有機(jī)廢氣的處理工藝(有機(jī)廢氣的處理工藝流程)
一、有機(jī)廢氣VOCs處理有哪些工藝?
1燃燒法
燃燒法是指VOCs氣體在高溫和充足空氣下進(jìn)行完全燃燒,分解成CO2和H2O。在處理石化、印刷、油漆生產(chǎn)和制藥等生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的高濃度VOCs氣體時(shí)具有很高的效率。但如果廢氣中還有氯、硫和氮等元素,燃燒后會(huì)產(chǎn)生有害氣體,造成二次污染。燃燒法包括直接燃燒法、催化燃燒法、熱力燃燒法。熱力燃燒法指在處理低濃度廢氣時(shí),還需加入助燃?xì)怏w來(lái)提升溫度,達(dá)到去除目的。催化燃燒法是使用催化劑來(lái)降低VOCs氣體燃燒所需要的溫度,且能重復(fù)利用燃燒產(chǎn)生的熱量,如Yang等研制的CuO/CeO2-ZrO2/TiO2催化劑,溫度達(dá)到270℃時(shí)可完全去除乙酸乙酯。催化燃燒法廣泛應(yīng)用于煉焦、化工和金屬印刷等行業(yè),具有較高的積極效益。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外研究者不斷開(kāi)發(fā)新的催化劑,以達(dá)到節(jié)能和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。
2吸收法
吸收法是利用液體溶劑吸收廢氣中的VOCs,以達(dá)到凈化廢氣的目的。目前多以水、輕柴油作為吸收溶劑,該方法設(shè)備簡(jiǎn)單,對(duì)低濃度VOCs廢氣的處理具有很好的效果。但要做好對(duì)吸收劑的處理,以免造成二次污染。岑超平等以檸檬酸鈉溶液為吸收液進(jìn)行脫除甲苯廢氣的試驗(yàn)研究,去除率達(dá)93%,并從飽和的檸檬酸鈉溶液中蒸餾回收甲苯,蒸餾后的吸收液還可重復(fù)使用,仍保持較高的吸收效率。
3冷凝法
冷凝法是最簡(jiǎn)單的回收方法,該法的原理:通過(guò)將操作溫度控制在VOC的沸點(diǎn)以下而將VOC冷凝下來(lái),從而達(dá)到回收VOC的目的。通常使用的冷卻介質(zhì)主要有冷水、冷凍鹽水和液氨。通常該技術(shù)僅用于VOC含量高(百分之幾)、氣體量較小的有機(jī)廢氣的回收處理。其回收率與有機(jī)物的沸點(diǎn)有關(guān),沸點(diǎn)較高時(shí),回收率高;沸點(diǎn)較低時(shí),回收效果不好。
由于大部分VOCs系易燃、易爆氣體,受到爆炸極限的限制,氣體中的VOC含量不會(huì)太高,所以,要達(dá)到較高的回收率,需采用較很低溫度的冷凝介質(zhì)或采用高壓措施,這些都勢(shì)必會(huì)增加設(shè)備投資和提高處理成本,而且在通常的操作條件下,由于相平衡的制約,有機(jī)物蒸汽壓較高,故離開(kāi)冷凝器的排氣中的VOC含量仍不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),該法一般不單獨(dú)使用,常與其它方法(如吸附、吸收、膜分離法等)聯(lián)合使用,這里不作詳細(xì)介紹。
4吸附法
吸附法早已用于VOCs的回收處理。尤其是活性炭吸附法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于苯系物、鹵代烴的吸附處理。商業(yè)化的吸附劑有粒狀活性炭和活性炭纖維兩種,它們的吸附原理和工藝流程完全相同。其它的吸附劑,如沸石、分子篩等,也已在工業(yè)上得到應(yīng)用,但因費(fèi)用較高而限制了它們的廣泛使用。吸附法又分為固定床吸附法、流動(dòng)床吸附法和濃縮輪吸附法。
二、工業(yè)有機(jī)廢氣處理工藝有哪些?
