发布时间:2023-12-17 22:09来源:www.sf1369.com作者:宇宇
下面将介绍几中常用对的VOC废气处理技术:
1、吸附法
吸附法利用某些具有吸附能力的物质如活性炭、硅胶、沸石分子筛、活性氧化铝等具有多孔材料吸附有害成分而达到消除有害污染的目的。微孔和介孔材料已被广泛应用于吸附过程。然而,在实践中遇到的最常见的多孔材料(如活性炭,硅胶和分子筛)的一些缺点,如低的吸附能力,易燃性,并有与再生有关的其他问题。因此,人们一直专注新型多孔材料的吸附能力,快速反应动力学和高可逆性。吸附法的优点在于去除效率高、能耗低、工艺成熟、脱附后溶剂可回收。缺点在于是设备庞大,流程复杂,投资后运行费用较高且有二次污染产生,当废气中有胶粒物质或其他杂质时,吸附剂易中毒。
吸附法其吸附效果主要取决于吸附剂性质、气相污染物种和吸附系统工艺条件(如操作温度、湿度等因素),因而吸附法的关键问题就在于对吸附剂的选择。吸附剂要具有密集的细孔结构,内表面积大,吸附性能好,化学性质稳定,耐酸碱,耐水,耐高温高压,不易破碎,对空气阻力小。常用的吸附剂主要有活性炭(颗粒状和纤维状)、活性氧化铝、硅胶、人工沸石等。
吸附法与其它净化方法的集成技术治理众多行业的有机废气,在国内得到了推广应用。如采用液体吸附和活性炭吸附法联合处理高浓度可回收苯乙烯废气;采用吸附法和催化燃烧法联合处理丙酮废气等。吸附法与其它净化方法联用后不仅避免了两种方法各自的缺点,而且具有吸附效率高,无二次污染等特点。
2、溶剂吸收法
以液体溶剂作为吸收剂,使废气中的有害成分被液体吸收,从而达到净化的目的,其吸收过程是根据有机物相似相溶原理,常采用沸点较高、蒸气压较低的柴油、煤油作为溶剂,使 VOC 从气相转移到液相中,然后对吸收液进行解吸处理,回收其中的 VOC,同时使溶剂得以再生。该法不仅能消除气态污染物,还能回收一些有用的物质,可用来处理气体流量一般为 3000~15 000 m3/h、浓度为 0.05%~0.5%(体积分数)的VOC,去除率可达到 95%~98%。
该法的优点在于对处理大风量、常温、低浓度有机废气比较有效且费用低,而且能将污染物转化为有用产品。但溶剂吸收法仍有不足之处,由于吸收剂后处理投资大,对有机成分选择性大,易出现二次污染。因而在处理VOC时需要选择多种不同溶剂分别进行吸收,较大增加了成本与技术复杂性。另外,有机物在吸收剂中的溶解度、有机废气的浓度、吸收器的结构形式,如填料塔、喷淋塔,液气比、温度等操作参数等均为吸收法的影响因素,任何一项发生改变将或多或少影响到吸收法效用。
3、热破坏法
热破坏法分为直接燃烧法、催化燃烧法和浓缩燃烧法。其破坏机理是氧化、热裂解和热分解,从而达到治理VOCs的目的。热破坏法适合小风量,高浓度的气体处理,对于连续排放气体的场合,使用设备简单,投资少,操作方便,占地面积少,另外可以回收利用热能,气体净化彻底。由于热破坏法是催化燃烧,所以要求的起燃温度低,大部分有机物和 CO 在 200~400 ℃即可完成反应,故辅助燃料消耗少,而且大量地减少了氮化物的产生,适用于较多场合。但热破坏法有燃烧爆炸危险,热力燃烧需消耗燃料,不能回收溶剂。而热催化氧化法中不允许废气中含有影响催化剂寿命和处理效率的尘粒和雾滴,也不允许有使催化剂中毒的物质,以防催化剂中毒,因此采用催化燃烧技术处理有机废气必须对废气作前处理。
4、生物处理法
生物处理技术应用于有机废气的净化处理是近几年才开始的,是一项新兴的技术。常见的生物处理工艺包括生物过滤法、生物滴滤法、生物洗涤法、膜生物反应器和转盘式生物过滤反应器法。
生物膜法是利用微生物的新陈代谢过程对多种有机物和某些无机物进行生物降解,生成CO2 和H2O,进而有效去除工业废气中的污染物质。该法具有设备简单,运行维护费用低,无二次污染等优点。但对成分复杂的废气或难以降解的VOC,去除效果较差,体积大和停留时间长,选用不同的填料其降解有机废气的效果参差不同。
