咨詢電話：關(guān)于RTO廢氣治理領(lǐng)域丙烯腈的探討
在較多的精細(xì)化工行業(yè)客戶哪里，我們?cè)谠O(shè)計(jì)RTO治理系統(tǒng)的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到客戶提問：丙烯腈能進(jìn)RTO焚燒嗎？
作為精細(xì)化工行業(yè)RTO廢氣治理的探索者，YIHEAC通過本篇文章對(duì)丙烯腈的特性、危害及治理方案做個(gè)研究和綜合概述，僅供大家參考和交流。
大家都知道，丙烯腈是有機(jī)合成工業(yè)中的重要單體，它是用于制造腈綸纖維、丁腈橡膠、塑料、染料、增塑劑、藥品及粘合劑等的原料，同時(shí)可用作許多生產(chǎn)過程的反應(yīng)介質(zhì)。
丙烯腈是一種無色易流動(dòng)液體，英文名稱Acrylonitrile，化學(xué)式為CH2CHCN，它的摩爾量為53.07，液體密度是0.8060×103kg/m3，氣體密度為1.8kg/m3，在常壓下熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、燃點(diǎn)分別為-82℃、78.5℃、481℃，它稍溶于水，易溶于一般有機(jī)溶劑，它能與空氣混合形成爆炸性混合物，爆炸極限為3～17％，它水解生成丙烯酸，還原生成丙腈，易聚合也能與醋酸乙烯、氯乙烯單體共聚，主要用于制聚丙烯腈、丁腈橡膠和其它合成樹脂等，也用作涂料、防氧化劑、染料、表面活性劑的原料。丙烯腈主要存在于生產(chǎn)像ABS、AS樹脂和合成橡膠車間、生產(chǎn)涂料、防氧化劑、染料的工廠，生產(chǎn)合成纖維及其原料的工廠。
由于生產(chǎn)和使用丙烯腈時(shí)，可因?yàn)樵O(shè)備密封不嚴(yán)或其它的因素而污染空氣，丙烯腈以蒸氣狀態(tài)存在于空氣中。丙烯腈屬高毒物，其毒性作用類似氫氰酸，主要是由于吸入丙烯腈蒸氣或皮膚接觸而引起的中毒。人對(duì)丙烯腈比較敏感，在1g/m3的濃度范圍時(shí)可在1～2個(gè)小時(shí)使人致死，在35～220mg/m3，除使嗅覺粘膜受到刺激外還可能出現(xiàn)頭痛、胸痛、興奮和引起恐懼感等。
丙烯腈的燃燒分析如下：
（1）丙烯腈完全燃燒的化學(xué)方程式如下：
2CH2=CHCN+10O2=6CO2+2NO2+3H2O
不充分燃燒可能還會(huì)產(chǎn)生HCN，但是HCN在850℃幾乎全都分解，它的分解方程式如下：
HCN+5/4O2=1/2H2O+1/2N2+CO2
溫度過高，超過1100℃時(shí)，N2會(huì)被進(jìn)一步氧化成NOx造成光化學(xué)二次污染。
（2） HCN燃燒過程中，若廢氣中水的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到3%以上，溫度升高至600℃以上，則可能會(huì)有NH3產(chǎn)生，在710℃是NH3濃度達(dá)到最 大，繼續(xù)升溫，濃度有隨之減少，當(dāng)溫度達(dá)到820℃以上時(shí)不再觀察到有NH3產(chǎn)生。在此溫度范圍內(nèi)，NO的變化規(guī)律與NH3相似，溫度達(dá)到650℃以后NO濃度急劇上升，在730℃時(shí)達(dá)到最 大，繼而下降，直至820℃又隨溫度升高而逐漸上升。相較于上述兩種氣體，N2O的生成幾乎被完全抑制，這可能是由于發(fā)生了以下反應(yīng)：
HCN+H2O→NH3+CO
2NH3+5/2O2→2NO+3H2O
從上式可以看出，NH3主要被氧化成NO，大大降低了N2O的排放量。冬季輸送廢氣的管道常常因?yàn)閺U氣中夾帶的飽和水凝結(jié)而被堵塞，增加了燃燒能耗。因此廢氣在進(jìn)行預(yù)處理時(shí)應(yīng)考慮除濕除霧，必要時(shí)可以增加廢氣加熱器。
所以通過以上分析可以知道，RTO處理系統(tǒng)對(duì)丙烯腈的氧化處理是可以做到完全除盡的，但是需要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：
（1） 需要在RTO入口設(shè)置預(yù)處理預(yù)先除掉酸性物質(zhì)；
（3） 由于氰化物的劇毒特性，RTO系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置為負(fù)壓；
