石油化工的废气处理范文

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1废气污染的源头

石油化工企业废气污染源头依次由石油工业以及化工单位生产过程开展研究。石油工业实际上就是一个炼油的过程，因为炼油的工艺和操作十分复杂，在炼油的整个过程当中将会产生大量的废气，其中包含锅炉和加热炉以及焚烧炉等一系列的加热、燃烧设备所产生的燃烧烟气，催化裂化设备在催化过程中制造出来的废气，氧化沥青产生的尾气。在实施含有硫污水馓逡约拔财回收，脱硫和加氢精制各种过程中制造出来的废气等。

2废气污染类型

因为生产工艺十分复杂，其产生废气的源头很多，导致石油化工单位废气成分格外复杂。既包含多种有机和无机化合物，同时还包含大量大分子颗粒物，这些有害气体在大气环境中根据相应的形式进行排列和组合。

在废气当中存在的有机化合物，重点是烯烃和烷烃和芳香烃这些碳氢化合物。并且，在炼油的时候，也会产生部分含有氮或者是硫的有机化合物。而因为一些有机化合物特别的理化特点，特别是包含硫的有机物，时常会产生具有强烈刺激性的气味，对于人体带来无法估计的危害，就算是有机物不存在强烈的刺激性气味，也不能证明其不带有毒性。同时，有机化合物大部分是小分子这种类型的化合物，可以打破人体原有的保护屏障，引发细胞产生癌变。

废气当中包含的无机化合物大部分是由氧化物的模式存在，即NOX和SOX。比如，二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等等。当中二氧化硫和一氧、二氧化氮都是导致酸雨出现的关键因素。而二氧化碳浓度持续提升，是导致气候温度提升的主要因素。而针对这些化合物实施科学的处理，则能够获得较高的经济收益。例如，一氧和二氧化氮应该使用在肥料和硝酸，还有炸药生产当中，这也表明怎样合理处理转化废气属于必须要深入研究的课题。

2.脱硝技术现状与分析

2.1吸附法

吸附法也是一种较成熟的脱硝方法，主要采用吸附剂对高浓度氮氧化物进行吸附处理，应用范围较窄，主要使用的吸附剂有：活性炭、分子筛等，其中分子筛技术仅限于清洁气体NOx的脱除，活性炭技术主要多用于回收高浓度SO2工艺或同时脱硫脱硝工艺中。

2.2水吸收法

此法吸收效率低，一般为30%一50%，仅用于气量小、净化要求不高的场合，由于水与NO二反应产生HNO2和HN03，产生的HNOZ不稳定，快速分解放出NO，因此常压下该法效率很低，不能净化含NO为主的NOx，该法操作压力大，操作费、设备费较高。一般用作工业多级废气治理的最后一道工序。

2.3等离子体法

该方法是目前正处于研究实验阶段的新型脱硝方法。主要包括离子束法、脉冲电晕法，该法能以钱盐的形式回收NOx，制成肥料，但需要大型电子加速器，电力消耗多，经济性有待验证，是目前行业较关注的一种技术，技术尚未成熟，并且主要研究方向以干法同时脱硫脱硝为主。

2.4光催化氧化法

该方法为发展中的一种空气净化技术，反应温度温和，能耗低，二次污染少，即利用光催化效应去除NOx，该方法还不够成熟，去除效率有待研究。

3.脱硫技术

烟气脱硫技术就是利用二氧化硫的酸性性质，使用另一种碱性物质吸收烟气中的二氧化硫，从而达到烟气脱硫的目的。根据脱硫中碱性物质的三种状态，脱硫方法分为干法、湿法和半干法。

湿法脱硫顾名思义就是把含有二氧化硫的烟气通过碱性溶液，使之发生反应，把气态的二氧化硫变为液态含硫化合物。湿法脱硫效率高、速度快、稳定可靠，但是耗水量大，需要的资金投入较多。

干法脱硫就是用干燥的碱性物质固体来吸收二氧化硫，这种方法完全不用水参加反应，一直处于干燥状态。干法脱硫技术成本低、投入少，是一种节约型的脱硫技术，但是脱硫的效果不是很好。

