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簡要描述:
屠宰廠廢氣處理-南京廢氣凈化設(shè)備許多工業(yè)生產(chǎn)過程都存在刺激性氣體,如電焊、電鍍、冶煉、化工、石油等行業(yè)。這些氣體多具有腐蝕性,經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體可造成急性中毒。刺激性氣體對機(jī)體的毒作用的共同特點(diǎn),是對眼、呼吸道粘膜及皮膚都具有不同程度的刺激性。一般以局部損害為主,但也可引起全身反應(yīng)。“三酸"蒸氣既可刺激呼吸道粘膜,也可引起皮膚燒傷;長期接觸低濃度酸霧,還可刺激牙齒,引起牙齒酸蝕癥。
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屠宰廠廢氣處理-南京廢氣凈化設(shè)備
常見的廢氣處理工藝是什么?由于廢氣的種類比較多,處理的方法也各不相同,冷凝法、吸收法、燃燒法、催化法、吸附法等是國內(nèi)比較常用的方法;生物法、低溫等離子法等是近幾年國外研發(fā)出來的一種新技術(shù)、新工藝,以下是豐綠環(huán)保技術(shù)人員對常見的廢氣處理工藝作的簡要介紹。
1、冷凝回收法
這種方法要求廢氣物中的有機(jī)物的濃度較高,一般在幾萬甚至幾十萬ppm,對于低濃度有機(jī)廢氣此法不適用。它的基本原理是涂裝線排除的廢氣物經(jīng)過冷凝器冷凝,然后再將冷凝后的冷凝液進(jìn)行分離,分離出可回收且有價值的有機(jī)物。
2、 吸收法
化學(xué)吸收和物理吸收是吸收法的兩種形式,但是化學(xué)吸收應(yīng)用比較少,因?yàn)榻^大多數(shù)廢氣物都不能采用化學(xué)吸收。物理吸收主要應(yīng)用在中高濃度的廢氣,它的原理:廢氣物經(jīng)過物力吸收后排放到大氣中,當(dāng)物理吸收的吸收液飽和后,要進(jìn)行經(jīng)解析或精餾后可以重新利用。本法的二次污染問題較難解決且凈化效果不理想。
3、直接燃燒法
直接燃燒法的工藝比較簡單,較適用在高濃度的廢氣治理中。它的原理是:利用燃料將收集到的廢氣混合物進(jìn)行加熱,將其加熱到700~800℃,并停留0.3~0.5s,在高溫下可燃的有害物質(zhì)方可分解變?yōu)闊o害物質(zhì)。
4、催化燃燒法
本法是把廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過催化床催化燃燒轉(zhuǎn)化成無害無臭的二氧化碳和水,達(dá)到凈化目的。該法適用于高溫、中高濃度的有機(jī)廢氣治理,國內(nèi)外已有廣泛使用的經(jīng)驗(yàn),效果良好。該法是治理有機(jī)廢氣的有效方法之一,但對于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理存在設(shè)備投資大、運(yùn)行成本較高的缺點(diǎn)。
5、吸附法
1)直接活性炭吸附法
這種方法設(shè)備比較簡單、投資較小,它是將涂裝線排除的有機(jī)廢氣,經(jīng)過活性炭的進(jìn)行吸附,吸附率在90%以上。此方法活性炭達(dá)到飽和后無法進(jìn)行再生,需要對其進(jìn)行定期更換,方可保證凈化效果。更換時會導(dǎo)致裝卸、運(yùn)輸?shù)冗^程中造成二次污染,活性炭成本比較高且飽和活性炭需要專門處理機(jī)構(gòu)處理,處理費(fèi)用較高,因此其直接活性炭吸附的運(yùn)行成本相當(dāng)高。
2)吸附—回收法
該法利用過熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生,蒸汽與脫附出來的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機(jī)液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機(jī)溶劑與水的分離不很*,得到的混合液體品質(zhì)不高,組份較為復(fù)雜,這些有機(jī)液體無法直接用到生產(chǎn)中,要再采用蒸餾、精餾、萃取等多道程序處理。
3)新型吸附—催化燃燒法
此方法主要解決低濃度、大風(fēng)量廢氣物的處理,它綜合了吸附法和催化燃燒法兩者的優(yōu)點(diǎn)。它的基本原理是:低濃度的涂裝線廢氣物,先通過新型活性炭進(jìn)行吸附,飽和后給其通入熱空氣進(jìn)行加熱,將有機(jī)廢氣從活性炭中脫附出來,這時廢氣物就從低濃度變成了高濃度廢氣物,然后將這些高濃度的廢氣物,再送入到催化燃燒床燃燒。這種方法正在得到推廣及認(rèn)可,是比較實(shí)用廢氣處理效果比較好的一種方法。