1.吸附工藝
吸附法主要適用于低濃度氣態(tài)污染物的凈化,對(duì)于高濃度的有機(jī)氣體,通常需要首先經(jīng)過(guò)冷凝等工藝將濃度降低后再進(jìn)行吸附凈化。吸附技術(shù)是最為經(jīng)典和常用的氣體凈化技術(shù),也是目前工業(yè)VOCs 治理的主流技術(shù)之一。吸附法的關(guān)鍵技術(shù)是吸附劑、吸附設(shè)備和工藝、再生介質(zhì)、后處理工藝等。
活性炭因其具有大比表面積和微孔結(jié)構(gòu)而廣泛應(yīng)用于吸附回收有機(jī)氣體。目前,對(duì)活性炭吸附有機(jī)氣體的研究主要集中在吸附平衡的預(yù)測(cè)、活性炭材料的改性及有機(jī)物的物化性質(zhì)對(duì)活性炭吸附性能的影響。
2.吸收工藝
用溶液、溶劑或清水吸收工業(yè)廢氣中的揮發(fā)性氣體,使其與廢氣分離的方法叫吸收法。溶液、溶劑、清水稱為吸收劑。吸收劑不同可以吸收不同的有害氣體。
吸收法使用的吸收設(shè)備叫吸收器、凈化器或洗滌器。吸收法的工藝流程和濕法除塵工藝近似,只是濕法除塵工藝用清水,而吸收法凈化有害氣體要用溶劑或溶液。
3.冷凝工藝
油品在儲(chǔ)運(yùn)和銷(xiāo)售過(guò)程中部分輕烴組分揮發(fā)進(jìn)入大氣,造成資源浪費(fèi)和環(huán)境危害。同時(shí)有機(jī)溶劑廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中,每年都有大量的有機(jī)溶劑揮發(fā)到空氣中,危害人類(lèi)健康,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。采取合適的方法回收這些揮發(fā)性有機(jī)物不但可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本,而且具有巨大的環(huán)保效益。
冷凝法是用來(lái)回收VOCs的一種有效方法,其基本原理是利用氣態(tài)污染物在不同的溫度和壓力下具有不同飽和蒸汽壓,通過(guò)降低溫度和增加壓力,使某些有機(jī)物凝結(jié)出來(lái),使VOCs得以凈化和回收。
4.膜分離工藝
在石油開(kāi)采和儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中,部分油品揮發(fā)到大氣中形成的油氣中,除空氣外,主要C4-C5以及少量芳香烴。這些有機(jī)蒸氣排放不僅造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi),而且對(duì)空氣質(zhì)量有很大影響,進(jìn)而影響人類(lèi)的健康,目前,有機(jī)蒸氣的分離回收方法主要是冷凝、活性炭吸附、膜分離法、溶劑吸收法。膜分離技術(shù)是一種效率較高的分離方法 。
5.燃燒工藝
一類(lèi)VOCs 處理方法是所謂破壞性技術(shù),即通過(guò)化學(xué)或生物的技術(shù)使VOCs 轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水以及氯化氫等無(wú)毒或毒性小的無(wú)機(jī)物。燃燒法即屬此類(lèi)技術(shù)。
燃燒法分直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法適合處理高濃度 VOCs 的廢氣,因其運(yùn)行溫度通常在800-1200℃時(shí),工藝能耗成本較高,且燃燒尾氣中容易出現(xiàn)二惡英、NOx等副產(chǎn)物;由于廢氣中VOCs濃度一般較低,僅僅依靠反應(yīng)熱,一般難以維持反應(yīng)所需的溫度。
為了提高熱經(jīng)濟(jì)性,人們開(kāi)展了大量的研究,一個(gè)方向是改進(jìn)催化劑的性能使反應(yīng)溫度降低。另一個(gè)方向是研究新的工藝技術(shù)、新的反應(yīng)器設(shè)計(jì)以使反應(yīng)能在較高的溫度下自熱地實(shí)現(xiàn)。
6.生物過(guò)濾工藝
利用微生物的新陳代謝過(guò)程對(duì)多種有機(jī)物和某些無(wú)機(jī)物進(jìn)行生物降解,可以有效去除工業(yè)廢氣中的污染物質(zhì),此即為處理有機(jī)廢氣的生物法。
最先提出采用微生物處理廢氣構(gòu)想的是 Bach,他曾于1923年利用土壤過(guò)濾床處理污水處理廠散發(fā)的含 H2S 惡臭氣體。在德國(guó)和荷蘭的許多地區(qū),該技術(shù)已大規(guī)模并成功地應(yīng)用于控制氣味,揮發(fā)性有機(jī)化合物和空氣中的有毒排放,許多常見(jiàn)的空氣污染物的控制效率已經(jīng)達(dá)到90%以上。
7.等離子體工藝
等離子體污染物控制技術(shù)利用氣體放電產(chǎn)生具有高度反應(yīng)活性的粒子與各種有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物發(fā)生反應(yīng),從而使污染物分子分解成為小分子化合物或氧化成容易處理的化合物而被去除。
這一技術(shù)的最大特點(diǎn)是可以高效、便捷地對(duì)多種污染物進(jìn)行破壞分解,使用的設(shè)備簡(jiǎn)單,占用的空間較小,并適合于多種工作環(huán)境。
三、目前有機(jī)廢氣處理常用的工藝有哪些?
