深圳市科誠(chéng)環(huán)??萍加邢薰?span>作者
高低濃度不同廢氣處理工藝也不同,下面小編帶大家看一下,各種廢氣處理設(shè)備的特點(diǎn)及適用條件:
01洗滌法
原理:將氣體通入含噴淋系統(tǒng)的洗滌塔中,氣體經(jīng)過(guò)填料床的均勻分布,與洗滌液充分接觸,利用氣體中污染物的溶解性或化學(xué)性質(zhì),將氣體中的污染物吸收或通過(guò)化學(xué)反應(yīng)去除,從而達(dá)到氣體凈化的目的。除此之外,洗滌塔還有降溫、除塵、除油的作用。通常采用的方式為逆流式洗滌。常用的洗滌劑包括清水、植物液、硫酸溶液、氫氧化鈉溶液、次氯酸鈉溶液等。其中清水洗滌和植物液洗滌是利用污染物的溶解性,植物液的一些基團(tuán)也參與化學(xué)反應(yīng);硫酸溶液洗滌、氫氧化鈉溶液洗滌和次氯酸鈉洗滌則是利用了污染物的化學(xué)性質(zhì)。
特點(diǎn):
(1)反應(yīng)快速,洗滌劑與氣體接觸的時(shí)間一般不超過(guò)12秒;
(2)適用性強(qiáng),常和其它處理工藝結(jié)合,是有效的預(yù)處理設(shè)施;
(3)常用立式結(jié)構(gòu),節(jié)約占地;
(4)操作簡(jiǎn)單,除了定期更換洗滌劑外基本為無(wú)人操作(洗滌劑更換也可通過(guò)增加配套PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作);
(5)工藝靈活,若氣體性質(zhì)發(fā)生變化,則通過(guò)更換洗滌劑即可繼續(xù)使用;
(6)建設(shè)成本低。
適用條件
適用性較強(qiáng),可起到除塵、除油、降溫、除臭的作用,常作為其它工藝的預(yù)處理設(shè)施。
洗滌法應(yīng)用于化工行業(yè)的具體表現(xiàn)形式為油洗塔。油洗塔是乙烯裝置熱回收區(qū)的關(guān)鍵核心設(shè)備,其作用是將來(lái)自裂解爐的裂解氣中的重油和輕油組分冷凝,并最大的實(shí)現(xiàn)熱量回收。原理為將來(lái)自裂解爐的裂解氣和急冷油/水逆流接觸冷卻,裂解氣中的重油和輕油組分因此得以冷凝。冷凝的熱媒和冷媒可采用直接或間接接觸形式進(jìn)行熱交換。
02催化燃燒法
原理:通過(guò)引風(fēng)機(jī)將廢氣送入凈化裝置換熱器換熱,再送入到加熱室,通過(guò)加熱裝置,使氣體達(dá)到催化反應(yīng)溫度,再通過(guò)催化床內(nèi)催化劑作用,使有機(jī)氣體分解成二氧化碳和熱能。
特點(diǎn):
(1)高濃度時(shí)耗能僅為風(fēng)機(jī)功率,濃度較低時(shí)自動(dòng)間歇補(bǔ)償加熱;
(2)催化起燃溫度為300~500℃。
適用條件:
(1)中、高濃度的有機(jī)廢氣,最佳濃度2500-3000mg/m3;
(2)主要針對(duì)烴類、苯類、酮類、醚類、酯類、醇類、酚類。
催化燃燒法適用于處理高濃度的有機(jī)廢氣,而且技術(shù)本身已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟。但是該方法一次性投入和維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用都比較昂貴,因此應(yīng)用于大氣量廢氣的處理會(huì)給企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。另外如果催化劑床層溫度控制不好,還會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。因此在選擇使用該技術(shù)的同時(shí)要做好防爆安全措施。
03直接燃燒法
原理:利用輔助燃料燃燒所發(fā)生熱量,把可燃的有害氣體的溫度提高到反應(yīng)溫度,從而發(fā)生氧化分解。
特點(diǎn):
利用熱力法燃燒方式氧化分解廢氣中的污染物,在適當(dāng)?shù)臏囟认?,提供充足的燃燒氧氣和一定駐留時(shí)間,高效除臭,高凈化率。同時(shí)該設(shè)備主機(jī)工作穩(wěn)定,不存在堵塞現(xiàn)象。
適用條件:
中高濃度有機(jī)廢氣。例如溶劑廢氣:苯類、酮類等。
直接燃燒法對(duì)廢氣的要求較高,因此還是要根據(jù)具體問(wèn)題具體分析。
04蓄熱式熱力氧化(RTO)
左上:負(fù)載貴金屬催化劑;左下:陶瓷蓄熱體俯視圖;右上:蜂窩狀活性炭;右下:蜂窩狀陶瓷體。
原理:將高溫氧化與蓄熱技術(shù)相結(jié)合的一種有機(jī)廢氣處理技術(shù)。