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在我们生活的时代,因为经济的高速发展,工业部门的大量兴起,因此很多的工业有机废气被排放出来,对我们生活的环境造成了严重的威胁,并进而对我们的身体健康造成了影响。所以,有机废气处理是一个非常急切的问题。
有机废气处理方法
掩蔽法
掩蔽法的原理是采用更强烈的芳香气味与臭气掺和,以掩蔽臭气,使之能被人接收;适用于需立即地、暂时地消除低浓度恶臭气体影响的场合,恶臭强度2.5左右,无组织排放源;优点是可尽快消除恶臭影响,灵活性大,费用低; 缺点是恶臭成分并没有被去除。
稀释扩散法
稀释扩散法的原理是将有臭味地气体通过烟囱排到大气,或用无臭空气稀释,降低恶臭物质浓度以减少臭味;适用于处理中、低浓度的有组织排放的恶臭气体;优点是费用低,设备简单;缺点是易受气象条件限制,恶臭物质依然存在。
热力燃烧法
热力燃烧法的原理是在高温下恶臭物质与燃料气充分混和,实现完全燃烧;适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体;优点是净化效率高,恶臭物质被彻底氧化分解;缺点是设备易腐蚀,消耗燃料,处理成本高,易形成二次污染。
催化燃烧法
催化燃烧法的原理是在高温下恶臭物质与燃料气充分混和,实现完全燃烧;适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体;优点是净化效率高,恶臭物质被彻底氧化分解;缺点是设备易腐蚀,消耗燃料,处理成本高,易形成二次污染。
水吸收法
水吸收法的原理是利用臭气中某些物质易溶于水的特性,使臭气成分直接与水接触,从而溶解于水达到脱臭目的;适用于水溶性、有组织排放源的恶臭气体;优点是工艺简单,管理方便,设备运转费用低; 缺点是产生二次污染,需对洗涤液进行处理,净化效率低,应与其他技术联合使用,对硫醇,脂肪酸等处理效果差。
吸附法
吸附法的原理是利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移到固相;适用于处理低浓度,高净化要求的恶臭气体;优点是净化效率很高,可以处理多组分恶臭气体;缺点是吸附剂费用昂贵,再生较困难,要求待处理的恶臭气体有较低的温度和含尘量。
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华创朗润采用交互吸附法对低浓度、大风量工业废气中的VOC进行分离浓缩,对浓缩后的高浓度、小风量的气体采用燃烧法进行分解净化。通称交互吸附浓缩+燃烧净化法。该方法的流程图如图1所示。具有高效吸附作用的几个反应器,并联在一起,正常情况下,总会有一个反应器处于脱附状态,余下的反应器处于吸附状态,每个反应器吸附、脱附交互进行,各反应器按一定顺序依次进行。而且,为了防止各个反应器之间串风以及脱附时发生空气泄漏,各个反应器的入口与进口、真空脱附阀门均装有耐高温、耐溶剂的氟橡胶密封材料。含有VOC的污染废气由鼓风机送入反应器,污染空气在通过吸附通道时,所含VOC成分被吸附剂所吸附,废气得以净化并通过管路输送到烟囱排放。随着时间的推移,接近吸附饱和状态的反应器停止工作转而进入脱附期,系统通过阀门切换,从吸附管路中隔离开来,同时启动加热并利用真空泵进行脱附,高浓度的VOC气体被脱附下来直接进入燃烧室(或回收装置)。由于该过程为脱附下来的高浓度VOC气体,气量一般仅与反应器的体积和脱附时间有关,VOC气体浓度被浓缩为处理空气浓度的50倍以上。因此,该过程又被称为VOC浓缩去除过程。由浓缩去除过程排出的高浓度、小风量的VOC气体被送到燃烧装置中。经1000摄氏度以上的高温燃烧后,VOC被彻底净化为CO2和水,尾气通过烟囱进行排放。