含氰废气处理工艺全解析-鑫蓝环保

含氰废气（主要成分为HCN、氰化物粉尘及部分有机腈化物）毒性高，必须进行高效、安全的处理。

一、核心处理原则

含氰废气处理遵循“源头控制、分类收集、高效净化、安全监控”的原则。选择工艺时需综合考虑废气浓度、气量、组分、投资与运行成本、排放标准及副产物去向。

二、主流处理工艺全解析

1.燃烧法/氧化法

这是最彻底、应用最广泛的处理方法，尤其适用于中高浓度废气。

原理：在高温或催化剂作用下，将氰化物（CN?）氧化为无毒的氮气（N?）、二氧化碳（CO?）和水（H?O）。其核心反应为：2HCN+5/2O?→N?+2CO?+H?O

主要技术：

直接燃烧法（TO）：

适用于浓度高（通常>1-3g/m³）、热值高的废气。

在800-1000℃下，停留时间0.5-1.0秒，净化效率>99%。

优点：处理彻底，运行稳定，抗冲击负荷强。

缺点：燃料消耗大，运行成本高；可能产生热力型氮氧化物（NOx）。

催化燃烧法（CO）：

适用于浓度较低、热值不足的废气。

在催化剂（如铂、钯等贵金属或过渡金属氧化物）作用下，反应温度降至300-500℃。

优点：节能，NOx生成量少，设备体积小。

缺点：催化剂易被粉尘、硫、磷、卤素等物质中毒失活，需定期更换，投资较高。

蓄热式燃烧法（RTO）：

适用于大风量、中低浓度的废气。

通过陶瓷蓄热体回收热量，热回收效率可达95%以上，大幅降低燃料消耗。

优点：极高的热效率，运行成本低，适合连续运行。

缺点：设备投资高，占地面积大，对废气中粉尘含量有要求。

2.吸收法

适用于中低浓度、大风量的含氰废气，常作为预处理或与其他工艺联用。

原理：利用氰化物易溶于特定吸收液的性质，进行气液传质转移。

主要吸收剂与技术：

碱液吸收法（最常用）：

使用NaOH或Ca(OH)?溶液，吸收后生成NaCN或Ca(CN)?。反应式：HCN+NaOH→NaCN+H?O

优点：工艺成熟，设备简单，投资低。

缺点：并未真正解毒，只是将气态氰转化为液态氰（含氰废水），必须配套建设完备的含氰废水处理系统（如碱性氯化法、臭氧氧化法等），否则会造成二次污染。本质上是一种“污染转移”。

酸液吸收法：

使用硫酸等，吸收后生成HCN气体，可再冷凝回收或引入燃烧系统。

主要用于特定回收工艺，操作危险性高。

络合吸收法：

使用含铁（如硫酸亚铁）等络合剂溶液，生成稳定的亚铁氰化物。

安全性较高，但吸收容量有限，副产物处理需谨慎。

3.吸附法

适用于低浓度、小风量的净化或深度处理。

原理：利用多孔性固体吸附剂（如活性炭、分子筛、专用浸渍炭）的物理/化学吸附作用捕集氰化物。

物理吸附：活性炭依靠巨大比表面积吸附。

化学吸附（浸渍炭）：在活性炭上负载铜、锌等金属氧化物，催化氧化HCN为无毒的氰酸盐（CNO?）或二氧化碳和氮气。

优点：设备紧凑，工艺简单，适用于间歇性、低浓度排放。

缺点：吸附容量有限，需定期更换或再生吸附剂；不适用于高浓度或高湿度废气；废弃吸附剂属于危险废物。

4.生物法

一种新兴的绿色处理技术，适用于低浓度、可生物降解的含氰废气（如部分有机腈）。

原理：利用特定微生物（如氰食假单胞菌）的新陈代谢作用，将氰化物分解为CO?、H?O和硝酸盐等无害物质。

工艺形式：生物滴滤塔、生物洗涤器、生物过滤池。

优点：运行成本极低，无二次污染，环境友好。

缺点：启动慢，微生物对pH、温度、毒性负荷敏感，抗冲击能力弱，占地面积较大，目前处理高浓度无机氰废气案例较少。

5.高级氧化技术（AOPs）

适用于特定场景的深度处理或实验室等小规模应用。

原理：产生强氧化性羟基自由基（·OH），无选择性地氧化降解氰化物。

技术包括：UV/O?（紫外线/臭氧）、光催化氧化、等离子体法等。

优点：反应迅速，氧化彻底，无二次污染。

缺点：设备投资和能耗高，处理成本昂贵，目前难以大规模工业应用。

三、工艺选择与组合策略

常见组合工艺：

吸收+燃烧：碱液吸收作为预处理，回收部分氰化物并稳定浓度，富集后的含氰废水或浓缩液送入焚烧炉彻底焚烧。

吸附+脱附+燃烧：对于低浓度、间歇排放的废气，先用活性炭吸附浓缩，然后热空气脱附产生小风量高浓度气体，再送入催化燃烧装置处理，极大降低能耗。

多级吸收：针对复杂组分，可采用多级不同吸收剂（如先碱洗，后络合吸收）确保达标。