6、低溫等離子技術(shù)
低溫等離子技術(shù)比較適用于低濃度、小分子廢氣物的處理,它是繼固、液、氣這三者之后的第四態(tài),當(dāng)外加電壓至氣體著火點(diǎn)電壓時,氣體擊穿,產(chǎn)生一新混合體。之所以成為低溫等離子是由于,在放電的過程中雖然電子的溫度達(dá)到很高,但重粒子溫度缺很低,致使整個體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)。
7、光催化技術(shù)
光催化技術(shù)是適用于低濃度廢氣物的處理方式之一,它是將TiO2作為催化劑,反應(yīng)條件比較溫和,光解速度較快,光催化的產(chǎn)物:CO2、H2O或其它,它的應(yīng)用范圍比較廣,包括醛、酮、氨等有機(jī)物廢氣物,都可利用TiO2進(jìn)行光催化清除。其主要機(jī)理是:催化劑吸收光子,與表面的水反應(yīng)產(chǎn)生一種比較主要的活性物質(zhì),他對光催化的氧化起著決定性作用的羥基自由基(?OH)。還會產(chǎn)生一種活性氧物質(zhì)(?O,H2O2)。
一、VOC廢氣處理技術(shù)——熱破壞法
熱破壞法是指直接和輔助燃燒有機(jī)氣體,也就是VOC,或利用合適的催化劑加快VOC的化學(xué)反應(yīng),達(dá)到降低有機(jī)物濃度,使其不再具有危害性的一種處理方法。
熱破壞法對于濃度較低的有機(jī)廢氣處理效果比較好,因此,在處理低濃度廢氣中得到了廣泛應(yīng)用。這種方法主要分為兩種,即直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒對有機(jī)廢氣的熱處理效率相對較高,一般情況下可達(dá)到 99%。而催化燃燒指的是在催化床層的作用下,加快有機(jī)廢氣的化學(xué)反應(yīng)速度。這種方法比直接燃燒用時更少,是高濃度、小流量有機(jī)廢氣凈化的技術(shù)。
二、VOC廢氣處理技術(shù)——吸附法
有機(jī)廢氣中的吸附法主要適用于低濃度、高通量有機(jī)廢氣。現(xiàn)階段,這種有機(jī)廢氣的處理方法已經(jīng)相當(dāng)成熟,能量消耗比較小,但是處理效率卻非常高,而且可以*凈化有害有機(jī)廢氣。實(shí)踐證明,這種處理方法值得推廣應(yīng)用。
但是這種方法也存在一定缺陷,它需要的設(shè)備體積比較龐大,而且工藝流程比較復(fù)雜;如果廢氣中有大量雜質(zhì),則容易導(dǎo)致工作人員中毒。所以,使用此方法處理廢氣的關(guān)鍵在于吸附劑。當(dāng)前,采用吸附法處理有機(jī)廢氣,多使用活性炭,主要是因?yàn)榛钚蕴考?xì)孔結(jié)構(gòu)比較好,吸附性比較強(qiáng)。
此外,經(jīng)過氧化鐵或臭氧處理,活性炭的吸附性能將會更好,有機(jī)廢氣的處理將會更加安全和有效。
三、VOC廢氣處理技術(shù)——生物處理法
生物法凈化voc廢氣是近年發(fā)展起來的空氣污染控制技術(shù),它比傳統(tǒng)工藝投資少,運(yùn)行費(fèi)用低,操作簡單,應(yīng)用范圍廣,是望替代燃燒法和吸附凈化法的新技術(shù)。從處理的基本原理上講,采用生物處理方法處理有機(jī)廢氣,是使用微生物的生理過程把有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物,比如CO2、H2O和其它簡單無機(jī)物等。這是一種無害的有機(jī)廢氣處理方式。
生物凈化法實(shí)際上是利用微生物的生命活動將廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成簡單的無機(jī)物(如二氧化碳和水)以及細(xì)胞物質(zhì)等,主要工藝有生物洗滌法,生物過濾法和生物滴濾法。
不同成分、濃度及氣量的氣態(tài)污染物各有其有效的生物凈化系統(tǒng)。生物洗滌塔適宜于處理凈化氣量較小、濃度大、易溶且生物代謝速率較低的廢氣;對于氣量大、濃度低的廢氣可采用生物過濾床;而對于負(fù)荷較高以及污染物降解后會生成酸性物質(zhì)的則以生物滴濾床為好。
生物法處理有機(jī)廢氣是一項(xiàng)新的技術(shù),由于反應(yīng)器涉及到氣,液,固相傳質(zhì),以及生化降解過程,影響因素多而復(fù)雜,有關(guān)的理論研究及實(shí)際應(yīng)用還不夠深入廣泛,許多問題需要進(jìn)一步探討和研究。