而半干法脱硫就是把含有二氧化硫的气体相机通过固、液、气三种状态的碱性吸收物质。这种方法工艺简单、投资较少适合含硫量较低的煤燃烧产生的烟气脱硫。

3.脱硫脱硝技术集成工艺的原理

脱硫脱硝技术集成工艺满足了同时脱硫脱硝的需求，并且在进行脱硫脱硝处理后还能获得一些副产物。脱硫脱硝技术集成工艺设备简单但可靠、投入资金较少，经济适用。固相吸收脱硫脱硝工艺、活性炭吸收脱硫脱硝工艺、氧化铜脱硫脱硝工艺是脱硫脱硝集成工艺主要运用的三种方法。脱硫脱硝的反应原理：利用活性炭的吸附能力，吸收烟气中的二氧化硫、水同时与氧气结合反应，并在反应中加入含氮的碱性气体，这就是活性炭吸收脱硫脱硝工艺的反应原理。氧化铜脱硫脱硝工艺是以氧化铜为活性物质，在高温条件下与含硫物质发生反应再与含氮物质发生反应。脱硫脱硝一体化的集成技术应用最多的是一些使用化石能源较多的行业。脱硫脱硝技术集成工艺以简单可靠、效率高、占地面积小、启动资金少的优势而在工业、发电、交通行业里得到大量应用。目前发展的脱硫脱硝一体化工艺技术在经济、技术、环境等方面都取得了巨大的成果。

4.脱硫脱硝方法应用与前景分析

4.1同时脱硫脱硝技术

湿法同时脱硫脱硝技术已在试验阶段如火如茶地进行，也是环保行业研究的主流技术之一，该法在日本及美国地区已开始使用，其结合了干法脱硝与湿法脱硫技术的特点，在低投资、低运行成本的基础上提出的，可实现同时高效率的脱硫脱硝，是环保行业最有前途的技术之一。

4.2湿法脱硝技术

受到氮氧化物溶解性的限制，湿法脱硝技术的单独使用依然没有太大竞争力，就目前应用效果较好的尿素吸收法，仍限制于其反应速度慢等因素上，但在氮氧化物气量小的条件下，由于其投资成本及运行成本较低，尿素法脱硝仍然在湿法脱硝行业中应用广泛。

4.3干法烟气脱硝技术

SCR仍是我国的主流脱硝技术，该法是目前最成熟的烟气脱硝技术，它是一种炉后脱硝，国内目前90%的脱硝工程采用SCR技术，在“十二五”及“十三五”期间，仍有99.9%的脱硝选用SCR技术，因此，该法在未来新型脱硝方法未应用成熟之前，依然是脱硝主流技术。一般来说，该法目前主要在小型燃煤机组的脱硝效率较高，由于其工艺温度的限制，不能广泛应用于大量的大型燃煤机组，多用作低氮燃烧技术的补充手段，主要以其投资低，占地小等特点应用于老厂房的改造，新厂主要配合使用，因此，该法一般不作为单独的脱硝方法，而与SGR及其他脱硝技术联合使用实例较多。

结束语

通过对石油化工企业废气处理脱硫脱硝工艺方法的分析和阐述，了解到石油化工企业废气对于人们以及生活环境都会造成严重的危害。必须要采取有效的工艺方式，对于废气进行脱硫脱硝，减少废气带来的污染。因此，希望通过阐述脱硫脱销方法，能够给石油化工废气处理脱硫脱销方面提供参考和帮助。

参考文献：

[1]王小方.焦炉烟气钢渣湿法联合脱硫脱硝工艺基础研究[D].燕山大学，2016.

[2]尹莉.臭氧协同强电离放电法模拟烟气脱硫脱硝的研究[D].江苏大学，2016.