1、掩蔽法 采用更強(qiáng)烈的芳香氣味與臭氣摻和,以掩蔽臭氣,使之能被人接收 適用于需立即地、暫時(shí)地消除低濃度惡臭氣體影響的場(chǎng)合,惡臭強(qiáng)度2.5左右,無(wú)組織排放源 可盡快消除惡臭影響,靈活性大,費(fèi)用低 惡臭成分并沒(méi)有被去除
2、稀釋擴(kuò)散法 將有臭味地氣體通過(guò)煙囪排至大氣,或用無(wú)臭空氣稀釋,降低惡臭物質(zhì)濃度以減少臭味 適用于處理中、低濃度的有組織排放的惡臭氣體 費(fèi)用低設(shè)備簡(jiǎn)單 易受氣象條件限制,惡臭物質(zhì)依然存在
3、熱力燃燒法 在高溫下惡臭物質(zhì)與燃料氣充分混和,實(shí)現(xiàn)完全燃燒 適用于處理高濃度、小氣量的可燃性氣體 凈化效率高,惡臭物質(zhì)被徹底氧化分解 設(shè)備易腐蝕,消耗燃料,處理成本高,易形成二次污染
4、催化燃燒法
5、水吸收法 利用臭氣中某些物質(zhì)易溶于水的特性,使臭氣成分直接與水接觸,從而溶解于水達(dá)到脫臭目的 水溶性、有組織排放源的惡臭氣體 工藝簡(jiǎn)單,管理方便,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低 產(chǎn)生二次污染,需對(duì)洗滌液進(jìn)行處理;凈化效率低,應(yīng)與其他技術(shù)聯(lián)合使用,對(duì)硫醇,脂肪酸等處理效果差
6、藥液吸收法 利用臭氣中某些物質(zhì)和藥液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的特性,去除某些臭氣成分 適用于處理大氣量、高中濃度的臭氣 能夠有針對(duì)性處理某些臭氣成分,工藝較成熟 凈化效率不高,消耗吸收劑,易形成而二次污染
7、吸附法 利用吸附劑的吸附功能使惡臭物質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)移至固相 適用于處理低濃度,高凈化要求的惡臭氣體 凈化效率很高,可以處理多組分惡臭氣體 吸附劑費(fèi)用昂貴,再生較困難,要求待處理的惡臭氣體有較低的溫度和含塵量
8、生物濾池式脫臭法 惡臭氣體經(jīng)過(guò)去塵增濕或降溫等預(yù)處理工藝后,從濾床底部由下向上穿過(guò)由濾料組成的濾床,惡臭氣體由氣相轉(zhuǎn)移至水—微生物混和相,通過(guò)固著于濾料上的微生物代謝作用而被分解掉 目前研究最多,工藝最成熟,在實(shí)際中也最常用的生物脫臭方法。又可細(xì)分為土壤脫臭法、堆肥脫臭法、泥炭脫臭法等。 處理費(fèi)用低 占地面積大,填料需定期更換,脫臭過(guò)程不易控制,運(yùn)行一段時(shí)間后容易出現(xiàn)問(wèn)題,對(duì)疏水性和難生物降解物質(zhì)的處理還存在較大難度。
9、生物滴濾池式 原理同生物濾池式類(lèi)似,不過(guò)使用的濾料是諸如聚丙烯小球、陶瓷、木炭、塑料等不能提供營(yíng)養(yǎng)物的惰性材料。 只有針對(duì)某些惡臭物質(zhì)而降解的微生物附著在填料上,而不會(huì)出現(xiàn)生物濾池中混和微生物群同時(shí)消耗濾料有機(jī)質(zhì)的情況 池內(nèi)微生物數(shù)量大,能承受比生物濾池大的污染負(fù)荷,惰性濾料可以不用更換,造成壓力損失小,而且操作條件極易控制 需不斷投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而且操作復(fù)雜,使得其應(yīng)用受到限制
10、洗滌式活性污泥脫臭法 將惡臭物質(zhì)和含懸浮物泥漿的混和液充分接觸,使之在吸收器中從臭氣中去除掉,洗滌液再送到反應(yīng)器中,通過(guò)懸浮生長(zhǎng)的微生物代謝活動(dòng)降解溶解的惡臭物質(zhì) 有較大的適用范圍 可以處理大氣量的臭氣,同時(shí)操作條件易于控制,占地面積小 設(shè)備費(fèi)用大,操作復(fù)雜而且需要投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
