行業(yè)動(dòng)態(tài)
探討有機(jī)廢氣處理方法有哪幾種?有何不同?
有機(jī)廢氣通常都具有容易燃燒靶庙、容易爆炸、有毒害娃属、不能夠溶解在水里面六荒、能夠溶解在有機(jī)溶劑里面、處理困難程度比較大的特點(diǎn)矾端。目前掏击,對(duì)有機(jī)廢氣處理的傳統(tǒng)方法有燃燒法、吸收法秩铆、吸附法砚亭、生物法、光催化法殴玛、低溫等離子法等捅膘。
1)燃燒法
燃燒法主要有根據(jù)燃燒的溫度及輔助介質(zhì)不同又分為直接燃燒法和催化燃燒法兩種。
催化燃燒法較適合于高濃度滚粟、小風(fēng)量廢氣的凈化寻仗,在處理低濃度的廢氣時(shí),由于要維持300~400℃的催化燃燒溫度凡壤,需借助于活性炭吸附等濃縮工藝來(lái)提高廢氣的燃燒熱值署尤,但廢氣中的水氣耙替、油污及顆粒物易引起活性炭吸附容量下降及催化劑中毒失活等問(wèn)題,使得該方法的推廣和使用在一定程度上受到了限制曹体。
直接燃燒法是投加輔助燃料與廢氣一起送入焚燒爐燃燒俗扇,直接焚燒工藝成熟,控制一定的溫度條件下污染物去除效率高混坞,焚燒徹底狐援,但在使用過(guò)程中一般會(huì)有一下問(wèn)題:
①若焚燒含氯究孕、溴代有機(jī)物和芳烴類(lèi)物質(zhì)時(shí)極易產(chǎn)生二惡英類(lèi)強(qiáng)致癌物質(zhì)啥酱,尤其在焚燒爐啟動(dòng)和關(guān)閉過(guò)程中更易產(chǎn)生,為避免二惡英類(lèi)物質(zhì)產(chǎn)生厨诸,須提高燃燒溫度在1200℃以上镶殷,若保持如此高的燃燒溫度不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高,而且對(duì)焚燒爐的要求也大大提高微酬。
』媲鳌②焚燒含氯代有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯化氫腐蝕問(wèn)題,尤其是在高溫狀態(tài)下颗管,氯化氫的腐蝕性能大大增強(qiáng)陷遮,不僅對(duì)管道存在腐蝕,更嚴(yán)重的是會(huì)引起焚燒爐的腐蝕垦江。
∶辈觥③焚燒時(shí)存在爆炸的潛在危險(xiǎn),尤其是易揮發(fā)性可燃?xì)怏w比吭,若達(dá)到其爆炸極限遇明火則有可能引起爆炸绽族。
另外,若廢氣中含有鹵素衩藤、氮元素和硫元素的情況下吧慢,采用燃燒法極易產(chǎn)生二次污染物質(zhì)二惡英、氮氧化合物和硫氧化合物赏表。
2)吸收法
利用污染物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)检诗,使用水或化學(xué)吸收液對(duì)廢氣進(jìn)行吸收去除的方法。該方法在設(shè)計(jì)操作合理的情況下去除效率很高瓢剿,運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便岁诉,但對(duì)設(shè)備及運(yùn)行管理要求極高,而且只有能溶解于吸收液或能與吸收液反應(yīng)的污染物才能被有效去除跋选。
3)吸附法
該方法是當(dāng)污染物質(zhì)通過(guò)裝有吸附劑(如活性炭、疏水分子篩等)的吸附塔時(shí)哗蜈,利用該吸附劑對(duì)污染物的強(qiáng)吸附力前标,從而達(dá)到凈化廢氣的目的坠韩。該方法設(shè)備簡(jiǎn)單,去除效果好炼列,多用于凈化工藝的末級(jí)處理只搁。該方法缺點(diǎn)是對(duì)高濃度廢氣處理效率低、占地面積大俭尖、氣阻大氢惋、吸附劑需經(jīng)常更換或再生等缺點(diǎn),而且吸附劑脫附后的氣體難于收集而最終又排回大氣中稽犁,是一種不徹底的解決途徑焰望。
4)吸附再生法
低溫加熱再生法。對(duì)于吸附沸點(diǎn)較低的低分子碳?xì)浠衔锖头枷阕逵袡C(jī)物的 飽和炭已亥,一般用 100~200℃蒸汽吹脫使炭再生熊赖,再生可在吸附塔內(nèi)進(jìn)行。脫附后的有機(jī)物蒸汽經(jīng)冷凝后可回收利用虑椎。常用于氣體吸附的活性炭再生震鹉。
吸附凈化原理及工藝流程
吸附:
