江蘇省廢有機(jī)溶劑回收利用行業(yè)現(xiàn)狀分析

崔靈豐，涂　勇，朱化軍，朱　成，左　武，徐　波（1.江蘇省環(huán)科院環(huán)境科技有限責(zé)任公司，江蘇南京 21006；2.江蘇省環(huán)境工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 21006；.蘇州市環(huán)境科學(xué)研究所，江蘇蘇州 215000）

江蘇省廢有機(jī)溶劑回收利用行業(yè)現(xiàn)狀分析

崔靈豐1，2，涂勇1，2，朱化軍1，2，朱成1，2，左武1，2，徐波3
（1.江蘇省環(huán)科院環(huán)境科技有限責(zé)任公司，江蘇南京 210036；2.江蘇省環(huán)境工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 210036；3.蘇州市環(huán)境科學(xué)研究所，江蘇蘇州 215000）

廢有機(jī)溶劑回收利用行業(yè)可以從廢有機(jī)溶劑中回收蘊(yùn)藏的可再生資源，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要組成。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，2014年江蘇省廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生量最多的三個(gè)城市依次是徐州、蘇州和南京，而產(chǎn)生量最多的四個(gè)行業(yè)分別是化學(xué)原料和化學(xué)品制造業(yè)、電子設(shè)備制造業(yè)、專用化學(xué)品制造業(yè)及合成材料制造業(yè)。江蘇省廢有機(jī)溶劑回收利用工藝大致可分為三類：常壓蒸餾、特殊精餾以及減壓精餾。對(duì)這三類工藝的企業(yè)處理規(guī)模進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)常壓蒸餾更適合于企業(yè)處理成分較為簡(jiǎn)單的廢有機(jī)溶劑，對(duì)于成分較為復(fù)雜的廢有機(jī)溶劑企業(yè)一般都采用特殊精餾、減壓精餾等工藝。

廢有機(jī)溶劑；產(chǎn)生量；回收利用；工藝類型

廢有機(jī)溶劑是指在生產(chǎn)、調(diào)配及使用過程中產(chǎn)生的廢溶，分子量不大，具有較強(qiáng)的揮發(fā)性和脂溶性。廢有機(jī)溶劑產(chǎn)量大、種類多、分布及涉及行業(yè)廣，往往含有多種對(duì)人體具有毒害的鹵代烴、多環(huán)芳烴和重金屬，已被列入國(guó)家危廢名錄。在國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄（2008）中，廢有機(jī)溶劑主要涉及到的廢物類別有：HW06（有機(jī)溶劑廢物）、HW41（廢鹵化有機(jī)溶劑）、HW42（廢有機(jī)溶劑），另外HW05、HW09及HW39中也有涉及[1]。表1列舉了常見廢有機(jī)溶劑。

表1　常見廢有機(jī)溶劑

有機(jī)溶劑應(yīng)用范圍廣，使用量大。從19世紀(jì)40年代開始用于工業(yè)生產(chǎn)以來，距今已有100多年的歷史，現(xiàn)今工業(yè)有機(jī)溶劑的種類已達(dá)30 000余種。有機(jī)溶劑在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛用于清洗、去污、稀釋和萃取等過程，也被作為中間體用于化學(xué)合成[2]。在工業(yè)生產(chǎn)中較為常見的有機(jī)溶劑有苯、甲苯、二甲苯、溶劑汽油、二氯乙烷和四氯化碳等[3]。大多數(shù)廢有機(jī)溶劑因具有易燃、腐蝕、易揮發(fā)或反應(yīng)性等特性而被列入危險(xiǎn)廢物名單，若不嚴(yán)格規(guī)范控制，會(huì)污染水源、大氣和土壤，并危害人體健康[4]。另一方面，廢有機(jī)溶劑中有一部分又具有較高的回收利用價(jià)值，如三氯乙烯、二氯甲烷、異丙醇等。若不回收利用，則是一種資源浪費(fèi)[5]。

本文通過江蘇省污染源普查和重點(diǎn)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)2014年度江蘇省內(nèi)不同行業(yè)及不同地級(jí)市的廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生情況。同時(shí)對(duì)省內(nèi)36家持有廢有機(jī)溶劑危廢經(jīng)營(yíng)許可證的企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，總結(jié)不同廢有機(jī)溶劑回收利用工藝的特點(diǎn)，分析回收利用單位的實(shí)際經(jīng)營(yíng)狀況，以期為研究廢有機(jī)溶劑回收利用工藝的適應(yīng)性及環(huán)境管理要求提供參考，從而促進(jìn)廢有機(jī)溶劑回收利用行業(yè)健康發(fā)展。