11、曝氣式活性污泥脫臭法 將惡臭物質(zhì)以曝氣形式分散到含活性污泥的混和液中,通過(guò)懸浮生長(zhǎng)的微生物降解惡臭物質(zhì) 適用范圍廣,目前日本已用于糞便處理場(chǎng)、污水處理廠的臭氣處理 活性污泥經(jīng)過(guò)馴化后,對(duì)不超過(guò)極限負(fù)荷量的惡臭成分,去除率可達(dá)99.5%以上。 受到曝氣強(qiáng)度的限制,該法的應(yīng)用還有一定局限
12、三相多介質(zhì)催化氧化工藝 反應(yīng)塔內(nèi)裝填特制的固態(tài)復(fù)合填料,填料內(nèi)部復(fù)配多介質(zhì)催化劑。當(dāng)惡臭氣體在引風(fēng)機(jī)的作用下穿過(guò)填料層,與通過(guò)特制噴嘴呈發(fā)散霧狀噴出的液相復(fù)配氧化劑在固相填料表面充分接觸,并在多介質(zhì)催化劑的催化作用下,惡臭氣體中的污染因子被充分分解。 適用范圍廣,尤其適用于處理大氣量、中高濃度的廢氣,對(duì)疏水性污染物質(zhì)有很好的去除率。 占地小,投資低,運(yùn)行成本低;管理方便,即開(kāi)即用;耐沖擊負(fù)荷,不易污染物濃度及溫度變化影響。 需消耗一定量的藥劑
13、低溫等離子體技術(shù) 介質(zhì)阻擋放電過(guò)程中,等離子體內(nèi)部產(chǎn)生富含極高化學(xué)活性的粒子,如電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等。廢氣中的污染物質(zhì)與這些具有較高能量的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng),最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等物質(zhì),從而達(dá)到凈化廢氣的目的。 適用范圍廣,凈化效率高,尤其適用于其它方法難以處理的多組分惡臭氣體,如化工、醫(yī)藥等行業(yè)。 電子能量高,幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用;運(yùn)行費(fèi)用低;反應(yīng)快,設(shè)備啟動(dòng)、停止十分迅速,隨用隨開(kāi)。 一次性投資較高。
四、有機(jī)廢氣和無(wú)機(jī)廢氣處理,怎么處理的?
01
治理難度更大
有機(jī)廢氣一般都存在著易燃易爆、有毒有害等多種不利因素,并且大部分的有機(jī)廢氣都不溶于水以及有機(jī)溶劑中,而無(wú)機(jī)廢氣基本上都不存在這些問(wèn)題,所以和無(wú)機(jī)廢氣治理比較起來(lái),有機(jī)廢氣治理的難度更大,因此在治理的過(guò)程中要更多的考慮安全因素。
02
治理方式不同
在進(jìn)行有機(jī)廢氣治理的時(shí)候,根據(jù)有機(jī)污染物的類(lèi)型及其濃度、有機(jī)廢氣的排氣溫度和排放流量、顆粒物含量以及需要達(dá)到的污染物控制水平等多種因素而使用的治理方式也有所不同,目前冷凝法、吸附法、吸收法、催化燃燒法等,而其中最為先進(jìn)的則是分子篩技術(shù)。但是,無(wú)機(jī)廢氣治理一般都之用噴淋法與水洗法即可。
03
再利用程度不同
有機(jī)廢氣治理方式中很多吸附性的材料都是可以重復(fù)利用的,例如活性炭纖維和分子篩晶體,在吸附體達(dá)到飽和狀體之后可以通過(guò)再生功能將所吸附的有機(jī)氣體進(jìn)行分解,從而使吸附體獲得再生,可以循環(huán)利用。而無(wú)機(jī)廢氣治理則不存在再生利用。
由于廢氣污染中本身就存在有機(jī)污染和無(wú)機(jī)污染,所以很多企業(yè)在治理的時(shí)候需要同時(shí)將有機(jī)廢氣治理和無(wú)機(jī)廢氣治理進(jìn)行聯(lián)合使用,這樣才能確保有效的對(duì)廢氣進(jìn)行凈化,讓污染減少到最小程度。
五、淺談?dòng)袡C(jī)廢氣處理和無(wú)機(jī)廢氣處理的區(qū)別?