一般情況下,一個完整的生物處理有機(jī)廢氣過程包括3個基本步驟:a) 有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物首先與水接觸,在水中可以迅速溶解;b) 在液膜中溶解的有機(jī)物,在液態(tài)濃度低的情況下,可以逐步擴(kuò)散到生物膜中,進(jìn)而被附著在生物膜上的微生物吸收;c) 被微生物吸收的有機(jī)廢氣,在其自身生理代謝過程中,將會被降解,終轉(zhuǎn)化為對環(huán)境沒有損害的化合物質(zhì)。
四、VOC廢氣處理技術(shù)——變壓吸附分離與凈化技術(shù)
變壓吸附分離與凈化技術(shù)是利用氣體組分可吸附在固體材料上的特性,在有機(jī)廢氣與分離凈化裝置中,氣體的壓力會出現(xiàn)一定的變化,通過這種壓力變化來處理有機(jī)廢氣。
PSA 技術(shù)主要應(yīng)用的是物理法,通過物理法來實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的凈化,使用材料主要是沸石分子篩。沸石分子篩,在吸附選擇性和吸附量兩方面有一定優(yōu)勢。在一定溫度和壓力下,這種沸石分子篩可以吸附有機(jī)廢氣中的有機(jī)成分,然后把剩余氣體輸送到下個環(huán)節(jié)中。在吸附有機(jī)廢氣后,通過一定工序?qū)⑵滢D(zhuǎn)化,保持并提高吸附劑的再生能力,進(jìn)而可讓吸附劑再次投入使用,然后重復(fù)上步驟工序,循環(huán)反復(fù),直到有機(jī)廢氣得到凈化。
近年來,該技術(shù)開始在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用,對于氣體分離有良好效果。該技術(shù)的主要優(yōu)勢有:能源消耗少、成本比較低、工序操作自動化及分離凈化后混合物純度比較高、環(huán)境污染小等。使用該技術(shù)對于回收和處理有一定價值的氣體效果良好,市場發(fā)展前景廣闊,成為未來有機(jī)廢氣處理技術(shù)的發(fā)展方向。
五、VOC廢氣處理技術(shù)——氧化法
對于有毒、有害,而且不需要回收的VOC,熱氧化法是的處理技術(shù)和方法。氧化法的基本原理:VOC與O2發(fā)生氧化反應(yīng),生成CO2和H2O。
從化學(xué)反應(yīng)方程式上看,該氧化反應(yīng)和化學(xué)上的燃燒過程相類似,但其由于VOC濃度比較低,在化學(xué)反應(yīng)中不會產(chǎn)生肉眼可見的火焰。一般情況下,氧化法通過兩種方法可確保氧化反應(yīng)的順利進(jìn)行:a) 加熱。使含有VOC的有機(jī)廢氣達(dá)到反應(yīng)溫度;b) 使用催化劑。如果溫度比較低,則氧化反應(yīng)可在催化劑表面進(jìn)行。所以,有機(jī)廢氣處理的氧化法分為以下兩種方法:
a) 催化氧化法。現(xiàn)階段,催化氧化法使用的催化劑有兩種,即貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑。貴金屬催化劑主要包括Pt、Pd等,它們以細(xì)顆粒形式依附在催化劑載體上,而催化劑載體通常是金屬或陶瓷蜂窩,或散裝填料;非貴金屬催化劑主要是由過渡元素金屬氧化物,比如MnO2,與粘合劑經(jīng)過一定比例混合,然后制成的催化劑。為有效防止催化劑中毒后喪失催化活性,在處理前必須*清除可使催化劑中毒的物質(zhì),比如Pb、Zn和Hg等。如果有機(jī)廢氣中的催化劑毒物、遮蓋質(zhì)無法清除,則不可使用這種催化氧化法處理VOC;
b) 熱氧化法。熱氧化法當(dāng)前分為三種:熱力燃燒式、間壁式、蓄熱式。三種方法的主要區(qū)別在于熱量回收方式。這三種方法均能催化法結(jié)合,降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)溫度。
熱力燃燒式熱氧化器,一般情況下是指氣體焚燒爐。這種氣體焚燒爐由助燃劑、混合區(qū)和燃燒室三部分組成。其中,助燃劑,比如天然氣、石油等,是輔助燃料,在燃燒過程中,焚燒爐內(nèi)產(chǎn)生的熱混合區(qū)可對VOC廢氣預(yù)熱,預(yù)熱后便可為有機(jī)廢氣的處理提供足夠空間、時間,實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的無害化處理。
在供氧充足條件下,氧化反應(yīng)的反應(yīng)程度——VOC去除率——主要取決于“三T條件”:反應(yīng)溫度(Temperat)、時間(Time)、湍流混合情況(Turbulence)。這“三T條件”是相互的,在一定范圍內(nèi),一個條件的改善可使另外兩個條件降低。熱力燃燒式熱氧化器的缺點(diǎn)在于:輔助燃料價格高,導(dǎo)致裝置操作費(fèi)用比較高。
