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化工行业

发布时间:2025-08-13 15:29:57浏览次数:
化工行业涵盖基础化学原料、合成材料、精细化工等多个领域,生产过程中涉及大量化学反应、物料储存与输送,臭气产生环节复杂多样。以下从臭气来源、主要恶臭因子、浓度范围及分布特点详细说明:

一、臭气来源

化工行业臭气主要源于原料特性、化学反应副产物及工艺操作中的挥发与泄漏,具体包括:


  • 原料及中间产物储存与输送
    • 挥发性原料(如硫化氢、氨气、甲醇、苯系物)在储罐、管道中因呼吸阀排气、密封不严或装卸过程挥发;
    • 含硫、含氮的液态原料(如硫醇、胺类)在储存时因温度变化逸出异味气体。
  • 化学反应过程
    • 氧化、还原、硝化、磺化等反应中,原料不完全转化或副反应生成恶臭物质(如硝基苯生产中产生的氮氧化物、硫化氢;农药合成中产生的含氯有机物);
    • 发酵类化工(如有机酸、氨基酸生产)中,微生物代谢产生氨气、硫化氢、挥发性脂肪酸(如丁酸)等。
  • 分离与提纯环节
    • 蒸馏、精馏塔塔顶尾气(如乙醇、丙酮等溶剂蒸气);
    • 萃取、结晶过程中溶剂挥发(如乙醚、氯仿)或母液排放时带出的异味物质。
  • 废水与固废处理
    • 高浓度有机废水(如含酚、含硫废水)在调节池、厌氧处理单元中,因微生物分解产生硫化氢、甲硫醇、吲哚等;
    • 废渣(如废催化剂、反应残渣)堆存或处置时,其中的有机物降解释放恶臭气体。
  • 设备泄漏与事故排放
    • 阀门、法兰、泵体等密封失效导致工艺气体逸散;
    • 紧急排气、事故排放时短时间释放高浓度异味气体(如合成氨装置故障时泄漏氨气)。

二、主要恶臭因子

化工行业恶臭因子种类繁多,涵盖无机化合物、挥发性有机物(VOCs)及含氮、含硫杂环化合物等,典型因子如下:


  • 含硫化合物
    • 硫化氢(H₂S):来自含硫原料反应、废水厌氧处理,有强烈腐蛋味,嗅觉阈值 0.00041 mg/m³;
    • 甲硫醇(CH₃SH):源于硫醇类原料挥发或有机硫分解,恶臭强度高,有烂白菜味;
    • 二硫化碳(CS₂):来自硫化反应副产物,有刺激性甜味;
    • 硫醚(如二甲硫醚):化工合成中间体,有大蒜或腐败气味。
  • 含氮化合物
    • 氨气(NH₃):来自胺类分解、氮肥生产或废水处理,有强烈刺激性氨味;
    • 胺类(如三甲胺):存在于有机胺合成工艺,有鱼腥味;
    • 吡啶、喹啉:杂环化合物,来自煤焦油加工或制药中间体,有恶臭和刺激性。
  • 挥发性有机物(VOCs)
    • 苯系物(苯、甲苯、二甲苯):溶剂或原料挥发,有芳香刺激性气味;
    • 醛类(甲醛、乙醛):氧化反应产物,有辛辣刺激性;
    • 卤代烃(氯仿、氯乙烯):来自氯化反应,有特殊溶剂味。
  • 其他
    • 酚类(苯酚、甲酚):来自酚醛树脂生产或煤化工,有酚臭味;
    • 脂肪酸(丙酸、丁酸):发酵类化工产物,有酸腐味;
    • 氮氧化物(NOₓ):硝化反应副产物,有刺激性臭味。

三、浓度范围

化工行业臭气因子浓度受工艺类型、设备密封程度及处理措施影响,差异显著,典型范围如下:


  • 车间内部高浓度区域
    • 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(超过职业接触限值 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(嗅觉阈值极低,低浓度即可察觉);
    • 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。
  • 厂界及排放口
    • 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,氨气 1.5 mg/m³,甲硫醇 0.004 mg/m³;
    • 废气处理后排放口浓度通常低于厂界限值的 1/5~1/10(如硫化氢排放口浓度<0.01 mg/m³)。
  • 特殊场景
    • 废水处理站厌氧池上方:硫化氢浓度可达 10~30 mg/m³,混合氨气(5~15 mg/m³)及挥发性脂肪酸,异味强烈;
    • 废渣堆存区:甲硫醇、吲哚等浓度多为 0.01~0.1 mg/m³,但因嗅觉阈值低,恶臭感知明显。

四、恶臭的分布

化工行业恶臭分布与生产装置布局、物料流向及废气处理系统密切相关,呈现以下特点:


  • 生产装置区
    • 原料储罐区:以单一物质异味为主(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,且因反应釜多为局部排风,异味集中在操作工位周边;
    • 分离提纯区(蒸馏塔、萃取槽):塔顶尾气若收集不完全,周边弥漫溶剂味(如乙醇、丙酮),夏季高温时挥发加剧,扩散范围扩大。
  • 辅助及环保设施区
    • 废水处理站:是全厂恶臭最突出的区域之一,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;
    • 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;
    • 废气处理装置:若处理效率不足,排放口下风向 100~300 米范围内可检测到低浓度恶臭因子(如活性炭吸附失效时的 VOCs 味)。
  • 厂区及周边
    • 无组织逸散(设备泄漏、车间门窗)导致厂区内部异味呈弥漫状,生产负荷高时(如白天)浓度高于夜间;
    • 主导风向下风向的厂区边界及周边敏感点(居民区、学校)易受影响,距离厂区 1~2 公里内可能闻到微弱异味(如化工园区周边常见的 “化工味”)。


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,而露天装置区(如大型储罐区)异味随大气扩散较快,浓度随距离增加衰减明显。