1.治理難度更大
有機(jī)廢氣一般都存在著易燃易爆、有毒有害等多種不利因素,并且大部分的有機(jī)廢氣都不溶于水以及有機(jī)溶劑中,而無(wú)機(jī)廢氣基本上都不存在這些問(wèn)題,所以和無(wú)機(jī)廢氣治理比較起來(lái),有機(jī)廢氣治理的難度更大,因此在治理的過(guò)程中要更多的考慮安全因素。
2.治理方式不同
在進(jìn)行有機(jī)廢氣治理的時(shí)候,根據(jù)有機(jī)污染物的類(lèi)型及其濃度、有機(jī)廢氣的排氣溫度和排放流量、顆粒物含量以及需要達(dá)到的污染物控制水平等多種因素而使用的治理方式也有所不同,目前冷凝法、吸附法、吸收法、催化燃燒法等,而其中最為先進(jìn)的則是分子篩技術(shù)。但是,無(wú)機(jī)廢氣治理一般都之用噴淋法與水洗法即可。
3.再利用程度不同
有機(jī)廢氣治理方式中很多吸附性的材料都是可以重復(fù)利用的,例如活性炭纖維和分子篩晶體,在吸附體達(dá)到飽和狀體之后可以通過(guò)再生功能將所吸附的有機(jī)氣體進(jìn)行分解,從而使吸附體獲得再生,可以循環(huán)利用。而無(wú)機(jī)廢氣治理則不存在再生利用。
由于廢氣污染中本身就存在有機(jī)污染和無(wú)機(jī)污染,所以很多企業(yè)在治理的時(shí)候需要同時(shí)將有機(jī)廢氣治理和無(wú)機(jī)廢氣治理進(jìn)行聯(lián)合使用,這樣才能確保有效的對(duì)廢氣進(jìn)行凈化,讓污染減少到最小程度。
六、有機(jī)廢氣處理是什么?
有機(jī)廢氣處理特點(diǎn):有機(jī)廢氣一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有機(jī)溶劑、處理難度大的特點(diǎn)。在有機(jī)廢氣處理時(shí)普遍采用的是有機(jī)廢氣活性炭吸附處理法、催化燃燒法、催化氧化法、酸堿中和法、等離子法等多種原理。一般推薦使用等離子法,因?yàn)榈蜏氐入x子法具有去除效率高使用方便的特點(diǎn)。比較好的有機(jī)廢氣處理方法是催化氧化凈化系統(tǒng),廢氣處理設(shè)計(jì)周密、層層凈化過(guò)濾廢氣,效果較好。
七、什么是有機(jī)廢氣處理?
有機(jī)廢氣處理是指對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附、過(guò)濾、凈化的處理工作。通常有機(jī)廢氣處理有甲醛有機(jī)廢氣處理、苯甲苯二甲苯等苯系物有機(jī)廢氣處理、丙酮丁酮有機(jī)廢氣處理、乙酸乙酯廢氣處理、油霧有機(jī)廢氣處理、糠醛有機(jī)廢氣處理、苯乙烯、丙烯酸有機(jī)廢氣處理、樹(shù)脂有機(jī)廢氣處理、添加劑有機(jī)廢氣處理、漆霧有機(jī)廢氣處理、天那水有機(jī)廢氣處理等含碳?xì)溲醯扔袡C(jī)物的空氣凈化處理方式。
八、有機(jī)廢氣如何處理?
