有機廢氣處理方法有哪幾種(zhǒng)?有(yǒu)何不同?
目前,異(yì)味(wèi)廢氣處理的傳統方法有燃燒(shāo)法、吸(xī)收法(fǎ)、吸附法、生物法、光催化法、低溫等離子法等。
1)燃燒(shāo)法
燃燒法主要有根(gēn)據燃燒的溫度及輔助(zhù)介質不同又分為直接燃燒法(fǎ)和催化燃燒法兩種(zhǒng)。
催化燃燒法較適合於高(gāo)濃度、小風量廢氣的淨化,在處理低濃度的廢氣時,由於要維持300~400℃的催化(huà)燃燒溫度,需(xū)借(jiè)助於(yú)活性炭(tàn)吸附等濃縮工藝來提高廢氣的燃燒熱值,但廢氣中的水氣、油汙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題,使得該方法的(de)推(tuī)廣和使用在一定程度上受到(dào)了限(xiàn)製。
直接燃燒法是(shì)投(tóu)加輔助燃料與廢氣一起送入焚燒爐燃(rán)燒,直接焚(fén)燒工藝成熟,控製一定的溫度條件下汙染物去除效率高,焚燒徹底,但在使用過程中一般會有一下問題:
①若焚燒含氯、溴代有機物和芳烴類物質(zhì)時極易產生二惡英類強致(zhì)癌(ái)物質,尤(yóu)其在焚燒爐啟動(dòng)和關閉(bì)過程中更易產生,為避免(miǎn)二(èr)惡英類物質(zhì)產生,須提高燃燒(shāo)溫度在1200℃以上,若保持如此高的燃燒溫(wēn)度不僅運轉費用高,而且(qiě)對焚燒爐的(de)要求也大大提高。
②焚燒含氯代有機物時會產生氯化(huà)氫腐蝕問(wèn)題,尤其是在高溫狀態下,氯化氫的腐蝕性能大大增強,不僅對管(guǎn)道存在腐蝕,更嚴重的是會引(yǐn)起焚燒爐的腐蝕。
③焚燒時存在爆炸的潛在危險,尤其是易(yì)揮發性可燃氣體,若達到其爆炸極限遇明火則有可能引起爆炸。
另外,若廢氣中含有鹵素、氮元素和硫元素的情況下,采用燃燒法極易產(chǎn)生二次汙染物(wù)質二惡英、氮(dàn)氧(yǎng)化合(hé)物和硫(liú)氧(yǎng)化合物。
2)吸收法
利用汙染物質的物理和化學性質,使用水(shuǐ)或化學吸收液對(duì)廢氣進行吸收去除的方法。該方法(fǎ)在設計(jì)操作合理的情(qíng)況下(xià)去除效(xiào)率很高,運轉管理方便,但對設備及運行管理要求極高,而且隻有能溶解於吸收液或能與吸收液反應的汙(wū)染物才能被有效去(qù)除。
3)吸附法
該方法是當汙染物質通過裝有吸附劑(jì)(如活性炭、疏水分子(zǐ)篩等)的吸附塔時,利用該吸附劑對汙染(rǎn)物的強吸附力,從而達到淨化(huà)廢氣的(de)目的。該方法設備簡單(dān),去(qù)除效果好,多用於淨化工藝的末級(jí)處理。該方(fāng)法缺點是對高濃度廢氣(qì)處理效率低、占地麵積(jī)大、氣阻大、吸附劑(jì)需經常更換或再生等缺點,而且吸附(fù)劑脫附後的氣(qì)體難於收集而最終又排回大氣中,是一種不徹底的解(jiě)決途徑。
4)吸附再生法
低溫(wēn)加熱再生法。對於(yú)吸附沸點較低的低(dī)分(fèn)子碳氫化合物和芳香族(zú)有機物的 飽和炭,一般用 100~200℃蒸汽吹脫使炭再生,再生可在吸附塔內進(jìn)行(háng)。脫附後的有機(jī)物蒸(zhēng)汽經冷凝後可回收利用。常用於氣體(tǐ)吸附的活性炭再生。