（4） 應(yīng)保證丙烯腈在穩(wěn)定的850℃溫度下足夠的停留時(shí)間；
（5） 廢氣氧化過程具備充足的氧氣；
（6） 需要有超溫排放措施，以防止偶發(fā)的情況下溫度升高增加出口氮氧化物的濃度；
由此可見，盡管如此，RTO系統(tǒng)在進(jìn)行日常維護(hù)時(shí)，維護(hù)人員也應(yīng)該注意個(gè)人防毒的防護(hù)，RTO內(nèi)部停機(jī)啟爐時(shí)一定要進(jìn)行潔凈氣體的置換。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮丙烯腈這種物質(zhì)的劇毒特性，由于燃燒過程極其復(fù)雜，在進(jìn)行RTO系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，更需要關(guān)注溫度的控制，以及每種可能產(chǎn)生的劇毒副產(chǎn)物的控制，以保證丙烯腈廢氣可以被充分氧化，廢氣達(dá)標(biāo)排放，設(shè)備安 全穩(wěn)定運(yùn)行，使企業(yè)的收益最 大化。
參考文獻(xiàn)：
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丙烯腈危險(xiǎn)特性表
標(biāo)識(shí) | 中文名：丙烯腈；乙烯基氰 | 英文名： Acrylonitrile；Cyanoethylene | 危規(guī)號(hào)：32162 |
分子式： C3H3N | 分子量：53.06 | UN號(hào)：1093 | |
危險(xiǎn)性類別：第2.2類 不燃?xì)怏w | CAS號(hào)：107-13-1 | ||
理化性質(zhì) | 外觀與性狀：無色液體，有桃仁氣味 | ||
溶解性：微溶于水易溶于多數(shù)有機(jī)溶劑。 | |||
熔點(diǎn)/℃：-83.6 | 臨界溫度/℃：263 | 相對(duì)密度（水=1）：0.81 | |
沸點(diǎn)/℃：77.3 | 臨界壓力/MPa：3.5 | 相對(duì)密度（空氣=1）：1.83 | |
最小引燃能量/mJ：無資料 | 飽和蒸汽壓/kPa： | 燃燒熱/（kJ·mol-1）：1757.7 | |
飽和蒸氣壓(KPa) | 辛醇/水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值：-0.92(計(jì)算值) | ||
燃燒爆炸 危險(xiǎn)性 | 燃燒性：易燃 | 閃點(diǎn)/℃：-5 | 聚合危害：聚合 |
引燃溫度/℃：480 | 爆炸極限/%：無意義 | 穩(wěn)定性：穩(wěn)定 | |
爆炸物質(zhì)級(jí)別、組別： | 避免接觸條件：光照、受熱 | 爆炸極限(V%):2.8-28 | |
最 大爆炸壓力（MPa）無資料 | 燃燒（分解）產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、氰化氫 | ||
禁配物：強(qiáng)氧化劑、堿類、酸類。 | |||
危險(xiǎn)特性：易燃其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱易引起燃燒并放出有毒氣體。與氧化劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、胺類、溴反應(yīng)劇烈。在火場(chǎng)高溫下能發(fā)生聚合放熱使容器破裂。 | |||
滅火方法：消防人員必須穿特殊防護(hù)服在掩蔽處操作。滅火劑抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水滅火無效但須用水保持火場(chǎng)容器冷卻。 | |||
毒性 | 侵入途徑：吸入、食入、經(jīng)皮吸收 急性毒性：無資料 | ||
健康危害 | 本品在體內(nèi)析出氰根，抑制呼吸酶；對(duì)呼吸中樞有直接麻醉作用。急性中毒表現(xiàn)與氫氰酸相似。急性中毒：以中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀為主，伴有上呼吸道和眼部刺激癥狀。輕度中毒有頭暈、頭痛、乏力、上腹部不適、惡心、嘔吐、胸悶、手足麻木、意識(shí)蒙朧及口唇紫紺等。眼結(jié)膜及鼻、咽部充血。重者除上述癥狀加重外，出現(xiàn)四肢陣發(fā)性強(qiáng)直抽搐、昏迷。液體污染皮膚，可致皮炎，局部出現(xiàn)紅斑、丘疹或水皰。慢性中毒：尚無定論。長(zhǎng)期接觸，部分工人出現(xiàn)神衰綜合征，低血壓等。對(duì)肝臟影響未肯定 | ||