1.冷凝回收法
冷凝法就是將工業(yè)生產(chǎn)的廢氣直接引入到冷凝器中,經(jīng)過(guò)吸附、吸收、解析、分離等環(huán)節(jié)的作用和反應(yīng),回收有價(jià)值的有機(jī)物,回收廢氣的余熱,凈化廢氣,使廢氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)有機(jī)廢氣濃度高、溫度低、風(fēng)量小時(shí),可采用冷凝法進(jìn)行凈化處理,一般應(yīng)用于制藥、石化企業(yè)。通常還會(huì)在冷凝回收裝置后面再加裝一級(jí)或多級(jí)的其他有機(jī)廢氣凈化裝置,以做到達(dá)標(biāo)排放。
2.吸收法
工業(yè)生產(chǎn)中多采用物理吸收法,就是將廢氣引入吸收液中進(jìn)行吸收凈化,吸收液飽和后進(jìn)行加熱、解析、冷凝等處理,回收余熱。在濃度低、溫度低、風(fēng)量大的情況下可踩踏吸收法,但需要配備加熱解析回收裝置,投資額大。涉及油漆涂裝作業(yè)企業(yè)常用的油簾、水簾吸收漆霧的方法,即常見(jiàn)的有機(jī)廢氣吸收法。
3.直接燃燒法
直接燃燒法就是利用燃?xì)獾容o助性材料將廢氣點(diǎn)燃,促使其中的有害物質(zhì)在高溫燃燒下轉(zhuǎn)變成無(wú)害物質(zhì),該方法投資小,操作簡(jiǎn)單,適用于濃度高、風(fēng)量小的廢氣,但其安全技術(shù)要求較高。
4.催化燃燒法
催化然后就是將廢氣加熱經(jīng)催化燃燒后轉(zhuǎn)變成無(wú)害的二氧化碳和水。該方法適用于溫度高、濃度高的有機(jī)廢氣凈化處理中,其具有燃燒溫度低、節(jié)能、凈化率高、占地面積少等優(yōu)點(diǎn),但投資較大。
5.吸附法
吸附法又可分成三種:
1. 直接吸附法,利用活性炭對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附凈化處理,凈化率可達(dá)95%以上,該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少,但需要經(jīng)常更換活性炭,頻繁的裝卸、更換等程序增加運(yùn)行費(fèi)用。
2. 吸附-回收法。利用纖維活性炭吸附有機(jī)廢氣,使其在趨近飽和狀態(tài)下過(guò)熱蒸汽反吹,實(shí)現(xiàn)脫附再生。
3. 新型吸附-催化燃燒法。該方法綜合吸附法與催化燃燒方法的優(yōu)點(diǎn),具有運(yùn)行穩(wěn)定、投資少、運(yùn)行成本少、維修簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。其利用新型吸附材料對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附處理,使其在接近飽和狀態(tài)下在熱空氣的作用下吸附、解析、脫附,接著再將廢氣引入催化燃燒床進(jìn)行無(wú)焰燃燒處理,實(shí)現(xiàn)廢氣的徹底凈化處理。該方法適用于濃度低、風(fēng)力大的廢氣凈化處理中,是當(dāng)前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多的一種廢氣凈化處理辦法。
九、有機(jī)廢氣處理有哪些?
有機(jī)廢氣處理是指用多種技術(shù)措施,通過(guò)不同途徑減少石油損耗、減少有機(jī)溶劑用量或排氣凈化以消除有機(jī)廢氣污染。有機(jī)廢氣污染源分布廣泛。為防止污染,除減少石油損耗、減少有機(jī)溶劑用量以減少有機(jī)廢氣的產(chǎn)生和排放外,排氣凈化是目前切實(shí)可行的治理途徑。常用的方法有吸附法、吸收法、催化燃燒法、熱力燃燒法等。選用凈化方法時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況由縣選用費(fèi)用低、耗能少、無(wú)二次污染的方法,盡量做到化害為利,充分回收利用成分和余熱。多數(shù)情況下,石油化工業(yè)因排氣濃度高,采用冷凝、吸收、直接燃燒等方法;涂料施工、印刷等行業(yè)因排氣濃度低,采用吸附、催化燃燒等方法。 有機(jī)廢氣處理方法 1、冷凝回收法:把有機(jī)廢氣直接導(dǎo)入冷凝器經(jīng)吸附、吸收、解板、分離,可回收有價(jià)值的有機(jī)物,該法適用于有機(jī)廢氣濃度高、溫度低、風(fēng)量小的工況,需要附屬冷凍設(shè)備,主要應(yīng)用于制藥、化工行業(yè),印刷企業(yè)較少采用。 2、吸收法:一般采用物理吸收,即將廢氣引入吸收液進(jìn)凈化,待吸收液飽和后經(jīng)加熱、解析、冷凝回收;本法適用于大氣量、低溫度、低濃度的廢氣,但需配備加熱解析回收裝置,設(shè)備體積大、投資較高。 一般采用活性炭吸附法:通過(guò)活性炭吸附廢氣,當(dāng)吸附飽和后,活性炭脫附再生,將廢氣吹 脫后催化燃燒,轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì),再生后的活性炭繼續(xù)使用。當(dāng)活性炭再生到一定次數(shù)后,吸附容量明顯下降,則需要再生或更新活性炭。 活性炭是目前處理有機(jī)廢氣使用最多的方法,對(duì)苯類(lèi)廢氣具有良好的吸附性能,但對(duì)烴類(lèi)廢氣吸附性較差。主要缺點(diǎn)是運(yùn)行成本較高,不適合于濕度大的環(huán)境,但就目前市場(chǎng)應(yīng)用來(lái)說(shuō),采用活性炭吸附最為常用。