某石化厂将原有3.9万t/a的丁基橡胶生产能力扩大为4.5万t/a，对现有的生产装置进行改造。生产单元在乙烯、丙烯和氯甲烷压缩机不动的前提下，增加1台聚合釜及其配套设施。尾气处理单元配套建设1套氯甲烷处理设施。改扩建工程的主要原料为异丁烯和异戊二烯，年运行时间为8000h。丁基橡胶是在很低的温度(-100℃)下操作和半连续生产条件下由异丁烯和异戊二烯聚合得到，催化剂为无水三氯化铝的氯甲烷溶液，生成的含丁基橡胶粒的聚合液进入脱气釜，经汽提分离、脱水后，挤压膨胀干燥、压块、包装出厂。改扩建前后的物料平衡和公用工程如表2和表3所示。
表2 改扩建前后的物料平衡
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| 入方/(t/a) | 出方/(t/a) |
| 物料名称 | 改造前 | 改造后 | 物料名称 | 改造前 | 改造后 |
| 异丁烯 | 44176 | 51072 | 丁基橡胶 | 39000 | 45000 |
| 异戊二烯 | 1155.2 | 1350.4 | 回收异丁烯 | 5394 | 6293.6 |
| 三氯化铝 | 32.96 | 38.4 | 重组分 | 120 | 160 |
| 溶剂油 | 90.4 | 90.4 | 轻组分 | 451.84 | 564.8 |
| 硬脂酸钙 | 43.76 | 60 | 废胶液 | 90.4 | 90.4 |
| 防老剂 | 50.4 | 90.4 | 废胶粒 | 180 | 208 |
| — | — | — | 烯烃废气 | 133.12 | 166.4 |
| — | — | — | 无组织排放 |
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| 合计 | — | — | 合计 | — | — |
表3 改扩建前后的公用工程
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| 公用工程 | 改造前 | 改造后 |
| 循环水/(tha) | 5500 | 5500 |
| 新鲜水/(t/h) | 15 | 10 |
| 3.0MPa蒸汽/(t/h) | 98.48 | 113.63 |
| 仪表空气/(t/h) | 1.5 | 0.232 |
| 氮气/(t/h) | 0.421 | 0.456 |
| 电/[(kW·h)/h] | 4259 | 4 999 |
[问题]
氯甲烷回收单元有3个氯甲烷干燥塔，干燥塔的再生每30 h一个周期，每个周期分4个工况，依次为再生初期、再生中期、再生末期、稳定阶段，操作时间分别为1.5h、6h、8.5h、14h。改扩建前后热氧化器尾气的排放如表4所示。试计算改扩建后各工况下氯甲烷和非甲烷总烃的浓度(以mg/m3计)。
表4 改扩建前后热氧化器尾气的排放
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| 排气量/(m3/h) | 氯甲烷 | 非甲烷总烃 |
排放量/
(kg/h) | 质量浓度/
(mg/m3) | 排放量/
(kg/h) | 质量浓度/
(mg/m3) |
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改扩建前
(直接排放) | 工况1 | 1387 | 863.1 | 6.22×105 | 37.755 | 2.72×104 |
| 工况2 | 601 | 136.66 | 2.27×105 | 8.476 | 1.41×104 |
| 工况3 | 528 | 27336 | 5.18×104 | 1.876 | 3.59×103 |
| 工况4 | 66 | 7.745 | 1.17×105 | 0.539 | 8.17×104 |
改扩建后
(焚烧后排放) | 工况1 | 52745 | 1.0444 | | 0.04568 | |
| 工况2 | 9430 | 0.1654 | | 0.01002 | |
| 工况3 | 9940 | 0.0331 | | 0.0121 | |
| 工况4 | 9128 | 0.0094 | | — | — |