吸附淨化原(yuán)理及工藝(yì)流程
吸附:
有機廢氣經過濾器除去固體(tǐ)顆粒物質,由上而下進(jìn)入吸附罐(guàn),有機物被活性炭(tàn)捕集、吸附並濃(nóng)縮,淨化的空氣從罐體下部經(jīng)主風機排入大氣。
解(jiě)吸:
當活性炭吸附有機(jī)物達到飽和狀態後,停止吸入有機廢氣。通過活性炭床向上送入(rù)蒸汽進行吹脫,將(jiāng)有(yǒu)機物自活性炭中逐出,即解吸。罐中活性炭恢複其活性,即再生。
熱風(fēng)幹燥及冷卻:
用蒸汽解吸後的活性炭層中,約留有(yǒu)80~90%的蒸(zhēng)汽凝液(yè),填充了活性炭內孔,從(cóng)而降低了炭層的活性。因此,通入熱(rè)空氣對炭層進行幹燥。然後關閉蒸汽閥門,再通入常(cháng)溫空氣,冷卻至25℃左(zuǒ)右,活性炭恢複如初,以備(bèi)再循環使用。
有機溶劑回收(shōu):
利用有機溶劑露點溫度較高(gāo)的(de)特點,將(jiāng)蒸(zhēng)汽和有機溶劑的混合物引入冷凝器,使其冷凝,冷凝液經疏水閥進入分離器,利用溶劑比水輕的特點,分(fèn)離回收。
凝水淨化:
為保證冷凝水的潔淨,避免(miǎn)有機溶劑的凝水排入(rù)水體,在分離(lí)器內分離(lí)後的水中(zhōng)通入壓縮空氣,使水中(zhōng)有機溶液劑(jì)充分解(jiě)脫。被壓縮空氣逐出的含有機物空氣折返廢氣係統,重新吸附。淨化後的冷凝(níng)水,排入(rù)下水道。
連續吸附措施:
在連續生產的工廠中,吸附係統也需相應連續(xù)工作(zuò),可在廢氣淨(jìng)化係統設計中(zhōng),選用雙罐係列,以便吸附、再生交替連續使用。
再生周期:
再生(shēng)周(zhōu)期應根據淨化後排氣中有害氣體(tǐ)濃度而定。當有害氣(qì)體濃度接近超標數值(zhí)時,即應停止吸附,進行再生。幫係統初始工作階段需及時測定排出口有害(hài)氣體濃(nóng)度,以便掌握合理吸附再生周期。
活性炭再生(shēng)設備的優劣主要體現(xiàn)在:吸附恢複率、炭損率、強度、能量消耗、輔料消(xiāo)耗、再生溫度、再生時間、對人體和(hé)環境的影響、設備及基礎投(tóu)資、操作管理檢(jiǎn)修的繁簡(jiǎn)程度。
此外,任何活性炭低溫加熱再生裝置中都需要妥善解決的是(shì)防止炭粒相(xiàng)互粘結、成塊造成堵(dǔ)塞通道,甚至導致運行癱瘓的現象(xiàng)。
5)生物法
生物法是(shì)近年來研究較多的一種處理工藝,該方法最突出的優點是處理成(chéng)本低廉(lián)、基(jī)本無二次汙(wū)染。生物法雖然在淨化低(dī)濃度有機汙染物時效果明(míng)顯,具有能耗低的優(yōu)點,但存在氣阻大、降解速率(lǜ)慢、設備體(tǐ)積龐大、易受汙染物濃度及溫度(dù)的影(yǐng)響,而且該法僅適用(yòng)於(yú)親水性及易(yì)生物降解物質的(de)處(chù)理,對疏水性(xìng)和難生物降解物質的處理還存在一定難度。
6)光(guāng)催化技術