活性炭采用最多為:活性炭顆粒及活性炭纖維,采用活性炭顆粒價(jià)格比較便宜,但效果差些,相比來(lái)說(shuō)采用活性炭纖維價(jià)格相對(duì)高些,效果好些。有機(jī)氣體專用活性炭 A.比表面積大,有效吸附量高。由于同樣重量的鑫森活性炭的表面積是煤質(zhì)活性炭顆粒的近十倍,所以需要填充的活性炭的重量非常小,然而吸附效率卻非常高,根據(jù)所處理廢氣的有機(jī)氣體含量和其它物理特性的不同,吸附效率在85%至98%之間,多級(jí)吸附工藝可以達(dá)到99.99%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通活性碳顆粒吸附法的最高吸附率88%,而且體積及總重量也都很小。 B.吸附﹑脫附行程短,速度快;脫附﹑再生耗能低。活性炭對(duì)有機(jī)氣體吸附量比普通顆粒狀活性炭(GAC)大幾倍至幾十倍,對(duì)無(wú)機(jī)氣體也有很好的吸附能力,并能保持較高的吸附脫附速度和較長(zhǎng)的使用壽命。如用 水蒸氣加熱10-30分鐘,即可完全脫附,耐熱性能好,在惰性氣體中耐高溫1000℃以上,在空氣中著火點(diǎn)達(dá)450℃以上。 C.形狀可變,使用方便。有柱狀,球形顆粒,更換方便,不會(huì)對(duì)人體造成任何危害。 D.可根據(jù)需要生產(chǎn)出具有特殊性能的專用活性炭;強(qiáng)度好,不會(huì)造成二次污染。 3、直接燃燒法:利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒,將混合氣體加熱,使有害物質(zhì)在高溫作用下分解為無(wú)害物質(zhì);本法工藝簡(jiǎn)單、投資小,適用于高濃度、小風(fēng)量的廢氣,但對(duì)安全技術(shù)、操作要求較高。 4、催化燃燒法:把廢氣加熱經(jīng)催化燃燒轉(zhuǎn)化成無(wú)害無(wú)臭的二氧化碳和水;本法起燃溫度低、節(jié)能、凈化率高、操作方便、占地面積少、投資投資較大,適用于高溫或高濃度的有機(jī)廢氣。 5、吸附法: (1)直接吸附法:有機(jī)廢氣經(jīng)活性炭吸附,可達(dá)95%以上的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小,但活性炭更換頻繁,增加了裝卸、運(yùn)輸、更換等工作程序,導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用增加。 (2)吸附-回收法:利用纖維活性炭吸附有機(jī)廢氣,在接近飽和后用過(guò)熱水蒸汽反吹,進(jìn)行脫附再生;本法要求提供必要的蒸汽量。 (3)新型吸附-催化燃燒法:此法綜合了吸附法及催化燃燒法的優(yōu)點(diǎn),采用新型吸附材料(蜂窩狀活性炭)吸附,在接近飲和后引入熱空氣進(jìn)行脫附、解析,脫附后廢氣引入催化燃燒床無(wú)焰燃燒,將其徹底凈化,熱氣體在系統(tǒng)中循環(huán)使用,大大降低能耗。本法具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠、投資省、運(yùn)行成本低、維修方便等特點(diǎn),適用于大風(fēng)量、低濃度的廢氣治理,是目前國(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣較成熟、實(shí)用的方法。 VOCs(Volatile organic compounds)即揮發(fā)性有機(jī)化合物,是一類(lèi)常見(jiàn)的大氣污染物主要來(lái)源于工廠排放的廢氣,常見(jiàn)于油漆生產(chǎn)、化纖行業(yè)、金屬涂裝、化學(xué)涂料、制鞋制革、電鍍、膠合板制造、輪胎制造、廢水處理廠等行業(yè)。有害的揮發(fā)性有機(jī)化合物主要包括丙酮、甲苯、 、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。 應(yīng)用領(lǐng)域: 化工、油品、石油化工、制藥、農(nóng)藥、汽車(chē)部件、涂裝、電氣、電子元件、印刷、電鍍、罐裝車(chē)、橡膠、感光材料、纖維、塑膠、人造革、干洗等行業(yè) 適用有機(jī)物種類(lèi): 烴類(lèi):苯、甲苯、、正己烷、石腦油、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、二氧雜環(huán)己烷、稀釋劑、汽油等 烯類(lèi):三氯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷、三氯苯、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、氟立昂等 醛酮類(lèi):甲醛、、糠醛、丙酮、MEK(甲乙酮)、MIBK(甲基異丁[基甲]酮)、環(huán)己酮等 酯類(lèi):醋酸乙酯、醋酸丁酯、油酸乙酯等 醚類(lèi):甲醚、、甲、THF(四氫呋喃)等 醇類(lèi):甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇等 聚合用單體:氯乙烯、丙烯酸、苯乙烯、醋酸乙烯等 酰胺類(lèi):二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺等
十、有機(jī)廢氣怎么焚燒處理?