直燃式廢氣處理爐
•所需溫度:攝氏700-800度
•對應(yīng)廢氣種類:所有
•廢氣凈化效率在99.8%以上
•搭配廢氣機(jī)熱回收系統(tǒng)可有效降低工廠營運(yùn)成本
催化式廢氣處理爐(RCO)
•所需溫度:攝氏300-400度
•根據(jù)廢氣濃度而啟動的自燃性
•系統(tǒng)設(shè)計利用前處理劑和觸媒清潔可延長設(shè)備使用年限
•可在前端配置各種吸附材
RCO處理技術(shù)特別適用于熱回收率需求高的場合,也適用于同一生產(chǎn)線上,因產(chǎn)品不同,廢氣成分經(jīng)常發(fā)生變化或廢氣濃度波動較大的場合。尤其適用于需要熱能回收的企業(yè)或烘干線廢氣處理,可將能源回收用于烘干線,從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。
優(yōu)點(diǎn):工藝流程簡單、設(shè)備緊湊、運(yùn)行可靠;凈化效率高,一般均可達(dá)98%以上;與RTO相比燃燒溫度低;一次性投資低,運(yùn)行費(fèi)用低,其熱回收效率一般均可達(dá)85%以上;整個過程無廢水產(chǎn)生,凈化過程不產(chǎn)生NOX等二次污染;RCO凈化設(shè)備可與烘房配套使用,凈化后的氣體可直接回用到烘房利用,達(dá)到節(jié)能減排的目的;
缺點(diǎn):催化燃燒裝置僅適用含低沸點(diǎn)有機(jī)成分、灰分含量低的有機(jī)廢氣的處理,對含油煙等粘性物質(zhì)的廢氣處理則不宜采用,催化劑宜中毒;處理有機(jī)廢氣濃度在20%以下。
蓄熱式廢氣處理爐(RTO)
•所需溫度:攝氏800-900度
•低于500ppm的甲苯濃度也可以啟動自燃性系統(tǒng)設(shè)計
•可實(shí)現(xiàn)與RCO配合使用
適用于大風(fēng)量、低濃度,適用于有機(jī)廢氣濃度在100PPM—20000PPM之間。其操作費(fèi)用低,有機(jī)廢氣濃度在450PPM以上時,RTO裝置不需添加輔助燃料;凈化率高,兩床式RTO凈化率能達(dá)到98%以上,三床式RTO凈化率能達(dá)到99%以上,并且不產(chǎn)生NOX等二次污染;全自動控制、操作簡單;安全性高。
優(yōu)點(diǎn):在處理大流量低濃度的有機(jī)廢氣時,運(yùn)行成本非常低。
缺點(diǎn):較高的一次性投資,燃燒溫度較高,不適合處理高濃度的有機(jī)廢氣,有很多運(yùn)動部件,需要較多的維護(hù)工作。
圖為RTO(蓄熱式熱力焚燒技術(shù))濃縮及廢熱回收系統(tǒng),可將低濃度、大風(fēng)量的VOCs廢氣濃縮為高濃度、小風(fēng)量的廢氣,然后高溫燃燒,并將儲熱體的熱量重新回收,利用在廢氣預(yù)熱和熱轉(zhuǎn)換設(shè)備上。
回收式熱力焚燒系統(tǒng)
回收式熱力焚燒系統(tǒng)(簡稱TNV)是利用燃?xì)饣蛉加椭苯尤紵訜岷袡C(jī)溶劑的廢氣,在高溫作用下,有機(jī)溶劑分子被氧化分解為CO2和水,產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^配套的多級換熱裝置加熱生產(chǎn)過程需要的空氣或熱水,充分回收利用氧化分解有機(jī)廢氣時產(chǎn)生的熱能,降低整個系統(tǒng)的能耗。因此,TNV系統(tǒng)是生產(chǎn)過程需要大量熱量時,處理含有機(jī)溶劑廢氣高效、理想的處理方式,對于新建涂裝生產(chǎn)線,一般采用TNV回收式熱力焚燒系統(tǒng)。
TNV系統(tǒng)由三大部分組成:廢氣預(yù)熱及焚燒系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)供熱系統(tǒng)、新風(fēng)換熱系統(tǒng)
廢氣焚燒集中供熱裝置的特點(diǎn)包括:有機(jī)廢氣在燃燒室的逗留時間為1~2s;有機(jī)廢氣分解率大于99%;熱回收率可達(dá)76%;燃燒器輸出的調(diào)節(jié)比可達(dá)26∶40∶1。
缺點(diǎn):在處理低濃度有機(jī)廢氣時,運(yùn)行成本較高;管式熱交換器只是在連續(xù)運(yùn)行時,才有較長的壽命。
七、VOC廢氣處理技術(shù)——冷凝回收法