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【中图分类号】TQ015.9【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0026-01

炼油化工化验单位是集化验、环境监测、化学研究等部门为一体的单位，其中具备了多种化学化验室、化学研究室等。炼油化工单位化验在环境污染的预防与治理的过程共也起到关键性的作用，其所测定的一系列化学物质浓度的数值也为炼油化工的日常运作提供了基本依据。然而，由于要测定化学物质的浓度，所以炼油化工自身所排放的化学物质给环境带来了非常大的危害。我们必须重视这一问题，所以我们应当实施相应的对策来解决。只有解决了这些危害，炼油化工化验单位才有资格达到无污染化验。

1、炼油化工的涵义

炼油化工是指以石油天然气为原料，生产基本有机化工原料，并进一步合成多种化工产品的工业。其原料来源主要有天然气、炼厂气、液体石油产品。石油产品又可以称之为油品，它的主要成分有燃料油、油、液化石油气、石油焦炭、石蜡和沥青等，燃料油包括汽油、煤油和柴油等。这些产品被加工的过程常称之为石油炼制，简称为炼油，石油化工产品由炼油过程所提供的原料进一步化学加工来获取。裂解反应是强烈的吸热反应，因此原料在管式炉中经过700一80OC甚至1000C以上的高温加热，所得裂解产物通常称为石油化工一级产品，通常称为三烯、三苯、一炔。石油化工的一级产品再经过一系列加工则可得二级产品。以基本化工原料生产多种有机化工原料及合成材料为生产石油化工产品的第二步。可以对有机化工原料继续加工，因此可以得到更多的化工产品，但是这些产品基本上不属于石油化工的范围。

2、炼油化工的几种危害

2.1 水体污染

炼油过程有诸多过程，这些生产过程中会产生大量的工业废水，主要的污染物是石油类、硫化物、酚类化合物、悬浮物等。炼油所产生废水的质量都不固定，不同的炼油厂因为加工原油的种类不同、炼油生产程序和规模不同，产生废水的特点也不尽相同。我国炼油厂的废水按其可处理性能和可回用性能，通常分为含油废水、含硫废水、含盐废水、生活污水和其他废水这四类。从废水的水质来说石油化工废水可分为含有废水、高浓度有机废水、氯碱废水、含酸废水、生产废水等其他污水。随着石油的大规模勘探、开采，石油化工业的发展及其产品的广泛应用，石油及石油化工产品对于地下水的污染已成为不可忽视的问题。

2.2 土壤污染

大部分石油类污染在土壤中都发生吸附解吸作用，进而影响着它们在土壤中的迁移、生物降解和光降解。在生产石油化产品的过程中，会产生大量的废水，有害的废泥浆和其他一些污染物，如果处理不好就会污染周边土壤，而且石油本身就含有对人和动物有害的物质，一旦道发生泄漏，将对生活在油气田附近的人和动物构成致命威胁。石油管道的泄漏也会严重破坏生态，曾有美国环保人士估算，如果阿拉斯加陆地石油管道发生泄漏，至少会形成半英里款、30英里长的污染带，石油会迅速渗透到土壤中，杀死土壤中的微生物，从而改变土壤成分，改变地严重污染会导致石油烃的某些成分在粮食中堆积，从而影响粮食的品质，并通过食物链来危害人类健康。

2.3 空气污染

石油炼制装置的加工能力通常为百万吨级，因此废气排放量大。废气按生产行业可分为石油炼制废气、石油化工废气。这两大生产行业所产生的废气有可分为燃烧烟气、生产工业废气、火炬废气和无组织排放废气。石油炼制废气主要来自燃烧烟气和工业尾气，主要是经常性的固定性能源。石油化工行业废气主要有燃烧烟气、工业尾气和装置设备纸漏的烯类气体、煎炸处理装置、污水处理厂等散发的恶臭气体等。此外，轻质油晶及挥发性化学药剂和溶剂贮存的过程中也会产生发散的恶臭和有害气体，对大气造成污染。污染物成分复杂、毒性强、种类多、排放集中，危害性甚大。排放的污染物质在距生产装置2千米处还可检出。还有石油燃烧时会生成一种物质，很容易被大气中的飘尘吸附，通过呼吸进人人体，在肺泡和支气管壁上长期滞留，可诱发癌变。

3、实施无污染化验的措施

3.1 防高热物体

高热物体，是指在一定环境中能够像可燃物传递热量，并导致可燃物着火的这种具有较高温度的物体。高热物及高温表面包括高温蒸汽管道表面，高温气体、液体管道及热交换器的金属表面，加热炉、干燥炉炉壁，裂解炉、加热釜、沸热锅等，这些高热物体及其表面不仅温度高、体积大，而且散发热量多，都可以成为燃烧爆炸的点火源。所以，我们要采取有效的隔热措施，来阻止其与易燃物料接触，进而防止可燃物及其其他粉尘落于其上。

