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工業有機廢氣治理技術
(時間:2015-8-13 9:51:34)

  有機廢氣是氣態污染物的一部分,來自各個行業所排放的化工廢氣、含氟含苯廢氣、氣態碳氫化合物、惡臭氣體等。有機廢氣一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有機溶劑、處理難度大等特點。
  近十來年隨著經濟的高速發展,工業企業爆炸式增加,企業貪圖利益最大化,在生產線上環保投資力度的不足,導致了大量工業有機廢氣的排放,使得大氣環境質量下降,給人體健康來嚴重危害并對國民經濟造成巨大損失,因此,工業有機廢氣的處理成為環保部門重點考核指標之一。
  有機廢氣的治理方法有許多,包括:吸附法、吸收法、催化燃燒法、熱力燃燒法之外,還有生物試劑噴淋法。選用凈化方法時,應根據具體情況優先選用費用低、耗能少、無二次污染的方法,盡量做到化害為利,充分回收利用成分和余熱。多數情況下,石油化工業因排氣濃度高,采用冷凝、吸收、直接燃燒等方法;涂料施工、印刷等行業因排氣濃度低,采用吸附、催化燃燒等方法。
  下面節能君將分三部分為大家簡單介紹有機廢氣的治理方法,第一部分:吸附治理和吸收治理。
  一、吸附治理:


  活性炭

  (1)直接吸附:有機廢氣經活性炭吸附,可達95%以上的凈化率,設備簡單、投資小,但活性炭更換頻繁,增加了裝卸、運輸、更換等工作程序,導致運行費用增加。
  (2)吸附-回收:利用纖維活性炭吸附有機廢氣,在接近飽和后用過熱水蒸汽反吹,進行脫附再生;本法要求提供必要的蒸汽量。
  活性炭是處理有機廢氣使用最多的方法,對苯類廢氣具有良好的吸附性能,但對烴類廢氣吸附性較差。主要缺點是運行成本較高,不適合于濕度大的環境,但就市場應用來說,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,采用活性炭顆粒價格比較便宜,但效果差些,相比來說采用活性炭纖維價格相對高些,效果好些。
  此法并沒有真正消除有機廢氣,只是轉移了有機廢氣,并沒有從根本上解決環保問題。
  二、吸收治理
  一般采用物理吸收,即將廢氣引入吸收液進凈化,待吸收液飽和后經加熱、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,設備體積大、投資較高。
  第二部分:活性碳纖維(ACF)治理和直接燃燒治理。
  一、活性碳纖維(ACF)治理

 
  活性碳纖維材料

  上面介紹的活性炭是一種物質,有吸附性;而活性碳是化學反應中具有活性取代中心的碳原子。活性碳纖維是經過活化的含碳纖維,將某種含碳纖維(如酚醛基纖維、PAN基纖維、黏膠基纖維、瀝青基纖維等)經過高溫活化(不同的活化方法活化溫度不一樣),使其表面產生納米級的孔徑,增加比表面積,從而改變其物化特性。
  優點:
  (一)比表面積大,有效吸附量高。由于同樣重量的纖維的表面積是顆粒的近百倍,所以需要填充的活性碳纖維的重量非常小,然而吸附效率卻非常高,根據所處理廢氣的有機氣體含量和其它物理特性的不同,吸附效率在85%至98%之間,多級吸附工藝可以達到99.99%,遠遠高于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。
  (二)吸附﹑脫附行程短,速度快;脫附﹑再生耗能低。ACF對有機氣體吸附量比顆粒狀活性炭(GAC)大幾倍至幾十倍,對無機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的使用壽命。如用水蒸氣加熱6-10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,在空氣中著火點達500℃以上。
  (三)形狀可變,使用方便。由于活性碳纖維可以做成氈式,所以更換起來非常方便,不會對人體造成任何危害。
  (四)可根據需要生產出具有特殊性能的專用ACF;強度好,不會造成二次污染。
  二、直接燃燒治理
  利用燃氣或燃油等輔助燃料燃燒,將混合氣體加熱,使有害物質在高溫作用下分解為無害物質;本法工藝簡單、投資小,適用于高濃度、小風量的廢氣,但對安全技術、操作要求較高。
  在前面介紹的四種治理方法中,吸附治理、吸收治理、活性碳纖維(ACF)治理較為相像。下面節能君將繼續介紹工業有機廢氣的第三部分治理技術。
  一、催化燃燒治理
  把廢氣加熱經催化燃燒轉化成無害無臭的二氧化碳和水;本法起燃溫度低、節能、凈化率高、操作方便、占地面積少、投資較大,適用于高溫或高濃度的有機廢氣。
  二、新型吸附-催化燃燒
  綜合了吸附法及催化燃燒法的優點,采用新型吸附材料(蜂窩狀活性炭)吸附,在接近飽和后引入熱空氣進行脫附、解析,脫附后廢氣引入催化燃燒床無焰燃燒,將其徹底凈化,熱氣體在系統中循環使用,大大降低能耗。這個治理方法具有運行穩定可靠、投資省、運行成本低、維修方便等特點,適用于大風量、低濃度的廢氣治理,是目前國內治理有機廢氣較成熟、實用的方法。
  三、冷凝回收治理
  把有機廢氣直接導入冷凝器經吸附、吸收、解板、分離,可回收有價值的有機物,該法適用于有機廢氣濃度高、溫度低、風量小的工況,需要附屬冷凍設備,主要應用于制藥、化工行業,印刷企業較少采用。
  四 、熱力燃燒治理
  RTO (Regenerative Thermal Oxidizer,簡稱RTO),蓄熱式氧化爐。
  其原理是在高溫下將可燃廢氣氧化成對應的氧化物和水,從而凈化廢氣,并回收廢氣分解時所釋放出來的熱量,廢氣分解效率打到99%以上,熱回收效率達到95%以上。RTO主體結構由燃燒室、陶瓷填料床和切換閥等組成。根據客戶實際需求,選擇不同的熱能回收方式和切換閥方式。

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