香料生產中揮發性有機化合物治理工藝研究

張雷亮，陳 祥，宋 杰，李 新，衛 潔，李 晟，王廣林

(滕州市悟通香料有限責任公司，山東 滕州 277521)

香料生產中揮發性有機化合物治理工藝研究

張雷亮，陳 祥，宋 杰，李 新，衛 潔，李 晟，王廣林

(滕州市悟通香料有限責任公司，山東 滕州 277521)

香料生產中產生的揮發性有機化合物大多主要采用活性炭進行吸附，經吸附處理后的廢氣達標排放。本文對香料生產產生的揮發性有機化合物進行分析并對治理工藝進行重新設計從而得出了一套適合治理香料生產中的揮發性有機化合物的設備方案。

香料生產；揮發性有機化合物；活性炭吸附；治理工藝

自2015年10月1日起，《揮發性有機物排污收費試點辦法》正式實施，揮發性有機化合物進一步引起人們的重視。揮發性有機化合物，按照世界衛生組織的定義，沸點在50～250℃的化合物，室溫下飽和蒸氣壓超過133.32Pa，在常溫下以蒸氣形式存在于空氣中的一類有機化合物為揮發性有機化合物(VOCs)。香料生產揮發性氣體污染物主要有丙烯醛、乙醇、甲醇、乙醚、甲基叔丁基醚、二氯甲烷、甲硫醇等。

1 研究思路

相對于傳統處理技術，高級氧化技術是在傳統處理技術改革的基礎上應運而生的一種新技術方法，它由GLAZE W.H.等人1987年提出。高級氧化技術Advanced Oxidation Processes簡稱AOP。高級氧化技術經過大量實踐研究主要形成以下幾種重要處理方法:Fenton法，光化學氧化法，O3聯合氧化法，濕式氧化法，電化學氧化法以及超臨界水氧化法。

目前大多氧化技術處理成本高，或難以大規模工業化等問題仍處于實驗研究階段，本文利用O3聯合氧化法闡述處理香料中產生的揮發性有機化合物的可能性。

O3聯合氧化法：O3是一種強氧化劑，與有機化合物反應快，且不產生二次污染，單獨O3氧化法造價高，成本昂貴，氧化反應具有選擇性等特點，所以近年來選擇聯合O3氧化成為重點，本文闡述研究最為成熟的UV/H2O2/O3聯合氧化， O3在氧化過程中產生大量的羥基自由基使難降解的有機污染物氧化成小分子物質甚至是水分子和二氧化碳，接近完全氧化。它是最有前景的處理難降解有機污染物的方法。

O3聯合氧化法技術作用機理：臭氧發生器產生帶有正電荷的臭氧分子O3+，正電荷的臭氧分子O3+氧化過程中形成大量的羥基自由基，羥基自由基具有極強的氧化能力。在高級氧化分解中，正電荷的臭氧分子O3+直接參與反應，羥基自由基間接參與反應。對難降解的有機污染物，直接和間接反應后分解率達90%以上。

2 治理香料生產中的揮發性有機化合物的研究方案

2.1 香料產品生產中的揮發性有機化合物

香料產品生產工藝基本的流程環節見圖1。

圖1 現有產品生產工藝流程圖

有機化合物揮發主要存在于投料、放料、萃取、提純、存儲中，其中投料工序有機化合物揮年發量1.2 t，占總揮發量的10%；放料工序有機化合物揮年發量3.4 t，占總揮發量的28%；萃取工序有機化合物揮年發量3.6 t，占總揮發量的30%；提純工序有機化合物揮年發量3.0 t，占總揮發量的25%；存儲工序有機化合物揮年發量0.8 t，占總揮發量的7%。

由于原料各自的揮發度不同，容易造成原料及溶劑的揮發。影響原料及溶劑的揮發因素有：①工作和環境溫度影響揮發度，溫度越高揮發度越大，反之則否。產品生產一般都是加熱反應，進一步加大了溶劑的揮發；②空氣流速越快揮發度越大，生產一般在車間內生產，空氣流速基本穩定。對揮發度影響不大；③蒸餾時間越短的溶劑，是快速揮發型溶劑。產品生產提純時，一般需要蒸餾脫溶劑，加大了溶劑的揮發度。

2.2 大多數企業處理揮發性有機化合物方案

目前大多數企業處理揮發性有機化合物方案主要是環保風機將揮發性有機物經過管道收集集中使用活性炭進行吸附，經吸附處理后的廢氣達標后經過煙囪排放。但活性炭需定期更換，每年更換量約為15 t，不僅治污成本較高，且活性炭屬危險廢物，會對環境產生二次污染。

2.3 O3聯合氧化法處理揮發性有機化合物方案

區別于老式處理揮發性有機化合物，O3聯合氧化法處理揮發性有機化合物的方案是達到一定風量的環保設備真空將揮發性有機化合物通過管道收集系統轉移進入高級氧化系統，高級氧化系統中O3聯合氧化將難處理揮發性有機化合物氧化成小分子化合物，隨后產生的羥基自由基進行間接氧化成水分子和二氧化碳，然后進入堿液吸收系統經噴淋進一步吸附，最后經過煙囪達標排放。

3 結語

O3聯合氧化法處理揮發性有機化合物，其氧化能力是O3的10倍，使難降解的污染物氧化成水和二氧化碳，接近完全氧化。它是最有前景的處理難降解污染物的方法，處理效果顯著。除電耗，水耗外，不消耗其他原料，不帶來二次污染，無需二次處理，因此具有廣闊的市場前景,適合處理香料中產生的揮發性有機化合物。

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(本文文獻格式：張雷亮，陳 祥，宋 杰，等.香料生產中揮發性有機化合物治理工藝研究[J].山東化工,2017,46(3):134,136.)

2016-12-09

張雷亮(1983—)，男，山東聊城人，本科，生物工程專業，助理工程師，現從事化工環保治理工作。

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