光敏半導體催化氧化(huà)或納米金屬氧化物光催化也是近年(nián)來的研究熱點,但該技術的降解效率受控於(yú)汙染物質與催(cuī)化劑表麵界麵擴散速率,而且催化劑價(jià)格(gé)昂貴、很容易中毒失效,目前光催化技術很難用於大規模(mó)工業化應用,多局限於實驗研究(jiū)及小風量應用階段。
7)低溫等離(lí)子法
1、低溫等離子是(shì)內外電(diàn)極在高壓狀態下進行間隙放電,間隙間通過的(de)氣體被電離的過程。由於放電電壓較高(gāo)38000v,電子(zǐ)在與空氣中的氮氣碰撞產(chǎn)生大量的氮氧化物,造成二次汙染。
臭氧發生器與低溫等離子放電技術和放電(diàn)原理一(yī)樣(yàng),而放電電壓3500v,幾乎無氮氧化物產生。(老式工頻臭氧發生器35000v,使(shǐ)用一段時間後,罐體內(nèi)會產生大量氮氧化物溶膠,3500v放電,無任何殘(cán)餘物)
2、粉塵類物質,無論怎麽(me)過濾去除,總會有部(bù)分殘餘。由於廢氣是流經低溫等離子放電(diàn)區域的,澱(diàn)粉、糊精等物質會粘附在內外電極表麵,從(cóng)而使低溫等離子放電性能大大降低或導致設備損壞。
水冷式工業(yè)用大型臭氧發生器設備本身與廢氣無任何關聯,不會導致這一問題(tí)發(fā)生。(如(rú)果選用老式內置(zhì)式臭氧發生器,放置於廢氣流通(tōng)通道中,會和所謂的低溫等(děng)離子一個(gè)性質,同樣會因為電極結垢而損壞)
3、低溫等離子脈衝電源技術不(bú)穩定,一組一電源,多組累加進行放電,相互中頻幹擾大(dà),電源易損。臭氧發生器一機一電源,即使100kw機器,也是一個控製櫃,一台變壓(yā)器,一台放電室,技術成熟,可以長時間24小時(shí)連續穩定運行。
4、低溫等離子1m³/h廢氣耗電約2-5w,10000m³廢氣耗能約20-50KW。1.2kg/h臭氧發生器能耗為16kw,處理廢(fèi)氣量約(yuē)30000-50000m³/h,10000m³能耗為3-5kw。
5、低溫等離子名義上是(shì)電(diàn)離廢氣,實際是電離空氣產生臭氧,利用臭氧的(de)強氧化性來進行廢氣處理。
6、低溫(wēn)等離子的放電效果和空氣的濕度有極大的(de)關係,濕度越大能耗越大(dà),大量能量會被水分子吸收,從而降低電離效果。而臭氧產生是(shì)自己一套完(wán)整而成熟的係統,不受濕度和溫度的影響。
7、低溫等離(lí)子處理廢氣,廢氣直接經(jīng)過放電係統,對於易燃易爆氣(qì)體帶來很大安全隱患,容易造成火(huǒ)災等重大安全(quán)事故,實(shí)例有小鳥電動車噴漆廢氣采用低溫等(děng)離子(zǐ)體發生爆炸。防爆環境絕對不允許使用。而臭氧投加是以管道形式把臭氧氣體通入氧化塔體中,臭氧(yǎng)發生係(xì)統內部與廢(fèi)氣無任何接觸,沒有(yǒu)任(rèn)何安全隱患。
8、臭氧的產生要(yào)求幹燥空氣,空氣露點在-40℃以下,產生的臭氧量能(néng)達到20-30mg/L。而常規空氣不經過幹燥處理,產生(shēng)量隻有標準產量的十分之一。這就是(shì)水分子對能量損耗(hào)的最好說明。而對於臭氧的氧化性(xìng)能要求濕度越大(dà),氧化效果越(yuè)好。
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