有機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)濾器除去固體顆粒物質(zhì),由上而下進(jìn)入吸附罐捆姜,有機(jī)物被活性炭捕集传趾、吸附并濃縮,凈化的空氣從罐體下部經(jīng)主風(fēng)機(jī)排入大氣泥技。
解吸:
當(dāng)活性炭吸附有機(jī)物達(dá)到飽和狀態(tài)后浆兰,停止吸入有機(jī)廢氣。通過(guò)活性炭床向上送入蒸汽進(jìn)行吹脫零抬,將有機(jī)物自活性炭中逐出镊讼,即解吸。罐中活性炭恢復(fù)其活性平夜,即再生蝶棋。
熱風(fēng)干燥及冷卻:
用蒸汽解吸后的活性炭層中,約留有80~90%的蒸汽凝液忽妒,填充了活性炭?jī)?nèi)孔玩裙,從而降低了炭層的活性。因此段直,通入熱空氣對(duì)炭層進(jìn)行干燥吃溅。然后關(guān)閉蒸汽閥門(mén),再通入常溫空氣鸯檬,冷卻至25℃左右决侈,活性炭恢復(fù)如初,以備再循環(huán)使用喧务。
有機(jī)溶劑回收:
利用有機(jī)溶劑露點(diǎn)溫度較高的特點(diǎn)赖歌,將蒸汽和有機(jī)溶劑的混合物引入冷凝器枉圃,使其冷凝,冷凝液經(jīng)疏水閥進(jìn)入分離器庐冯,利用溶劑比水輕的特點(diǎn)孽亲,分離回收。
凝水凈化:
為保證冷凝水的潔凈展父,避免有機(jī)溶劑的凝水排入水體返劲,在分離器內(nèi)分離后的水中通入壓縮空氣,使水中有機(jī)溶液劑充分解脫栖茉。被壓縮空氣逐出的含有機(jī)物空氣折返廢氣系統(tǒng)篮绿,重新吸附。凈化后的冷凝水衡载,排入下水道搔耕。
連續(xù)吸附措施:
在連續(xù)生產(chǎn)的工廠中,吸附系統(tǒng)也需相應(yīng)連續(xù)工作痰娱,可在廢氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中弃榨,選用雙罐系列,以便吸附梨睁、再生交替連續(xù)使用鲸睛。
再生周期:
再生周期應(yīng)根據(jù)凈化后排氣中有害氣體濃度而定。當(dāng)有害氣體濃度接近超標(biāo)數(shù)值時(shí)坡贺,即應(yīng)停止吸附官辈,進(jìn)行再生。幫系統(tǒng)初始工作階段需及時(shí)測(cè)定排出口有害氣體濃度遍坟,以便掌握合理吸附再生周期拳亿。
活性炭再生設(shè)備的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在:吸附恢復(fù)率、炭損率愿伴、強(qiáng)度肺魁、能量消耗、輔料消耗隔节、再生溫度鹅经、再生時(shí)間、對(duì)人體和環(huán)境的影響怎诫、設(shè)備及基礎(chǔ)投資瘾晃、操作管理檢修的繁簡(jiǎn)程度。
此外幻妓,任何活性炭低溫加熱再生裝置中都需要妥善解決的是防止炭粒相互粘結(jié)蹦误、成塊造成堵塞通道,甚至導(dǎo)致運(yùn)行癱瘓的現(xiàn)象。
5)生物法
生物法是近年來(lái)研究較多的一種處理工藝强胰,該方法最突出的優(yōu)點(diǎn)是處理成本低廉尚镰、基本無(wú)二次污染。生物法雖然在凈化低濃度有機(jī)污染物時(shí)效果明顯哪廓,具有能耗低的優(yōu)點(diǎn),但存在氣阻大初烘、降解速率慢涡真、設(shè)備體積龐大、易受污染物濃度及溫度的影響肾筐,而且該法僅適用于親水性及易生物降解物質(zhì)的處理哆料,對(duì)疏水性和難生物降解物質(zhì)的處理還存在一定難度。
6)光催化技術(shù)
光敏半導(dǎo)體催化氧化或納米金屬氧化物光催化也是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)吗铐,但該技術(shù)的降解效率受控于污染物質(zhì)與催化劑表面界面擴(kuò)散速率东亦,而且催化劑價(jià)格昂貴、很容易中毒失效唬渗,目前光催化技術(shù)很難用于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用典阵,多局限于實(shí)驗(yàn)研究及小風(fēng)量應(yīng)用階段。