在不同溫度下,有機(jī)物質(zhì)的飽和度不同,冷凝回收法便是利用有機(jī)物這一特點(diǎn)來發(fā)揮作用,通過降低或提高系統(tǒng)壓力,把處于蒸汽環(huán)境中的有機(jī)物質(zhì)通過冷凝方式提取出來。冷凝提取后,有機(jī)廢氣便可得到比較高的凈化。其缺點(diǎn)是操作難度比較大,在常溫下也不容易用冷卻水來完成,需要給冷凝水降溫,所以需要較多費(fèi)用。
這種處理方法主要適用于濃度高且溫度比較低的有機(jī)廢氣處理。通常適用于VOC含量高(百分之幾),氣體量較小的有機(jī)廢氣的回收處理,由于大部分VOC是易燃易爆氣體,受到爆炸極限的限制,氣體中的VOC含量不會太高,所以要達(dá)到較高的回收率,需采用很低溫度的冷凝介質(zhì)或高壓措施,這勢必會增加設(shè)備投資和處理成本,因此,該技術(shù)一般是作為一級處理技術(shù)并與其它技術(shù)結(jié)合使用。
面介紹焚燒工藝工業(yè)廢氣治理匯總,涵蓋VOCs處理內(nèi)容如下:
RTO蓄熱式焚燒爐
排放自工藝含VOCs的廢氣進(jìn)入雙槽RTO,三向切換風(fēng)閥(POPPETVALVE)將此廢氣導(dǎo)入RTO的蓄熱槽(EnergyRecoveryChamber)而預(yù)熱此廢氣,含污染的廢氣被蓄熱陶塊漸漸地加熱后進(jìn)入燃燒室(CombustionChamber),VOCs在燃燒室被氧化而放出熱能于第二蓄熱槽中之陶塊,用以減少輔助燃料的消耗。陶塊被加熱,燃燒氧化后的干凈氣體逐漸降低溫度,因此出口溫度略高于RTO入口溫度。三向切換風(fēng)閥切換改變RTO出口/入口溫度。如果VOCs濃度夠高,所放出的熱能足夠時,RTO即不需燃料。例如RTO熱回收效率為95%時,RTO出口僅較入口溫度高25℃而已。
蓄熱式催化劑焚燒爐(RCO)
排放自工藝含VOCs的廢氣進(jìn)入雙槽RCO,三向切換風(fēng)閥(POPPETVALVE)將此廢氣導(dǎo)入RCO的蓄熱槽(EnergyRecoveryChamber)而預(yù)熱此廢氣,含污染的廢氣被蓄熱陶塊漸漸地加熱后進(jìn)入催化床(CatalystBed),VOCs在經(jīng)催化劑分解被氧化而放出熱能于第二蓄熱槽中之陶塊,用以減少輔助燃料的消耗。陶塊被加熱,燃燒氧化后的干凈氣體逐漸降低溫度,因此出口溫度略高于RCO入口溫度。三向切換風(fēng)閥切換改變RCO出口/入口溫度。如果VOCs濃度夠高,所放出的熱能足夠時,RCO即不需燃料。例如RCO熱回收效率為95%時,RCO出口僅較入口溫度高25℃而已。
催化劑焚燒爐CatalyticOxidizer
催化劑焚燒爐的設(shè)計是依廢氣風(fēng)量,VOCs濃度及所需知破壞去除效率而定。操作時含VOCs的廢氣用系統(tǒng)風(fēng)機(jī)導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)的換熱器,廢氣經(jīng)由換熱器管側(cè)(Tubeside)而被加熱后,再通過燃燒器,這時廢氣已被加熱至催化分解溫度,再通過催化劑床,催化分解會釋放熱能,而VOCs被分解為二氧化碳及水氣。之后此一熱且經(jīng)凈化氣體進(jìn)入換熱器之殼側(cè)(shellside)將管側(cè)(tubeside)未經(jīng)處理的VOC廢氣加熱,此換熱器會減少能源的消耗,凈化后的氣體從煙囪排到大氣中。
直燃式焚燒爐的設(shè)計是依廢氣風(fēng)量,VOCs濃度及所需知破壞去除效率而定。操作時含VOCs的廢氣用系統(tǒng)風(fēng)機(jī)導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)的換熱器,廢氣經(jīng)由換熱器管側(cè)(Tubeside)而被加熱后,再通過燃燒器,這時廢氣已被加熱至催化分解溫度(650~1000℃),并且有足夠的留置時間(0.5~2.0秒)。這時會發(fā)生熱反應(yīng),而VOCs被分解為二氧化碳及水氣。之后此一熱且經(jīng)凈化氣體進(jìn)入換熱器之殼側(cè)(shellside)將管側(cè)(tubeside)未經(jīng)處理的VOC廢氣加熱,此換熱器會減少能源的消耗(甚至于某適當(dāng)?shù)腣OCs濃度以上時便不需額外的燃料),凈化后的氣體從煙囪排到大氣中。
直接燃燒焚燒爐DirectFiredThermalOxidizer-DFTO
有時直接燃燒焚燒爐源于后燃燒器(After-Burner),直接燃燒焚燒爐使用經(jīng)特別設(shè)計的燃燒器以加熱高濃度的廢氣到ㄧ預(yù)先設(shè)的溫度,于運(yùn)轉(zhuǎn)時廢氣被導(dǎo)入燃燒室(BurnerChamber)。燃燒器將VOCs及有毒空氣污染物分解為無毒的物質(zhì)(二氧化碳及水)并放出熱,凈化后的氣體可再由一熱回收系統(tǒng)以達(dá)節(jié)能的需求。
