;
    • 含氮原料反应(如胺类合成)可能产生氨气、三甲胺等;
    • 发酵类化工生产(如味精、柠檬酸)中,微生物代谢会产生挥发性脂肪酸(如丁酸)、氨气等。
  • 分离与提纯工艺
    蒸馏、精馏、萃取等环节中,低沸点的溶剂(如乙醚、丙酮、氯仿)或产物会随蒸汽挥发,形成异味。例如,精馏塔塔顶尾气若未有效收集,会释放出乙醇、苯系物等具有刺激性气味的气体。
  • 废水与固废处理系统
    • 高浓度有机废水(含酚、硫、氮等)在调节池、厌氧反应器中,经微生物分解产生硫化氢、甲硫醇、吲哚、氨气等;
    • 废催化剂、反应残渣等固废堆存时,其中的有机物被微生物降解,释放出腐败性恶臭气体(如粪臭素)。
  • 设备泄漏与异常排放
    阀门、法兰、泵体等设备的密封失效,会导致工艺气体持续逸散;紧急停车、故障维修时的排气,或事故状态下的短时排放,可能瞬间释放高浓度恶臭气体(如合成氨装置泄漏的氨气)。

二、主要恶臭因子

化工行业恶臭因子涵盖无机、有机及杂环化合物,典型种类及特性如下:


  • 含硫化合物
    • 硫化氢(H₂S):具有强烈腐蛋味,嗅觉阈值极低(约 0.00041 mg/m³),主要来自含硫原料反应、废水厌氧处理;
    • 甲硫醇(CH₃SH):散发烂白菜味,恶臭强度高,源于硫醇类原料挥发或有机硫分解;
    • 二甲硫醚((CH₃)₂S):有大蒜味,常见于硫化反应副产物;
    • 二硫化碳(CS₂):带刺激性甜味,来自硫与碳的反应过程。
  • 含氮化合物
    • 氨气(NH₃):具有强烈刺激性氨味,来自胺类分解、氮肥生产或废水处理;
    • 三甲胺((CH₃)₃N):有鱼腥味,存在于有机胺合成工艺中;
    • 吡啶、喹啉:杂环化合物,有恶臭和刺激性,多见于煤焦油加工、制药中间体生产。
  • 挥发性有机物(VOCs)
    • 苯系物(苯、甲苯、二甲苯):有芳香刺激性气味,来自溶剂挥发或原料泄漏;
    • 醛类(甲醛、乙醛):有辛辣味,是氧化反应的常见产物;
    • 卤代烃(氯仿、氯乙烯):有特殊溶剂味,来自氯化反应过程。
  • 其他类
    • 酚类(苯酚、甲酚):有酚臭味,来自酚醛树脂生产、煤化工;
    • 挥发性脂肪酸(丙酸、丁酸):有酸腐味,是发酵类化工的代谢产物;
    • 吲哚、粪臭素:有粪便腐败味,来自废水、固废中有机物的厌氧分解。

三、浓度范围

恶臭因子浓度受工艺条件、设备密封程度及处理措施影响,差异较大,典型范围如下:


  • 生产装置及车间内部
    • 硫化氢:反应釜、废水池周边可达 5~50 mg/m³,事故泄漏时可能超过 100 mg/m³(远超职业接触限值 10 mg/m³);
    • 氨气:合成氨装置附近或氨水储罐周边为 10~50 mg/m³,通风不良时更高;
    • 甲硫醇:含硫有机合成工位周边为 0.1~5 mg/m³(因嗅觉阈值低,低浓度即可被强烈感知);
    • 苯系物:溶剂车间或涂装工位可达 10~50 mg/m³,封闭空间可能超过 100 mg/m³。
  • 排放口及厂界
    需符合《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-93),例如:
    • 硫化氢厂界限值 0.06 mg/m³,排放口浓度通常需控制在 0.01 mg/m³ 以下;
    • 氨气厂界限值 1.5 mg/m³,排放口浓度多低于 0.3 mg/m³;
    • 甲硫醇厂界限值 0.004 mg/m³,处理后排放浓度需更低(如 0.001 mg/m³ 以下)。
  • 废水、固废处理区
    • 厌氧池上方:硫化氢浓度 10~30 mg/m³,氨气 5~15 mg/m³,混合挥发性脂肪酸等,异味强烈;
    • 固废堆存区:甲硫醇、吲哚等浓度多为 0.01~0.1 mg/m³,但因嗅觉敏感性,恶臭感知明显。

四、恶臭的分布特点

化工行业恶臭分布与生产布局、工艺流程及气象条件密切相关,呈现以下规律:


  • 生产装置区
    • 原料储罐区:异味以单一物质为主(如氨罐周边氨味、苯罐周边芳香烃味),因储罐呼吸阀排气,异味沿罐区周边扩散,下风向浓度略高;
    • 反应车间:按工艺类型集中分布,如硝化车间以氮氧化物和硝基化合物异味为主,硫化车间被硫化氢、硫醚气味覆盖,且因反应釜局部排风,异味集中在操作工位周边 1~5 米范围;
    • 分离提纯区:蒸馏塔、萃取槽周边因尾气逸散,弥漫溶剂味(如乙醇、丙酮),夏季高温时挥发加剧,扩散范围可扩大至 10~20 米。
  • 环保及辅助设施区
    • 废水处理站:是全厂恶臭最突出的区域,调节池、厌氧池、污泥脱水间周边异味复杂(硫化氢 + 氨气 + 有机胺),呈面源扩散,距离池体 5~10 米内浓度最高,10~30 米范围仍可明显感知;
    • 固废暂存场:以腐败性异味为主(吲哚、粪臭素),堆存时间越长、温度越高,异味越浓,雨天因淋溶可能加剧扩散至周边 20~50 米;
    • 废气处理装置:若处理效率不足(如活性炭吸附饱和),排放口下风向 100~300 米范围内可检测到低浓度恶臭因子。
  • 厂区及周边环境
    • 厂区内部:无组织逸散(设备泄漏、车间门窗)导致异味呈弥漫状,生产负荷高的白天浓度高于夜间;
    • 厂区周边:主导风向下风向的厂界及敏感点(居民区、学校)易受影响,距离厂区 1~2 公里内可能闻到微弱 “化工味”,风速低、气压高的静稳天气下,扩散范围可能进一步扩大。


此外,封闭厂房(如精细化工车间)因通风受限,恶臭易在车间内积聚;露天装置区(如大型储罐区)异味随大气扩散较快,浓度随距离增加呈指数级衰减。