爐體在進(jìn)行廢氣處理之前,先將燃燒室、蓄熱床進(jìn)行預(yù)熱;預(yù)熱完畢后,將廢氣源接入設(shè)備。有機(jī)廢氣在配套風(fēng)機(jī)作用下,首先經(jīng)預(yù)熱的蓄熱陶瓷體1進(jìn)行熱交換,廢氣經(jīng)過(guò)一次提溫后進(jìn)入加熱區(qū),在加熱區(qū)廢氣得到第二次提溫,此時(shí)廢氣溫度達(dá)到800℃左右廢氣直接燃燒,生成二氧化碳與水排出并釋放熱能;處理后的潔凈氣體再經(jīng)過(guò)蓄熱陶瓷體2進(jìn)行蓄熱由風(fēng)機(jī)排出。經(jīng)排風(fēng)機(jī)進(jìn)口測(cè)溫棒進(jìn)行溫度檢測(cè)后達(dá)到設(shè)定溫度時(shí),進(jìn)行閥門切換由蓄熱陶瓷體2進(jìn)入廢氣、由蓄熱陶瓷體1排出,如此循環(huán)往復(fù)。
特點(diǎn):
(1)采用預(yù)熱和蓄熱交替切換技術(shù),使之具有較高的換熱效率,效率高達(dá)90%以上,節(jié)能性能顯著;
(2)采用燃燒機(jī)供熱,可實(shí)現(xiàn)大、小功率運(yùn)行比例調(diào)節(jié)功能,并具有預(yù)清掃、歇火保護(hù)、超溫報(bào)警及自動(dòng)切斷燃料供應(yīng)功能;運(yùn)行安全、可靠、高效、耐用;
(3)采用微機(jī)自動(dòng)控制、多點(diǎn)溫控,實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)動(dòng)作、運(yùn)行信息檢索、監(jiān)控信息反饋,使系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行;
(4)閥門采用氣動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu),與電動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比較閥門切換更靈敏、更迅速;
適用條件
(1)適用于中高濃度的有機(jī)廢氣
(2)適用于涂裝線、印刷、化學(xué)合成工藝(ABS合成)、石油煉化工藝各種產(chǎn)生有機(jī)廢氣的場(chǎng)所。
2、中低濃度廢氣處理工藝
05光解法
光解法以是否需要電極來(lái)激發(fā)產(chǎn)生臭氧分為有極紫外和無(wú)極紫外兩種,首先介紹有極紫外光解法:
原理:在波長(zhǎng)范圍170nm-184.9nm(704kJ/mol-647kJ/mol)高能紫外線的作用下,一方面空氣中的氧氣被裂解,然后組合產(chǎn)生臭氧;另一方面將惡臭氣體的化學(xué)鍵斷裂,使之形成游離態(tài)的原子或基團(tuán);同時(shí)產(chǎn)生的臭氧參與到反應(yīng)過(guò)程中,使惡臭氣體最終被裂解、氧化生成簡(jiǎn)單的穩(wěn)定的化合物,如CO2、H2O、SO2、NO2。
特點(diǎn):
(1)裂解反應(yīng)時(shí)間極短(<0.01s),氧化反應(yīng)的時(shí)間需2-3s;
(2)可以破壞惡臭物質(zhì)部分化學(xué)鍵,從而改變其性質(zhì),達(dá)到除臭的目的,不需耗費(fèi)大量能量將有機(jī)物全部轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物,節(jié)約能源;
(3)UV光解凈化長(zhǎng)期穩(wěn)定、高效。燈管使用壽命12000-15000小時(shí),箱體通常為不銹鋼材質(zhì),美觀大方,使用壽命可達(dá)15年以上;
(4)條件滿足的情況下,UV光解的凈化效率高可達(dá)到99.9%以上;
(5)占地面積小,操作靈活,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)人操作。
適用條件
(1)反應(yīng)溫度低于70℃,粉塵量低于100mg/m3,相對(duì)濕度低于99%;
(2)適用于中、低濃度有機(jī)氣體廢氣處理,尤其在消除臭味方面得到廣泛的好評(píng)。
光解法在處理烴類污染物(“三苯”、非甲烷總烴等)方面具有較高的去除率,特別適用于中低濃度廢氣處理,能廣泛使用化工領(lǐng)域。另外,UV光解凈化技術(shù)在處理某些特定的環(huán)境和特殊工藝式,能有很好的處理效果,并能凈化絕大多數(shù)種類的廢氣,是其他技術(shù)無(wú)法替代的。
無(wú)極紫外
無(wú)極紫外光解法所采取的發(fā)光原理與有極法不同:利用微波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電磁波激發(fā)等內(nèi)填充氣體產(chǎn)生紫外光。同普通紫外相比,微波無(wú)極紫外光源由于沒(méi)有電極,不會(huì)產(chǎn)生由于電極氧化、損耗和密封問(wèn)題引起的發(fā)黑現(xiàn)象,而且具有制造容易、價(jià)格低廉、能耗小和反映其簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
然而,無(wú)極紫外燈在利用電能轉(zhuǎn)化成微波時(shí),最高轉(zhuǎn)化率只有70%,這些微波也不能全部作用于燈的激發(fā),一部分用于加熱作用,使得反應(yīng)體系過(guò)熱,嚴(yán)重時(shí)使無(wú)極燈不穩(wěn)定,甚至出現(xiàn)暫時(shí)熄滅的現(xiàn)象,冷卻裝置也帶了一部分能量,這些都導(dǎo)致了微波無(wú)極燈能量利用率不高。