濃縮轉(zhuǎn)輪/焚燒爐RotorConcentrator/Oxidizer
濃縮轉(zhuǎn)輪/焚燒爐系統(tǒng)吸附大風(fēng)量低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)。再把脫附后小風(fēng)量高濃度廢氣導(dǎo)入焚燒爐予以分解凈化。大風(fēng)量低濃度的VOCs廢氣,通過一個由沸石為吸附材料的轉(zhuǎn)輪,VOCs經(jīng)被轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)的沸石所吸附后凈化的氣體經(jīng)煙囪排到大氣,再于脫附區(qū)中用180℃~200℃的小量熱空氣,將VOCs予以脫附。如此一高濃度小風(fēng)量的脫附廢氣在導(dǎo)入焚燒爐中予以分解為二氧化碳及水氣,凈化的氣體經(jīng)煙囪排到大氣。這一濃縮的工藝大大地降低燃料費(fèi)用。
氯化有機(jī)物催化劑焚燒爐
氯化有機(jī)物催化劑焚燒爐(ChlorinatedCatalyticOxidizer)系統(tǒng)依風(fēng)量,污染物種類及所需去除效率而設(shè)計。
在運(yùn)行操作時,含VOCs的廢氣經(jīng)氯化有機(jī)物催化劑焚燒爐風(fēng)機(jī)抽到系統(tǒng)換熱器中。廢氣通過換熱器的管側(cè),再到燃燒機(jī),此處將廢氣加熱到催化劑反應(yīng)溫度。含VOCs廢氣通過特制的抗鹵化物毒化的催化劑,轉(zhuǎn)化成二氧化碳,水氣并放出熱。這熱凈化的氣體通過換熱器的殼側(cè),將熱能加熱浸入系統(tǒng)的廢氣,如此可以將燃料費(fèi)用降到小,在許多時候,如VOCs濃度夠高,可以不需額外燃料系統(tǒng)即可自行運(yùn)轉(zhuǎn)。如有需要,可裝設(shè)恩國洗滌塔以去除無機(jī)酸(如HCL,CL2,HBr,Br2等)。 氯化氫套裝洗滌塔(HCLScrubberModule),氯化氫套裝洗滌塔出口含HCL或CL2的氣體導(dǎo)入氯化氫套裝洗滌塔中的驟冷塔,循環(huán)汞噴注大量的水進(jìn)入用超合金(Hastelloy)材質(zhì)的驟冷塔(quenches)。這時水會把熱廢氣降溫并將部分的氯化氫予以吸收,之后經(jīng)一氣道進(jìn)入逆流式的吸收塔。循環(huán)吸收溶液從吸收塔頂部的噴嘴噴灑而下,將剩余的氯化氫充份吸收,然后通過一除水層把水滴去除,再排到大氣。
自動清理陶瓷過濾系統(tǒng)
自動清理陶瓷過濾系統(tǒng)(Self-cleaningCeramicFilter)系依排風(fēng)量,污染物種類和所需補(bǔ)及過濾效率有關(guān)。系統(tǒng)操作運(yùn)行時,排自工藝廢氣(含有冷或熱有機(jī)粒狀物/有機(jī)凝結(jié)物質(zhì)或VOCs)。被抽引至陶瓷過濾器中。廢氣通過依粒狀物之例徑大小及捕集效率大小而設(shè)計選用的陶瓷板,一組燃燒器,間歇或連續(xù)加熱此一陶瓷板,使被捕集于此一陶瓷板的有機(jī)粒狀物揮發(fā)而進(jìn)到焚燒爐中,任何無機(jī)物被燒成無機(jī)灰并掉至腔體底部而予以收集。經(jīng)揮發(fā)的有機(jī)物導(dǎo)至焚燒爐中(如催化劑式焚燒爐,直燃式焚燒爐)經(jīng)焚燒轉(zhuǎn)化為二氧化碳,水氣和熱氣。
吸附劑分配板
熱破壞法
熱破壞法是指直接和輔助燃燒有機(jī)氣體,也就是VOC,或利用合適的催化劑加快VOC的化學(xué)反應(yīng),達(dá)到降低有機(jī)物濃度,使其不再具有危害性的一種處理方法。
熱破壞法對于濃度較低的有機(jī)廢氣處理效果比較好,因此,在處理低濃度廢氣中得到了廣泛應(yīng)用。這種方法主要分為兩種,即直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒對有機(jī)廢氣的熱處理效率相對較高,一般情況下可達(dá)到 99%。而催化燃燒指的是在催化床層的作用下,加快有機(jī)廢氣的化學(xué)反應(yīng)速度。這種方法比直接燃燒用時更少,是高濃度、小流量有機(jī)廢氣凈化的技術(shù)。
吸附法
有機(jī)廢氣中的吸附法主要適用于低濃度、高通量有機(jī)廢氣?,F(xiàn)階段,這種有機(jī)廢氣的處理方法已經(jīng)相當(dāng)成熟,能量消耗比較小,但是處理效率卻非常高,而且可以*凈化有害有機(jī)廢氣。實(shí)踐證明,這種處理方法值得推廣應(yīng)用。