3.2 防火

石油化工产品生产的过程中，促成火灾爆炸的原因涉及的面很广，原因也有很多，为了预防火灾或爆炸事故的发生，我们首先要做的就是加强对着火源的控制，防止与可燃物、助燃物形成燃烧爆炸系统，消除和严格控制一切足以导致起火爆炸的着火源。明火、高热物体及高温表面、摩擦和碰撞、绝热压缩、自行发热、电气火花、静电火花、雷击和光热射线等都可以引起火灾爆炸事故。明火，包括吸烟和生产中的明火的控制吸烟引起火灾是众所周知的，香烟的燃烧温度，在吸烟时为650一800C，自燃时温度为450一SOOC，且可以燃烧很长时间，所以，在可能有火灾爆炸危险性的场所应禁止吸烟。

3.3 防雷电

雷电是天空中雷云的一种放电现象。当雷云对地面建筑物或者是物体进行放电时，雷电流可达几十至几百kA，这样大的电流，即使持续时间非常短，但是也能在放电通道上产生大量热，温度可达几万C，可以引起厂房着火，引起可燃、易燃物品爆炸起火，也可造成电气火灾。

总之，我国炼油工程项目风险管理研究的时间还比较短，要想达到无污染化验还需一定时间的技术实施。就存在的这些问题，首先应该要认识到石油化工存在的危害，树立防灾减灾的意识，采取正确的规划对策，从而使石油化工化验单位达到真正的无污染化验。

参考文献

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中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0029-01

引言

随着经济的快速增长，石油化工行业的高速发展，其带来的污染问题也越来越突出，危害也越来越严重。三废污染处理已成为世界各国的共同研究课题。尤其是近年来愈发严重的气候变化、生态危机已经给石油化工企业的发展敲响了警钟。三废污染中最为显著的废气污染与生态的变化关系最为密切，臭氧层的破坏，温室效应的产生等等要求企业要拿出行之有效的废气处理方案，使用科学有效显著的废气排放处理技术。

1 石油化工废气的主要污染物及其来源

石油化工行业在生产的过程中都会产生出大量的废气，下面分别对这些废气中的主要污染物及其来源进行简介。

1.1 石油炼油

由于石油炼油工艺相对比较复杂，故此其在生产过程中产生出来的废气也相对较多，具体包括以下几大类：①氧化沥青尾气。该废气中的主要污染物是苯并花。沥青装置是这类废气产生的主要来源。②催化再生废气。其中的主要污染物有二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳和尘。这类废气产生的来源是催化裂化装置。③燃烧烟气。主要污染物除了包括催化再生废气中的几种之外，还有氮氧化物。这类废气的产生来源有锅炉、加热炉以及焚烧炉等等。④含硫废气。主要污染物包括氨、二氧化硫、硫化氢。产生来源有气体脱硫、加氢精制、含硫污水汽提、含硫尾气回收处理。⑤臭气。主要污染物包括酚、硫、醇及二氧化硫。产生的来源有脱硫、污水及污泥处理、硫磺回收、油品精制。⑥总烃。这是石油炼油过程中产生最多的污染物，其来源也非常之广，几乎炼油的各个环节都会产生。

1.2 化工生产

①燃烧烟气石油。主要污染物为二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物和尘。具体来源包括锅炉、加热炉、裂解炉、焚烧炉和火炬。②工艺废气。具体包括烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃、醛、酚、酉旨、醇、卤化物、卤化烃、二氧化硫、氧化物、一氧化碳、氮氧化物、氰化物等等。工业废气产生的来源包括甲苯装置、对苯二甲酸装置、环氧氯丙烷装置、甲醇、乙醛、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶等等。

2 石油化工废气的处理方法

石油化工企业在废气处理过程中的方法很多，从其作用原理上讲则分三类：物理处理方法、化学处理方法和生物处理方法。

2.1 物理处理法

①吸附法主要用于对一些刺激性有机化介物的吸附，使用的载体一般是活性炭，因其表而积大，吸附能力强，再生能力好，可用于刺激性废气的脱臭处理。过滤法则主要用在粒径较小的油烟雾的处理上。②过滤法的处理介质常为玻璃纤维，因为处理的油烟雾自径小，遇冷时会快速凝结，通过玻璃纤维能有效滤除有害的物质。