急救 | 皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用流動(dòng)清水或5%硫代硫酸鈉溶液徹底沖洗至少20分鐘。就醫(yī)。眼睛接觸：提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。吸入：迅速脫 離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸心跳停止時(shí)，立即進(jìn)行人工呼吸（勿用口對(duì)口）和胸外心臟按壓術(shù)。給吸入亞硝酸異戊酯，就醫(yī)。食入：飲足量溫水，催吐。用1:5000高錳酸鉀或5%硫代硫酸鈉溶液洗胃。就醫(yī)。 | ||
防護(hù) | 工程控制：嚴(yán)加密閉，提供充分的局部排風(fēng)和全 面通風(fēng)。盡可能機(jī)械化、自動(dòng)化。提供安 全淋浴和洗眼設(shè)備。 呼吸系統(tǒng)防護(hù)：可能接觸其蒸氣時(shí)，必須佩戴自吸過濾式防毒面具（全 面罩）。緊急事態(tài)搶救或撤離時(shí)，建議佩戴空氣呼吸器。 眼睛防護(hù)：呼吸系統(tǒng)防護(hù)中已作防護(hù)。 身體防護(hù)：穿連衣式膠布防毒衣。 手防護(hù)：戴橡膠耐油手套。 其它防護(hù)：工作現(xiàn)場(chǎng)禁止吸煙、進(jìn)食和飲水。工作完畢徹底清洗。單獨(dú)存放被毒物污 染的衣服洗后備用。車間應(yīng)配備急救設(shè)備及藥品。作業(yè)人員應(yīng)學(xué)會(huì)自救互救。 | ||
泄漏處理 | 迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安 全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。噴霧狀水或泡沫冷卻和稀釋蒸汽、保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)人員。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。 | ||
儲(chǔ)運(yùn) | 儲(chǔ)存注意事項(xiàng)：通常商品加有穩(wěn)定劑。儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過26℃。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應(yīng)與氧化劑、酸類、堿類、食用化學(xué)品分開存放，切忌混儲(chǔ)。不宜大量?jī)?chǔ)存或久存。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行極毒物品"五雙"管理制度。 運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸車輛應(yīng)配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。夏季建議早晚運(yùn)輸。運(yùn)輸時(shí)所用的槽（罐）車應(yīng)有接地鏈，槽內(nèi)可設(shè)孔隔板以減少震蕩產(chǎn)生靜電。嚴(yán)禁與氧化劑、酸類、堿類、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。中途停留時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源、高溫區(qū)。裝運(yùn)該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具裝卸。公路運(yùn)輸時(shí)要按規(guī)定路線行駛，勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。 | ||