但是這種方法也存在一定缺陷,它需要的設(shè)備體積比較龐大,而且工藝流程比較復(fù)雜;如果廢氣中有大量雜質(zhì),則容易導(dǎo)致工作人員中毒。所以,使用此方法處理廢氣的關(guān)鍵在于吸附劑。當(dāng)前,采用吸附法處理有機(jī)廢氣,多使用活性炭,主要是因?yàn)榛钚蕴考?xì)孔結(jié)構(gòu)比較好,吸附性比較強(qiáng)。
此外,經(jīng)過氧化鐵或臭氧處理,活性炭的吸附性能將會更好,有機(jī)廢氣的處理將會更加安全和有效。
屠宰廠廢氣處理-南京廢氣凈化設(shè)備
生物處理法
從處理的基本原理上講,采用生物處理方法處理有機(jī)廢氣,是使用微生物的生理過程把有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物,比如CO2、H2O和其它簡單無機(jī)物等。這是一種無害的有機(jī)廢氣處理方式。
一般情況下,一個完整的生物處理有機(jī)廢氣過程包括3個基本步驟:a) 有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物首先與水接觸,在水中可以迅速溶解;b) 在液膜中溶解的有機(jī)物,在液態(tài)濃度低的情況下,可以逐步擴(kuò)散到生物膜中,進(jìn)而被附著在生物膜上的微生物吸收;c) 被微生物吸收的有機(jī)廢氣,在其自身生理代謝過程中,將會被降解,終轉(zhuǎn)化為對環(huán)境沒有損害的化合物質(zhì)。
變壓吸附分離與凈化技術(shù)
變壓吸附分離與凈化技術(shù)是利用氣體組分可吸附在固體材料上的特性,在有機(jī)廢氣與分離凈化裝置中,氣體的壓力會出現(xiàn)一定的變化,通過這種壓力變化來處理有機(jī)廢氣。
PSA 技術(shù)主要應(yīng)用的是物理法,通過物理法來實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的凈化,使用材料主要是沸石分子篩。沸石分子篩,在吸附選擇性和吸附量兩方面有一定優(yōu)勢。在一定溫度和壓力下,這種沸石分子篩可以吸附有機(jī)廢氣中的有機(jī)成分,然后把剩余氣體輸送到下個環(huán)節(jié)中。在吸附有機(jī)廢氣后,通過一定工序?qū)⑵滢D(zhuǎn)化,保持并提高吸附劑的再生能力,進(jìn)而可讓吸附劑再次投入使用,然后重復(fù)上步驟工序,循環(huán)反復(fù),直到有機(jī)廢氣得到凈化。
近年來,該技術(shù)開始在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用,對于氣體分離有良好效果。該技術(shù)的主要優(yōu)勢有:能源消耗少、成本比較低、工序操作自動化及分離凈化后混合物純度比較高、環(huán)境污染小等。使用該技術(shù)對于回收和處理有一定價值的氣體效果良好,市場發(fā)展前景廣闊,成為未來有機(jī)廢氣處理技術(shù)的發(fā)展方向。
氧化法
對于有毒、有害,而且不需要回收的VOC,熱氧化法是理技術(shù)和方法。氧化法的基本原理:VOC與O2發(fā)生氧化反應(yīng),生成CO2和H2O,化學(xué)方程式如下:
從化學(xué)反應(yīng)方程式上看,該氧化反應(yīng)和化學(xué)上的燃燒過程相類似,但其由于VOC濃度比較低,在化學(xué)反應(yīng)中不會產(chǎn)生肉眼可見的火焰。一般情況下,氧化法通過兩種方法可確保氧化反應(yīng)的順利進(jìn)行:a) 加熱。使含有VOC的有機(jī)廢氣達(dá)到反應(yīng)溫度;b) 使用催化劑。如果溫度比較低,則氧化反應(yīng)可在催化劑表面進(jìn)行。所以,有機(jī)廢氣處理的氧化法分為以下兩種方法:
a) 催化氧化法?,F(xiàn)階段,催化氧化法使用的催化劑有兩種,即貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑。貴金屬催化劑主要包括Pt、Pd等,它們以細(xì)顆粒形式依附在催化劑載體上,而催化劑載體通常是金屬或陶瓷蜂窩,或散裝填料;非貴金屬催化劑主要是由過渡元素金屬氧化物,比如MnO2,與粘合劑經(jīng)過一定比例混合,然后制成的催化劑。為有效防止催化劑中毒后喪失催化活性,在處理前必須*清除可使催化劑中毒的物質(zhì),比如Pb、Zn和Hg等。如果有機(jī)廢氣中的催化劑毒物、遮蓋質(zhì)無法清除,則不可使用這種催化氧化法處理VOC。