06活性炭法
原理:活性炭是常用的吸附劑之一,它具有孔隙率高的特點(diǎn),其孔徑分布為:大孔半徑>20000nm,過(guò)渡孔半徑150~20000nm,微孔半徑<150nm??讖较鄬?duì)越小且孔數(shù)越多的活性炭,其比表面積就越大。巨大的比表面積就有強(qiáng)大的表面吸附能。表面吸附能把小分子(分子直徑數(shù)量級(jí)通常在10-10m)污染物捕捉并固定在微孔中,通過(guò)的氣體即為干凈氣體。
此外,活性炭顆粒散裝放置可形成堆疊效應(yīng),使比表面積擴(kuò)大,表面活性能增強(qiáng)。有時(shí)候,氣體中往往摻雜一些粒徑相對(duì)較大的液相或固相物質(zhì),即霧或煙。這些物質(zhì)直徑比活性炭微孔孔徑大,因此氣體在通過(guò)活性炭層時(shí)它們會(huì)被活性炭阻截,這邊是活性炭的過(guò)濾作用。
特點(diǎn):
(1)適用性強(qiáng),幾乎所有污染物質(zhì)都能用活性炭吸附法去除;
(2)設(shè)備簡(jiǎn)單,吸附過(guò)程不使用其它能源,建設(shè)費(fèi)用低廉;
(3)活性炭再生后可重復(fù)使用。
適用條件
(1)空氣干燥?;钚蕴烤哂泻軓?qiáng)的吸濕性,若空氣潮濕,活性炭很快會(huì)失去作用;
(2)顆粒物濃度低?;钚蕴繉?duì)顆粒物或油狀物具有阻截作用,當(dāng)阻截物增加到一定量后,整個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)壓會(huì)特別大,對(duì)動(dòng)力設(shè)備的使用壽命有很大影響;
(3)污染物濃度較低。污染物濃度高的話,活性炭很快吸附飽和,降低或
失去吸附作用。經(jīng)常更換活性炭會(huì)產(chǎn)生較大的運(yùn)行費(fèi)用,活性炭再生又會(huì)消耗大量的能源,也是運(yùn)行費(fèi)用的組成部分。
活性炭對(duì)其他直連的烷烴吸附效果較差。對(duì)于低濃度、大氣量的廢氣,通常是將活性炭吸附和催化燃燒結(jié)合起來(lái)使用。先采用活性炭進(jìn)行吸附提濃,然后在再生過(guò)程將含有高濃度有機(jī)物的解析器進(jìn)行催化燃燒,這樣可以避免產(chǎn)生大量的活性炭二次污染物。
07生物法
原理:生物過(guò)濾工藝采用了液體吸收和生物處理的組合作用。廢氣首先被液體(吸收劑)有選擇地吸收形成混合污水,再通過(guò)微生物的作用將其中的污染物降解。具體過(guò)程是:先將人工篩選的特種微生物菌群固定于填料上,當(dāng)污染氣體經(jīng)過(guò)填料表面初期,可從污染氣體中獲得營(yíng)養(yǎng)源的那些微生物菌群,在適宜的溫度、濕度、pH值等條件下,將會(huì)得到快速生長(zhǎng)、繁殖,并在填料表面形成生物膜,當(dāng)臭氣通過(guò)其間,有機(jī)物被生物膜表面的水層吸收后被微生物吸附和降解,得到凈化再生的水被重復(fù)使用。
污染物去除的實(shí)質(zhì)是以廢氣作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被微生物吸收、代謝及利用。這一過(guò)程是微生物的相互協(xié)調(diào)的過(guò)程,比較復(fù)雜,它由物理、化學(xué)、物理化學(xué)以及生物化學(xué)反應(yīng)所組成。
生物凈化法可以表達(dá)為:
污染物+O2→細(xì)胞代謝物+CO2+H2O
具體過(guò)程分為三步:
(1)廢氣同水接觸并溶解到水中;
(2)水溶液中的污染物成分被微生物吸附、吸收,從水中轉(zhuǎn)移至微生物體內(nèi);
(3)進(jìn)入微生物細(xì)胞的污染物成分作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為微生物所分解、利用,從而使污染物得以去除。
特點(diǎn):
(1)不產(chǎn)生二次污染物,最后的產(chǎn)物是良性的;
(2)全自動(dòng)控制,全天候工作,只需巡視,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,適應(yīng)不同條件的運(yùn)行狀況;
(3)處理效率高、去除效果明顯;
(4)運(yùn)行費(fèi)用低,前期微生物馴化期間需要添加些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),微生物掛膜后無(wú)需添加任何物質(zhì)。
適用條件:
適用于溶解性好,污染物濃度較低,可生化性較好的氣體。在污水處理廠、垃圾填埋場(chǎng)、污泥處理場(chǎng)等場(chǎng)合應(yīng)用較為廣泛,且效果受到認(rèn)可。
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