有機(jī)廢氣是石化、塑料、印刷、涂料、油漆等行業(yè)排放的常見(jiàn)污染物。有機(jī)廢氣通常含有碳?xì)浠衔铩⒑跤袡C(jī)化合物、氮、硫、鹵素、含磷有機(jī)化合物等。如果這些廢氣得不到處理,直接排放到大氣中會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,危害人類(lèi)健康。
(1)催化燃燒原理
催化燃燒是典型的氣固相催化反應(yīng)。催化燃燒通過(guò)催化劑降低了反應(yīng)的活化能,豐富了催化劑表面的反應(yīng)物分子,提高了反應(yīng)速率,使無(wú)焰燃燒在較低的起燃溫度200-300℃下進(jìn)行,氧化分解成CO2和H2O,并放出大量的熱量。
(2)有機(jī)廢氣催化燃燒處理工藝流程
根據(jù)廢氣的預(yù)熱方式和富集方式,催化燃燒過(guò)程可分為三種類(lèi)型。
1.預(yù)熱類(lèi)型
預(yù)熱是催化燃燒最基本的流動(dòng)形式。有機(jī)廢氣溫度低于100℃,濃度也低,熱量不能自給。因此,在進(jìn)入反應(yīng)器之前,有必要在預(yù)熱室中加熱。燃燒凈化氣體在熱交換器中與未處理的廢氣進(jìn)行熱交換,以回收部分熱量。該過(guò)程通常使用氣體或電加熱來(lái)將溫度升高到催化反應(yīng)所需的起燃溫度。
2.自熱平衡公式
有機(jī)廢氣排放時(shí),溫度高于起燃溫度(約300℃),有機(jī)物含量較高。熱交換器回收部分凈化氣體產(chǎn)生的熱量,在正常運(yùn)行下無(wú)需補(bǔ)充熱量即可保持熱平衡。通常,在催化燃燒反應(yīng)器中只需要布置一個(gè)電加熱器來(lái)點(diǎn)火。
3.吸附-催化燃燒
當(dāng)有機(jī)廢氣流量大、濃度低、溫度低,且催化燃燒需要大量燃料時(shí),有機(jī)廢氣可通過(guò)吸附裝置吸附在吸附劑上進(jìn)行濃縮,然后通過(guò)熱空氣吹掃將有機(jī)廢氣解吸成高濃度有機(jī)廢氣(可濃縮10倍以上),然后進(jìn)行催化燃燒。此時(shí),無(wú)需添加熱源即可維持正常運(yùn)行。
有機(jī)廢氣催化燃燒工藝的選擇主要取決于:
(1)燃燒過(guò)程中釋放的熱量,即廢氣中可燃物質(zhì)的類(lèi)型和濃度。
(2)起燃溫度,即有機(jī)組分的性質(zhì)和催化劑活性。
(3)熱量、回收率等。當(dāng)回收的熱量超過(guò)預(yù)熱所需的熱量時(shí),不需要外部補(bǔ)充熱源就可以實(shí)現(xiàn)自熱平衡運(yùn)行,這樣比較經(jīng)濟(jì)。
(4)有機(jī)廢氣催化燃燒的應(yīng)用范圍。
催化燃燒可以處理幾乎所有的碳?xì)浠衔镉袡C(jī)廢氣和惡臭氣體。吸附-催化燃燒法更適用于化工、涂料、絕緣材料等無(wú)回收價(jià)值行業(yè)排放的低濃度、多組分廢氣。
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