b) 熱氧化法。熱氧化法當(dāng)前分為三種:熱力燃燒式、間壁式、蓄熱式。三種方法的主要區(qū)別在于熱量回收方式。這三種方法均能催化法結(jié)合,降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)溫度。
熱力燃燒式熱氧化器,一般情況下是指氣體焚燒爐。這種氣體焚燒爐由助燃劑、混合區(qū)和燃燒室三部分組成。其中,助燃劑,比如天然氣、石油等,是輔助燃料,在燃燒過程中,焚燒爐內(nèi)產(chǎn)生的熱混合區(qū)可對VOC廢氣預(yù)熱,預(yù)熱后便可為有機(jī)廢氣的處理提供足夠空間、時間,實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的無害化處理。
在供氧充足條件下,氧化反應(yīng)的反應(yīng)程度——VOC去除率——主要取決于“三T條件”:反應(yīng)溫度(Temperat)、時間(Time)、湍流混合情況(Turbulence)。這“三T條件”,在一定范圍內(nèi),一個條件的改善可使另外兩個條件降低。熱力燃燒式熱氧化器的缺點(diǎn)在于:輔助燃料價格高,導(dǎo)致裝置操作費(fèi)用比較高。
低溫等離子體技術(shù)處理污染物的原理為在外加電場的作用下,介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量高.能電子轟擊污染物分子,使其電離、解離和激發(fā);然后引發(fā)一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng),使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵涡》肿影踩镔|(zhì),或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無害或低毒低害物質(zhì),從而使污染物得以降解去除。低溫等離子體技術(shù)對大氣量、低濃度的污染氣體有較高的處理效率,是性價比非常高的有效處理技術(shù)。該方法具效率高、成本低、設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)、占地面積小、便于操作控制、開停方便、與噴漆工藝同步、可根據(jù)污染物源強(qiáng)和排放要求進(jìn)行升級等優(yōu)點(diǎn)。作為廢氣處理領(lǐng)域中的一項(xiàng)具有*潛在優(yōu)勢的高新技術(shù),等離子體受到了國內(nèi)外相關(guān)學(xué)科界的高度關(guān)注。
單一等離子體處理有機(jī)廢氣效率較高且副產(chǎn)物較少,不會造成二次污染,但其較高的能耗和較低的能量效率是目前需要攻克的難題,等離子復(fù)合光催化可以彌補(bǔ)其缺點(diǎn)。等離子體催化劑選用TiO2,其為寬禁帶(Eg=3.2eV)半導(dǎo)體化合物,只有波長較短的太陽光才能被吸收,激發(fā)其活性,所以設(shè)計反應(yīng)裝置的時候需要添加紫外光源。
低溫等離子體光催化協(xié)同技術(shù)具有其他凈化技術(shù)不可比擬的優(yōu)點(diǎn),低溫等離子體法處理VOCs的技術(shù)與傳統(tǒng)方法相比具有很多優(yōu)點(diǎn):一是,可在常溫常壓下操作;二是,有機(jī)化合物終的產(chǎn)物為 CO2,CO,H2O。若有機(jī)物是氯代物,則產(chǎn)物中還應(yīng)加上氯化物,而無中間產(chǎn)物降低了,有機(jī)物的毒性,同時避免了其他方法中的后期處理問題;三是,運(yùn)行費(fèi)用低;四是;VOCs的去除率高,對VOCs的適應(yīng)性運(yùn)行管理比較方便。
針對工業(yè)上氣量大,濃度低,且污染物大都無回收價值的制造行業(yè)有機(jī)廢氣VOCs,需要有一種更有效、全面、操作更簡便的廢氣處理方法,較大限度地減少運(yùn)行條件的限制,低溫等離子體法的出現(xiàn)正是為了順應(yīng)這種要求,并越來越受到國內(nèi)外的重視。隨著研究的不斷深入,低溫等離子體光催化法必將向著規(guī)模化方向發(fā)展。
結(jié)束語:綜上所述,隨著新材料和新技術(shù)的逐步應(yīng)用,新型治理技術(shù)將更加成熟,但其投入一般較高,在中小企業(yè)較多中受到限制。因此,效率、低成本、低能耗的治理技術(shù)是下階段發(fā)展的重點(diǎn)。目前我已經(jīng)申請相關(guān)的技術(shù),也進(jìn)入批量生產(chǎn)。
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