1　江蘇省廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生情況分析

1.1江蘇省廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生地域分布情況

圖1顯示了根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的2014年江蘇省內(nèi)各地級(jí)市廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生量情況，從區(qū)域分布來看，徐州的廢有機(jī)溶劑的產(chǎn)生量最大，為53 242.83t，占全省廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生總量的36.53%（其中徐州華裕煤氣有限公司和徐州偉天化工有限公司的廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生量分別為27 442t和25 546t，占全地區(qū)產(chǎn)生量的99.52%）；其次為蘇州、南京、無錫、南通和連云港，其廢有機(jī)溶劑產(chǎn)量分別為34 610.13t、24 882.86t、14 392.68t、4 972.31t和3 794.73t，分別占全省廢有機(jī)溶劑產(chǎn)量的23.74%、17.07%、9.87%、3.41%和2.60%；而淮安和宿遷的廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生量最低，均不足五100t。

圖1　2014年江蘇省內(nèi)各地級(jí)市廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生量分布圖

1.2江蘇省廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生行業(yè)分布情況

圖2顯示了根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的2014年江蘇省內(nèi)各行業(yè)廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生量情況。從圖中可以看出，2014年江蘇省內(nèi)產(chǎn)生廢有機(jī)溶劑量最多的四個(gè)行業(yè)依次是化學(xué)品原料和化學(xué)品制造業(yè)、電子設(shè)備制造業(yè)、專用化學(xué)產(chǎn)品制造業(yè)和合成材料制造業(yè)。

1.3廢有機(jī)溶劑特性分析

廢有機(jī)溶劑按照其結(jié)構(gòu)可以分為以下幾類：①芳香烴類有機(jī)溶劑，以苯、甲苯和二甲苯最具代表性，廣泛應(yīng)用于石油化工、印刷、煉焦、油漆涂料和制鞋等行業(yè)。②鹵代烴類，是一類重要的有機(jī)合成中間體，是許多有機(jī)合成的原料。許多鹵代烴可以用作滅火劑（如四氯化碳）、冷凍劑（如氟利昂），以及高分子工業(yè)的原料（如氯乙烯和四氟乙烯）等。③脂肪烴類溶劑，以正己烷最具代表性，屬于低毒類神經(jīng)毒物，在化工、電子、制鞋和皮革等行業(yè)有廣泛來源。④醇類溶劑，在化工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，以甲醇最為常見，是有機(jī)化工的基礎(chǔ)原料和優(yōu)質(zhì)燃料，用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多種有機(jī)產(chǎn)物，也是農(nóng)藥和醫(yī)藥的重要原料之一。

圖2　2014年江蘇省內(nèi)產(chǎn)生廢有機(jī)溶劑主要行業(yè)百分比分布圖

2　廢有機(jī)溶劑回收利用工藝分析

目前，國(guó)內(nèi)外廢有機(jī)溶劑的再生工藝可以大致分為簡(jiǎn)單蒸餾法、精餾法和其他方法。簡(jiǎn)單蒸餾即常壓蒸餾，間歇式操作，將廢有機(jī)溶劑分批加入蒸餾釜中，在外壓恒定下加熱至沸騰，生成的有機(jī)溶劑蒸汽引入到冷凝器中冷凝成產(chǎn)品，分批進(jìn)入再生有機(jī)溶劑儲(chǔ)槽。對(duì)于組分之間的相對(duì)揮發(fā)度接近于1或形成共沸物的系統(tǒng)，只能選用萃取精餾、共沸精餾等特殊精餾方式來處理。對(duì)于沸點(diǎn)較高的有機(jī)溶劑一般會(huì)采取減壓精餾的方式來降低操作溫度。除了常壓蒸餾、萃取精餾和減壓蒸餾之外，薄膜蒸發(fā)也是一種回收溶劑的分離方式，適用于熱敏性溶劑的分離。廢有機(jī)溶劑利用處置技術(shù)主要有：

2.1常壓蒸餾

蒸餾是一種熱力學(xué)的分離工藝，它利用混合溶體或溶-固體系中各組分沸點(diǎn)不同，使低沸點(diǎn)組分蒸發(fā)，再冷凝以分離整個(gè)組分的單元操作過程，是蒸發(fā)和冷凝兩種單元操作的聯(lián)合。與其它的分離手段，如萃取、過濾結(jié)晶等相比，它的優(yōu)點(diǎn)在于不需使用系統(tǒng)組分以外的其它溶劑，從而保證不會(huì)引入新的雜質(zhì)。圖3為常壓蒸餾流程。

圖3　廢有機(jī)溶劑常壓蒸餾流程圖

2.2特殊精餾

化工生產(chǎn)中常常遇到欲分離組分之間的相對(duì)揮發(fā)度接近于1或者形成共沸物的系統(tǒng)。應(yīng)用一般的精餾方法分離這種系統(tǒng)或者在經(jīng)濟(jì)上是不合理的。向精餾塔頂連續(xù)加入高沸點(diǎn)添加劑，改變料溶中被分離組分間的相對(duì)揮發(fā)度，使普通精餾難以分離的溶體混合物變得易于分離的一種特殊精餾方法。