2.2 化学处理法

化学处理法主要是催化法，催化法的种类也很多，在催化中常用的催化剂也分贵金属和非贵金属、非金属三类。除催化法之外，放电分解也是一种较为常见的废气处理方法，其主要作用机制是利用高电压放电产生非热平衡等离子的过程中产生的高能电子破坏碳原子与碳原子、碳原子与氢原子形成的化学键，再经化学置换反应，将有害化介物转化为无害化介物排出。

2.3 生物处理法

生物处理方法是利用微生物分解处理废气的方法，微生物处理废气是基于废水处理方法发展起来的，对易溶于水的有害气体可以考虑将其溶解在水中利用细菌进行降解，对于难溶于水的有害气体，则需在真空中进行细菌讲解。

3 石油化工废气处理技术的新进展

目前，较为常用的石油化工废气处理技术主要有放电等离子体技术、生物分解技术以及iT02光催化技术。下面分别对这三种技术及其相关的研究进展进行介绍。

3.1 放电等离子体技术

该废气处理技术常被用于工业尾气的处理，其主要是通过高电压的放电形式获得非热平衡等离子体，在这一过程中会生成大量的高能电子，利用这些高能电子可以破坏C-H和C-C等化学键，进而使工业尾气分子中的H、Cl以及F等发生置换反应，最终生成H20和C02，这样一来便可以使这些工业废气全部变为无害物质。目前，国内外将这种废气处理方法列为处理工业废气最有效的几种方法之一。正因该方法在处理工业废气中的有效性较高，使国内外的专家学者加大了对该项技术的研究力度，研究方向主要有协同催化剂和反应器这两个方面，并取得了一定的进展。①协同催化剂。为了进一步提高等离子体对污染物的去除效率，研究人员进行了大量试验，最终发现在等离子体中加入一定剂量的催化剂可以显著提高污染物的去除效率。同时一些专家学者还对有害大气污染物在低温等离子体化学处理中金属氧化物的催化活性进行了研究，相关的研究结果表明在不使用Mn02作为反映催化剂时，苯的转换率仅为30%左右，而使用Mn02作为催化剂参与反应时，苯的转化率能够达到90%以上。②放电反应器。放电反应器是等离子体产生的主要装置，其性能和结构直接决定着有机污染物的去除效果。近些年里一些专家学者加大了对放电反应器性能的研究力度，并取得了一定的进展。

3.2 生物分解技术

该技术是在微生物处理废水的基础上发展起来的一种有机废气处理方法，其主要是利用微生物的正常生命活动将有机废气转化为无机物的一种技术。近年来，国外的一些研究者对该技术处理VOCS在微生物菌群培养、动力学模型机设备工艺等方面进行了相关研究，通过数学模型的建立为设计和过程优化提供了可靠依据。国内的一些专家学者则将研究的重点放在了反应器中微生物的生长状况方面，通过研究发现，当被处理污染物的成分及微环境不同时，会繁殖出不同的微生物种群。对于一些水溶性较好的污染物可以通过一些生存在水中的细菌来完成生物降解，而难溶于水的污染物则可采用真菌代替细菌来完成降解。

3.3 ITOZ光催化技术

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石油化工行业是我国国民经济的支柱产业之一，相关企业运营生产过程中会产生大量含有挥发性有机化合物的废气，对人体健康和大气环境造成影响[1，2]。因此，针对类似化工企业废气排放进行科学的治理，降低其对环境的危害是环境工作者关注的焦点[3，4]。本文针对某石油化工企业废气污染治理与控制技术措施进行研究，探讨废气处理的有效方案，从而实现为类似企业的废气污染治理提供思路和依据。江苏某石油化工企业长期专业从事液化石油气（碳四）加工企业的原料及下游产品的供应销售，现已形成年产9万吨异辛烷（烷基化油）产品生产规模。项目主要以异丁烷和丁烯（包括1-丁烯、异丁烯、反-2-丁烯、顺-2-丁烯）为原料，在浓硫酸的催化作用下，经烷基化反应等过程生成异辛烷（烷基化油）产品。其生产工艺包括水洗、脱水、脱轻烃、烷基化反应、闪蒸、产品精制（酸洗、碱洗、水洗）、异丁烷精馏、正丁烷精馏等流程。生产过程中产生废气中主要含有丙烯、丙烷、异丁烷、正丁烷、二甲醚等多种挥发性有机气体。各车间虽已配备了废气治理相关设施，但仍难以满足现行的大气污染排放标准，因此需要对企业废气排放进行进一步治理。

