工業(yè)有機(jī)廢氣治理技術(shù)分析
2021-04-26 09:23:11來源:admin
隨著我國化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展,這些企業(yè)每年都會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)有機(jī)廢氣,未能得到及時(shí)處理就直接排入到大氣環(huán)境中。影響影響空氣質(zhì)量和人們健康。經(jīng)多年的研究和努力,目前已有多種治理有機(jī)廢氣的技術(shù)和方法,并在實(shí)踐中取得了良好的效果,譜析色譜小編對目前常用的有機(jī)廢氣治理技術(shù)和方法進(jìn)行探討。
一、有機(jī)廢氣的主要構(gòu)成及特點(diǎn)
通過對大部分有機(jī)廢氣的成分進(jìn)行分析,可以得出,其構(gòu)成主要包括:甲醛、苯、甲苯、二甲苯等苯系物、丙酮丁酮、乙酸乙酯、油污、糠醛、苯乙烯、丙烯酸、樹脂、添加劑、漆霧以及一些含碳?xì)溲醯挠袡C(jī)氣體等。有機(jī)廢氣具有以下特點(diǎn):有毒、易爆、易燃、不溶于水、可溶于有機(jī)溶體、處理困難。如果不對其進(jìn)行有效治理,會(huì)對人們身體健康構(gòu)成威脅。通過采取相應(yīng)的治理技術(shù),可以有效地處理有機(jī)廢氣,經(jīng)處理后的一些物質(zhì),還能進(jìn)行再利用。
二、有機(jī)廢氣的處理技術(shù)和方法
經(jīng)過多年研究,目前已有多種技術(shù)和方法可有效處理有機(jī)廢氣,并取得了良好的效果。
1、光分解法
采用這種方法治理有機(jī)廢氣,可通過以下方面實(shí)現(xiàn):一是采用光照分解,當(dāng)光照波長達(dá)到相應(yīng)值時(shí),就可以分解有機(jī)廢氣;二是加入催化劑,通過光照的形式進(jìn)行有機(jī)廢氣的分解。例如,用185mm的紫外線照射有機(jī)氯化物和氟氯烴時(shí),能在很短時(shí)間內(nèi)將其進(jìn)行分解。在進(jìn)行光分解過程中通常會(huì)產(chǎn)生某些中間物質(zhì),但這些東西可能透過延長光的照射或采用氫氧化鈉溶液處理掉;三是通過光催化降解,該技術(shù)是通過紫外線對TiO2進(jìn)行照射激活,使H2O生成為OH-自由基,這些自由基會(huì)將有機(jī)廢氣化解為CO2和H2O。
當(dāng)我們選擇催化劑消除有機(jī)廢氣時(shí),可以采用常見的熒光燈作為光源,把有機(jī)廢氣中的惡臭進(jìn)行消除,或者降低其污染濃度。但就目前經(jīng)驗(yàn)而言,采用催化劑進(jìn)行降解的技術(shù)及效果還有待提高。
2、吸附法
(1)直接吸附法
采用活性炭,直接吸附有機(jī)廢氣。其吸附率非常高,可達(dá)到96%以上,該方法投資小,簡單。但當(dāng)活性炭處于吸附飽和狀態(tài)時(shí),其吸附有機(jī)廢氣的程度會(huì)大為下降,僅為吸附35%左右,吸附“三苯”廢氣只能達(dá)到20%~25%,也就是說一噸活性炭吸附的“三苯”氣體只有200-250kg。但處于飽和的活性炭是無法重生的,如果要提高活性炭吸附效果,需要進(jìn)行更換活性炭,這樣處理成本較高,且存在二次污染問題。
(2)吸附—再生法
該法利用纖維活性炭或顆粒活性炭等吸附劑吸附有機(jī)廢氣,接近飽和后用過熱蒸汽反吹活性炭進(jìn)行脫附再生,水蒸氣與脫附出來的“三苯”氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收“三苯”液體。采用這種方法具有脫附快,冷凝吸附效果好等優(yōu)點(diǎn),但其存在明顯不足:如必須具有相應(yīng)的蒸汽、腐蝕性高;以及需要二次分離回收液、必須把活性炭當(dāng)中殘留的水分弄干后,再進(jìn)行二次吸附,成本高。
采用這種方法,適用于濃度高,風(fēng)量小,有一定回收利用價(jià)值的廢氣治理,否則不宜選擇該工藝,此外,該技術(shù)還有待進(jìn)一步完善和提高。
(3)吸附—催化氧化。
采用新型活性碳吸附濃度低的有機(jī)廢氣,待吸附達(dá)到相應(yīng)飽和度后再利用熱空氣對其進(jìn)行加熱,脫離吸附中的“三苯”等廢氣,之后通過催化燃燒方法,實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣凈化處理的目的,此外,還可以對
熱氣體進(jìn)行循環(huán)使用和余熱利用。
采用這種方法,可以綜合使用各個(gè)吸附方法,有效解決大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣問題,這種方法在國內(nèi)屬于比較成熟的方法。由于有機(jī)廢氣含有多種雜質(zhì)如磷、鉛、錫、汞等,容易導(dǎo)致催化劑中毒。