2.3減壓精餾

溶體的沸點(diǎn)是隨外界壓力的變化而變化的，如果借助于真空泵降低系統(tǒng)內(nèi)壓力，就可以降低溶體的沸點(diǎn)。減壓精餾可以降低操作溫度，通常用于處理沸點(diǎn)較高（高于200℃）或常壓蒸餾時(shí)未達(dá)沸點(diǎn)即已受熱分解、氧化或聚合的廢有機(jī)溶劑。既可以節(jié)能，又可以避免熱敏性有機(jī)溶劑在高溫下發(fā)生分解反應(yīng)。減壓精餾塔的操作壓力通常為幾kPa。

圖4　廢有機(jī)溶劑萃取蒸餾流程圖

圖5　廢有機(jī)溶劑減壓蒸餾流程圖

2.4工藝類型選擇分析

表2　江蘇省廢有機(jī)溶劑處置利用代表企業(yè)廢有機(jī)溶劑主要成分分析

根據(jù)表2可知，無錫中天固廢處置有限公司和宜興市興業(yè)樹脂原料有限公司僅處理單一種類的廢有機(jī)溶劑，并且廢有機(jī)溶劑含量或濃度很高，或濃度很小，使用簡(jiǎn)單易行且處置費(fèi)用低的簡(jiǎn)單蒸餾法即可實(shí)現(xiàn)廢有機(jī)溶劑的分離再生，此外據(jù)調(diào)研結(jié)果，無錫金鵬水處理有限公司廢有機(jī)溶劑母溶濃度極高，采用簡(jiǎn)單蒸餾法即可高效快捷的分離再生；其余3家企業(yè)洪澤縣恒泰科工貿(mào)有限公司、蘇州瑞環(huán)化工有限公司和南京長(zhǎng)江江宇石化有限公司的廢有機(jī)溶劑母溶成分非常復(fù)雜，有超5種成分的廢有機(jī)溶劑，單純采用簡(jiǎn)單蒸餾的方式很難將所有廢有機(jī)溶劑分離再生，而選擇精餾的方式可以更好的分離各種有機(jī)溶劑，且分離效果較好純度較高。所有6家企業(yè)處理后產(chǎn)品均能達(dá)到各產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

因此結(jié)合2.4節(jié)處理技術(shù)適用性分析中簡(jiǎn)單蒸餾和精餾的處理處置方法，當(dāng)廢有機(jī)溶劑類目混雜且濃度差別不大時(shí)選擇精餾的方法以保證產(chǎn)品質(zhì)量，而處理單一成分或僅有兩種成分廢有機(jī)溶劑時(shí)，考慮處理便捷和處理成本較低的要求，簡(jiǎn)單蒸餾不失為一種很好的方法。

3　結(jié)論

1）通過對(duì)江蘇省廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生企業(yè)進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生量最多的三個(gè)城市分別是徐州，蘇州和南京，而化學(xué)品原料和化學(xué)品制造業(yè)、電子設(shè)備制造業(yè)、專用化學(xué)品制造業(yè)業(yè)及合成材料制造業(yè)則是廢有機(jī)溶劑產(chǎn)生量最多的四個(gè)行業(yè)。

2）江蘇省內(nèi)廢有機(jī)溶劑回收利用企業(yè)所采用的工藝大致可分為三類：常壓蒸餾、特殊精餾和減壓精餾。對(duì)這三類工藝的企業(yè)處理規(guī)模進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單蒸餾更適合于企業(yè)處理成分較為簡(jiǎn)單的廢有機(jī)溶劑，對(duì)于成分較為復(fù)雜的廢有機(jī)溶劑企業(yè)一般都采用特殊精餾、減壓精餾等工藝。

[1] 馬英群.馬鴻志.陽(yáng)劍.劉益風(fēng).汪群慧.廢有機(jī)溶劑管理的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析[A].中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C]，2013.

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[3] 田國(guó)元，劉輝.幾種常見廢有機(jī)溶劑的回收利用[J].重慶環(huán)境科學(xué)，2002，（02）-0078-02.

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The Analysis of Used Organic Solvent Recycling Industry Situation in Jiangsu Province

Cui Lingfeng，Tu Yong，Zhu Huajun，Zhu Cheng，Zuo Wu，Xu Bo

Renewable sources could be obtained through used organic slovent recycling industry，which plays an important role in sustainable development.It has been found that the producing amount of Xuzhou、Suzhou and Nanjing were higher than other cities in 2014 of Jiangsu province.Moreover，the industry of chemical raw materials and chemical manufacturing，electronic equipment manufacturing，Special chemicals manufacturing industry and Synthetic materials manufacturing were the top four waste organnic solvent producing industries.The treating process of waste organnic solvent reusing plant used in Jiangsu province can be classified into three kinds：atmospheric distillation，special distillation，vacuum distillation.It has been found that atmospheric distillation is more suitable for the treatment of waste organic solvent with simple components.The special distillation and vacuum distillation process are generally used for the complicated composition of waste organic solvent.

used organnic solvent；output；recycling；process type

X734

A

1003-6490（2016）03-0072-03

2016-03-15

崔靈豐（1984—），男，江蘇靖江人，工程師，主要從事固廢處置方向工作。