TDI工业生产废气治理措施

摘要：TDI（甲苯二异氰酸酯）广泛用于软泡、涂料等领域，其工业生产同样倍受关注。此外，TDI生产过程中产生的废气大部分为有毒物质，直接排放到大气中会对人体健康造成严重危害。本文将重点分析TDI工业废气的处理方法。

工业废气的种类及排放标准

工业废气是指在工厂的燃料燃烧和生产过程中排放到空气中的各种含污染物的气体的总称。这些污染物包括二氧化硫、二氧化碳、氟化物、硫化氢、氮氧化物、烟尘等。由于其大量排入大气，会造成严重污染，国家已制订相关污染物的排放标准。

表1 相关大气污染物排放限值

（数据来源：国家环境保护局）

工业废气治理方法

目前，工业废气治理的主要方法有物理—化学处理法和生物处理法。

物理—化学法，是指通过物理和化学反应原理处理工业废气。主要工艺方法有吸附法、吸收法、过滤法、膜分离法、UV光解法以及热破坏法等。吸附法，多为活性炭吸附，再进行水蒸气脱附，一般吸附苯、乙醇等废气。热破坏法，在金属催化剂的作用下，通过燃烧形式将相关废气转化为无机物（无污染的水及二氧化碳），通常用于含铅、汞等重金属的废气处理。UV光解法,通过UV光（属于紫外线光，波长范围170-184nm之间）的照射，废气分子本身结构会出现较大变化，即化学键的断裂与重组，最后生成水和二氧化碳，使高分子污染物得到分离，对于分离混合废气中的苯及苯乙烯等污染物质作用较为明显。

生物处理法，指通过微生物降解的方式，筛选能够降解工业废气的微生物，使其固定在一定的降解介质上，当废气通过时，被介质上微生物分解的方法。与其他净化方法相比，具备安全可靠、能耗低等优点。下面列举了可用于废气处理的一些微生物菌属。

表2 用于废气处理的微生物及目标污染物对应图

（数据来源：公开数据处理）

TDI生产中产生的工业废气种类

TDI工业生产是一个复杂的过程，工艺流程包括制取天然气、生产DNT(二硝基甲苯)、TDA(粗二氨基甲苯)、TDI（甲苯二异氰酸酯）和光气合成等。生产过程中的原料、中间体和成品主要有天然气、甲苯、一氧化碳、液氯、光气、硫酸、硝酸、TDA、TDI等。整个过程会产生不同程度的废气污染，主要污染物有二氧化硫，氮氧化物，粉尘等。

图1 TDI工业生产工艺流程图

（数据来源：中国知网）

废气主要污染源及治理措施

TDI生产流程中出现的废气，主要有硝化尾气、氢化尾气和TDI光化尾气，分别通过低温加压水吸收+碱吸收、氢化水吸收和碱液吸收法进行处理。

DNT生产工艺中主要产生硝化废气，包括硝化反应尾气和脱硝塔尾气等。硝化混合废气由引风机抽出并送至硝化尾气吸收装置，采用“低温加压水吸收+碱吸收”工艺进行净化。工艺流程：首先通过压缩机将废气加压，并进入吸水塔以与高压脱盐水逆流接触。吸收的废气进入碱吸收塔产生NaNO3和NaNO2，净化后的废气在高空通过排气筒排出。

TDA生产设备产生的废气主要来自TDA脱水和脱凝，其中含有的污染物主要是苯胺（二氨基甲苯）。在室温下，苯胺物质在水中的溶解度较低，但在热水中非常易溶，并且具有较高的熔点。它在气体中，以细颗粒形式存在，因此通过水吸收方法净化。工艺流程：所有来自潮湿区域的废气进入加氢水喷雾吸收塔，同时控制塔内的温度和压力，防止温度过高，夹带在水蒸气中的有机物被排放到大气中并通过排气管在高空排出，氢化工序产生的废水温度约70℃，用水吸收可取得较好的效果。

TDI光化尾气主要来自TDI包装机、光气回收脱气、焦油槽废气等。主要污染物有苯胺类、光气、氯苯类和HCl。所有废气进入通风系统的碱洗塔，并通过碱液吸收法处理，同时，控制碱液浓度，充分吸收破坏气相中的有害物质，通过二级碱破坏处理后可达到排放指标。

结语

针对TDI生产过程中排放的废气，可采用适当的处理方法，合理控制环保设施工艺参数，可大大降低废气中有害物质的浓度，更好的保护环境。