因此,在應(yīng)用催化劑時(shí),應(yīng)加上一定的載體,減小使用催化劑的同時(shí),增大其使用面積,減少燒結(jié),提高催化劑的穩(wěn)定性。通常使用的催化劑載體有石棉、陶土、活性炭等物質(zhì),具體應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際條件進(jìn)行選擇。
3、催化燃燒技術(shù)的工藝特點(diǎn)及技術(shù)進(jìn)展
依據(jù)有機(jī)廢氣預(yù)熱方法及富集方法,催化燃燒分為以下3種:
(1)預(yù)熱式:這是催化燃燒的最常見方式。有機(jī)廢氣溫度在100℃以下,濃度也較低,熱量不能自給,因而在進(jìn)入反應(yīng)器前需要在預(yù)熱室加熱升溫。燃燒凈化后氣體在熱交換器內(nèi)與未處理廢氣進(jìn)行熱交換,以收回有些熱量。該技能一般選用煤氣或電加熱升溫至催化反應(yīng)所需的起燃溫度。
(2)自身熱平衡式:當(dāng)有機(jī)廢氣排出溫度高于起燃溫度(在300℃擺布)且有機(jī)物含量較高,熱交換器收回有些凈化氣體所發(fā)生的熱量,在正常操作下可以保持熱平衡,無需彌補(bǔ)熱量,一般只需要在催化燃燒反應(yīng)器中設(shè)置電加熱器供起燃時(shí)運(yùn)用。
(3)吸附-催化燃燒:當(dāng)有機(jī)廢氣的流量大、濃度低、溫度低、選用催化燃燒需耗很多燃料時(shí),可先采用吸附手法將有機(jī)廢氣吸附于吸附劑上進(jìn)行濃縮,再經(jīng)過熱空氣吹掃,使有機(jī)廢氣脫附濃縮成高濃度有機(jī)廢氣(可濃縮10倍以上),再進(jìn)行催化燃燒。此時(shí),不需要彌補(bǔ)熱源,就可保持正常運(yùn)行。
(4)催化燃燒技術(shù)的研討進(jìn)展
跟著工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展,有機(jī)廢氣的品種也日益繁多,因而,人們也在不斷的研發(fā)催化燃燒的一些新工藝、新技術(shù),以進(jìn)一步增強(qiáng)有機(jī)廢氣的處理效率。催化燃燒技術(shù)涉及化工、環(huán)境工程、催化反應(yīng)和自動(dòng)檢測控制等范疇,在中國尚處于發(fā)展階段。其今后的發(fā)展方向?yàn)椋?)進(jìn)一步加強(qiáng)催化劑功能,研發(fā)具有抗毒性、大空速、大比表面積及低起燃點(diǎn)的非貴金屬催化劑,以降低造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用。2)催化燃燒裝置應(yīng)向大型化、整體型和節(jié)能型方向發(fā)展。
5、生物法
生物凈化就是通常所說的一種氧化的過程:生物凈化依附在活性微生物以及潮濕介質(zhì)上的有機(jī)物質(zhì)作為生命的能源進(jìn)行及時(shí)的轉(zhuǎn)化,一般將其轉(zhuǎn)化為無機(jī)物(CO2、H2O)和常見的細(xì)胞物質(zhì)。現(xiàn)階段的生物凈化的工藝主要包括三種:生物過濾法、生物滴濾床和生物洗滌床。
三、總結(jié)
1、在眾多有機(jī)廢氣處理技術(shù)中,生物處理技術(shù)是具有較好應(yīng)用前景的技術(shù),其運(yùn)轉(zhuǎn)成本低、能耗小,不產(chǎn)生明顯的二次污染,可治理各種規(guī)模的中、低濃度有機(jī)廢氣,隨著其技術(shù)的不斷提高,已越來越引起人們的重視,并廣泛地應(yīng)用在工業(yè)有機(jī)廢氣治理中。對生物處理技術(shù)的研究重點(diǎn),應(yīng)加強(qiáng)對填料性能、設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝條件的改進(jìn),以及對不同菌種處理能力的研究。
2、吸附技術(shù)是目前治理有機(jī)廢氣中較為成熟和成型的技術(shù)之一,但其存在處理設(shè)備容量不足,吸附劑需要再生等問題,限制了技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。
3、催化燃燒技術(shù)投資少、設(shè)備簡單、操作方便,凈化徹底,可以處理低、高濃度的有機(jī)廢氣,是目前應(yīng)用最廣泛的、經(jīng)濟(jì)有效的處理技術(shù)。今后該技術(shù)的研究方向重點(diǎn)應(yīng)放在如何防止催化劑因非VOC物質(zhì)造成的失活和重金屬造成的中毒等。
工業(yè)廢氣污染是我國目前主要的污染來源之一,如不及時(shí)進(jìn)行治理,被人體吸收后,容易產(chǎn)生疾病,影響人們的身體健康。因此,必須采取有效的措施,對廢氣進(jìn)行治理,特別是有機(jī)廢氣,以提升空氣質(zhì)量,減小疾病的發(fā)生。
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