間苯二甲腈尾氣處理綜述

沙海洋

摘 要 隨著我國科技的發展，環境問題越來越成為人們所關注的重點，人們開始注重對環境的保護，對各種污染環境的因素進行整改，尤其是對有害氣體的整改，保證其“害氣”變“廢氣”，從而達到凈化空氣，保護環境的效果。其中間苯二甲腈也是重點處理對象。對于間苯二甲腈的尾氣處理，對其爭議也是非常大的，其因為尾氣中含有氨氣和間苯二甲腈有毒而難以處理，目前國內主要使用吸收法和分解法、蓄熱燃燒法、冷凝法以及吸附法等方法來處理，因此，本文將根據上述幾種方法來討論間苯二甲腈尾氣處理在目前工業生產中的使用現狀及未來發展趨勢。

關鍵詞 間苯二甲腈;尾氣處理;未來發展

間苯二甲腈是一種白色針狀晶或粉末，其熔點在163-165℃間，可以制備成間苯二甲胺，正是我國航天事業和化工單位所需要的一種物質，既能做成化工原料又能變成固化劑，是十分實用的。不僅如此，其還可以合成殺菌劑，作為塑料等工業制品的原材料。總而言之，其的用途較為廣泛，對很多農作物都有著細菌防治作用，在日常生活中，人們多半拿其進行農作物的防治并且配合農藥使用效果十分顯著。但是，間苯二甲腈在生產過程中會產生大量的有害物質，例如氨氣。氨氣是一種很強的刺激性氣味的無色氣體，能灼傷皮膚、眼睛，損害呼吸器官，容易引起肺部疾病，嚴重者導致死亡，具有很強的腐蝕性。所以要對間苯二甲腈所產生的尾氣進行處理。

間苯二甲腈合成工藝如下：液氨經蒸發后與間二甲苯一起進入間二甲苯汽化器，汽化后的混合物被加熱至220℃左右后進入擋流板流化床反應器，在反應器的底部通入熱空氣。在反應器中，由于催化劑（釩、鉻、鉬、磷）的存在，間二甲苯發生了案氧化反應生產了間苯二甲腈，反應物腈捕集器冷卻器降至一定溫度收集，形成間苯二甲腈晶體。

通過間苯二甲腈工藝可以看出，間苯二甲腈在生產過程中會產生大量的有害物質，例如氨氣、間苯二體腈尾氣等，氨氣是一種很強的刺激性氣味的無色氣體，能灼傷皮膚、眼睛，損害呼吸器官，容易引起肺部疾病，嚴重者導致死亡，具有很強的腐蝕性。而尾氣中含有一部分有毒、難處理的揮發性有機化合物（VOCS）。多年以來，國內外專家研究廢氣廢水的治理問題，一直沒得到很好的低成本解決。