7)低溫等離子法
1镊逝、低溫等離子是內(nèi)外電極在高壓狀態(tài)下進(jìn)行間隙放電壮啊,間隙間通過(guò)的氣體被電離的過(guò)程。由于放電電壓較高38000v撑蒜,電子在與空氣中的氮?dú)馀鲎伯a(chǎn)生大量的氮氧化物歹啼,造成二次污染。
臭氧發(fā)生器與低溫等離子放電技術(shù)和放電原理一樣座菠,而放電電壓3500v狸眼,幾乎無(wú)氮氧化物產(chǎn)生。(老式工頻臭氧發(fā)生器35000v浴滴,使用一段時(shí)間后拓萌,罐體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量氮氧化物溶膠,3500v放電巡莹,無(wú)任何殘余物)
2司志、粉塵類(lèi)物質(zhì),無(wú)論怎么過(guò)濾去除降宅,總會(huì)有部分殘余骂远。由于廢氣是流經(jīng)低溫等離子放電區(qū)域的,淀粉腰根、糊精等物質(zhì)會(huì)粘附在內(nèi)外電極表面激才,從而使低溫等離子放電性能大大降低或?qū)е略O(shè)備損壞。
水冷式工業(yè)用大型臭氧發(fā)生器設(shè)備本身與廢氣無(wú)任何關(guān)聯(lián),不會(huì)導(dǎo)致這一問(wèn)題發(fā)生瘸恼。(如果選用老式內(nèi)置式臭氧發(fā)生器劣挫,放置于廢氣流通通道中,會(huì)和所謂的低溫等離子一個(gè)性質(zhì)东帅,同樣會(huì)因?yàn)殡姌O結(jié)垢而損壞)
3压固、低溫等離子脈沖電源技術(shù)不穩(wěn)定,一組一電源靠闭,多組累加進(jìn)行放電帐我,相互中頻干擾大忠烛,電源易損扒袖。臭氧發(fā)生器一機(jī)一電源,即使100kw機(jī)器毅往,也是一個(gè)控制柜檩淋,一臺(tái)變壓器芬为,一臺(tái)放電室,技術(shù)成熟蟀悦,可以長(zhǎng)時(shí)間24小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行媚朦。
4、低溫等離子1m³/h廢氣耗電約2-5w熬芜,10000m³廢氣耗能約20-50KW莲镣。1.2kg/h臭氧發(fā)生器能耗為16kw,處理廢氣量約30000-50000m³/h涎拉,10000m³能耗為3-5kw瑞侮。
5、低溫等離子名義上是電離廢氣鼓拧,實(shí)際是電離空氣產(chǎn)生臭氧半火,利用臭氧的強(qiáng)氧化性來(lái)進(jìn)行廢氣處理。
6季俩、低溫等離子的放電效果和空氣的濕度有極大的關(guān)系钮糖,濕度越大能耗越大,大量能量會(huì)被水分子吸收酌住,從而降低電離效果店归。而臭氧產(chǎn)生是自己一套完整而成熟的系統(tǒng),不受濕度和溫度的影響酪我。
7消痛、低溫等離子處理廢氣,廢氣直接經(jīng)過(guò)放電系統(tǒng)都哭,對(duì)于易燃易爆氣體帶來(lái)很大安全隱患秩伞,容易造成火災(zāi)等重大安全事故逞带,實(shí)例有小鳥(niǎo)電動(dòng)車(chē)噴漆廢氣采用低溫等離子體發(fā)生爆炸。防爆環(huán)境絕對(duì)不允許使用纱新。而臭氧投加是以管道形式把臭氧氣體通入氧化塔體中展氓,臭氧發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)部與廢氣無(wú)任何接觸,沒(méi)有任何安全隱患脸爱。
8遇汞、臭氧的產(chǎn)生要求干燥空氣,空氣露點(diǎn)在-40℃以下簿废,產(chǎn)生的臭氧量能達(dá)到20-30mg/L勺疼。而常規(guī)空氣不經(jīng)過(guò)干燥處理,產(chǎn)生量只有標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量的十分之一捏鱼。這就是水分子對(duì)能量損耗的最好說(shuō)明。而對(duì)于臭氧的氧化性能要求濕度越大酪耕,氧化效果越好导梆。
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