1企业废气处理现状

企业的废气主要来源于异辛烷生产车间、罐区、污水处理区等区域。针对每个区域废气特点，采用不同的废气治理方案及措施。异辛烷生产车间主要废气为不凝气，主要污染物为非甲烷总烃（包括丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷等）。针对不凝气的性质及其资源利用价值，对废气污染物治理方案及措施见图1：企业罐区主要由各种原料罐、中间产物罐、废水脱气罐、中和酸罐、中和碱罐、酸雾碱洗分液罐等组成。针对正常工况下各类储罐蒸发损耗造成的大气环境污染，企业采取使用浮顶罐、安装呼吸阀挡板、高温时采取水喷淋以及加强管理等有效措施，使罐区内物料蒸发的损耗降至最低，减少对环境的污染。当储罐发生故障，罐内的可燃气体通过风管输送至地面火炬焚烧处理。污水处理区在废水治理过程中，会有硫化氢等污染物产生，但企业目前对这部分无组织废气收集处理情况很差，存在没有加盖收集无组织废气、没有废气处理设施等问题。

2废气整治方案

通过对企业现有废气处理状况进行分析发现，企业对工艺有组织废气处理工艺合理、处理设施完备，废气能得到有效处理。但对无组织废气，尤其是污水处理区产生的硫化氢等废气处理措施并不完善，需要加以改善。结合企业污水处理区内无组织废气的现状，采取的改造措施包括：（1）对污水处理区厌氧池池顶、气浮装置应该加盖收集无组织废气，减少无组织排放量；（2）根据实际收集风量采用合适管径风管输送废气至处理装置中；（3）采用切实可行的处理工艺对其进行处理。由于污水处理区废气主要污染物为硫化氢等废气，采用其他处理工艺如生物过滤等易受到温度、pH值、设备占地面积、调试时间等限制而不适合采用。因此，针对废气特点，结合企业实际，采用活性炭吸附工艺进行处理。具体措施为在污水处理站厌氧池顶、气浮设备加盖密闭，臭气通过引风机使加盖密封空间形成负压，把密封空间内挥发出的臭气（硫化氢等）通过主风管进入活性碳吸附塔后，进行处理，处理后的废气通过15米高排气筒排放。污水处理区废气改造项目所需的主体设备参数见表1。通过对污水处理区废气处理设施的改善，污水处理区无组织硫化氢废气的排放浓度从初始的0.625mg/m3下降到0.27mg/m3，去除率达到56.8%，达到了大气污染物排放标准，有效的改善了周边环境的空气质量。

3结束语

经过上述废气治理工程改造后，企业生产过程中产生的废气污染大大减少，处理后废气能达标排放，对周边大气环境影响变小。在后续的生产管理过程中，企业需重视废气处理装置的日常维护和保养工作，制定相关的管理制度，指定专人负责监督和检查，确保设施的正常运转。同时，企业应积极推行清洁生产，及时根据行业发展动向，优先采用环保型原辅材料、生产工艺和装备，当有新的清洁生产工艺出现，及时对项目进行技术改造，从源头控制污染废气的产生，减少废气污染物的排放。通过对企业生产流程废气污染治理和控制技术的改造，使得企业生产具有良好的环境效益和经济效益，本工程废气污染治理措施的采用能够对类似石油化工企业的废气治理具有较大的参考价值，具有较好的应用意义。

参考文献

[1]刘芝林.某化工生产企业废气综合治理工程设计[D].浙江大学，2015.

[2]杨伟鹏.刍议工业废气污染治理问题[J].科技创新与应用，2016（20）：166.