1間苯二甲腈尾氣處理

①廢氣處理背景原因。隨著國家環保政策的逐漸加強，尾氣直排已經不能滿足國家環保的要求，不少農業工業都紛紛進行整改，但由于整改成本較大，環保設施、設備消耗資金較多，工業發展起步較低，基礎工業整體水平提高較慢，因此一些企業遠遠達不到國家的環保要求，而被市場所淘汰，而無害化并能夠產生一定環保經濟效益的尾氣處理方式將會成為化工行業技術競爭的起跑點[1]。②我國常見的尾氣處理方法。a.吸收和分解法。在現有的技術手段處理間苯二甲腈尾氣方法有：吸收法和分解法。前者主要是用水或稀酸溶液（硫酸或鹽酸） 與處理廢氣充分接觸，使其轉化為氨水、硫酸銨或氯化銨，由于氨水用途的制約，多數企業釆用稀硫酸溶液吸收方法并通過蒸發濃縮、冷卻結晶分離出硫酸銨晶體作為復合肥的生產原料， 做到綜合利用。后者分解法主要是利用催化燃燒的方法將廢氣中氨及有機化合物分解為氮氣和氫氣，但上述方法處理成本較高，使用廠家不多。b.冷凝法。將生產中含有機廢氣的尾氣，利用換熱器冷凝，將其降溫，使其有機蒸汽凝結成液體，達到氣體分離的目的，然后在通過壓縮和冷卻法將廢氣中氨氣冷凝成的液氨，然后將液氨通過氣液分離器實現氣液分離，分離出來的液氨回到前面的換熱器中減壓蒸發進行換熱，以提供一部分冷量; 而從氣液分離器中出來的氣體，可直接回到前面的換熱器參與換熱，或經過能量轉換器進 一步降溫，再參與前面的換熱器換熱。該方法氨的回收率達90%以上，由于間二甲苯氨氧化制間苯二甲腈過程以空氣作氧源，一般空氣用量為氨用量的10—14倍，反應后過量氨的排放伴隨大量的氮氣、 二氧化碳等氣體，顯而易見，采用冷凝方法實現間二甲苯氨氧化制備間苯二甲腈過程氨的回收，其能量消耗之高無疑是難以接受的。③蓄熱式燃燒法。蓄熱式燃燒法是一種高溫熱解處 理技術，即以一定量的過量空氣與被處理的有機廢物在蓄熱焚燒爐內進行氧化燃燒反應，廢物中的有害有毒物質在700～1100℃的高溫下氧化、熱解而被破壞，燃燒使得高溫氣體被蓄熱體“蓄存”起來，預熱的尾氣再進行氧化燃燒，是一種可節省燃料消耗同時實現廢物無 害化、減量化、資源化的處理技術。該工藝換熱效率較高，運行費用低，去除率高，自動化程度高，目前已成功運行在國內某大型生產間苯二甲腈工廠內。④吸附法。吸附法時利用氯化鈣吸附劑將尾氣吸附在其表面上以達到從主體中將其分離的過程，氯化鈣吸附劑使一種新型吸附材料，在常壓低溫下，具有吸附量較高、吸附穩定性較好、比較容易脫附的特點，是一種有效處理尾氣的方法，但目前吸附法仍面臨著吸附劑回收和進一步處理等難題，因此吸附法應用于間苯二甲腈尾氣還有待研究發展。綜上所述，我們發現在處理間苯二甲腈尾氣的時候，并沒有很多合適的辦法，結合各工業實情來進行判斷。在處理器尾氣時，能夠有效和穩定運行并具有一定經濟效益的分別是蓄熱式燃燒法，研究尾氣的處理，是我們的一項艱難而又漫長的工作，從目前情況來看，許多處理裝置、處理辦法，處理設施仍存在不少爭議和瑕疵，并且根據各工業經濟發展不同，面積不同和應用程度不同，所采用的處理方式也各不相同，但相比于很多年前的今天，我國在處理間苯二甲腈尾氣時已經有了很大的進步，并且逐步做到節能減排[2]。

2結束語

關于間苯二甲腈的尾氣處理方法仍具有很多爭議，爭議就代表著進步。至于工業使用什么樣的方法處理間苯二甲腈的尾氣，需要從該工業的經濟水平，占地面積以及排放量和產生的工業產品來進行判斷，在處理時不能以偏概全，一味地追求工業利益，也要考慮到實際的環境，通過綠色減排的方式進行間苯二甲腈的尾氣處理。而關于具體的方法和具體的可行措施，還要等到進一步研究才可判斷，目前各個裝置措施都存在著它的弊端，如何把弊端減小，還需要進一步的研究和發現，但依照目前的工業水平和環境因素，可以找一個尾氣處理排放和環境保護的平衡點，從而實現環境和工業的雙進步模式。尾氣的處理需要國家、社會、個人的共同關注與環境保護意識的增強。

參考文獻

[1] 詹益興，周繼紅，周召南.間苯二甲腈分析方法研究[J].農藥，1986，（5）：33-35.

[2] 徐建妙，鄭裕國，沈寅初.腈水解酶的來源、結構、作用機制及其應用[J].微生物學通報，2005，（5）：141-146.