有机废气处理工艺特征及选择-泊头市宇骏环保设备有限公司

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有机废气处理工艺特征及选择

2019-06-05 14:36:47

1引言

挥发性有机化合物,通常是指在环境条件下容易蒸发或挥发的有机化合物。目前,对挥发性有机化合物的定义尚无统一的定义,许多地区的定义是按沸点和一定温度下的蒸气压数据来限定,如澳大利亚、瑞士、德国、欧盟等。还有按是否发生光化学反应来限定,如美国。

从我国近几年发布的相关标准看,倾向于定义挥发性有机化合物是指参与大气光化学反应的有机化合物,或根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物,简称VOCs。 1)用于核算或备案的VOCs指20℃时蒸气压不小于10Pa或者101。325kPa标准大气压下,沸点不高于260℃的有机化合物或实际生产条件下具有以上相应挥发性的有机化合物(甲烷除外)的统称;2)以非甲烷总烃(NMHC)作为排气筒、厂界大气污染物监控、厂区内大气污染物监控点以及污染物控制设施去除效率的挥发性有机化合物的综合性控制指标。

VOCs的种类有很多,如脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醇、醛、酮、酉旨等(见下表)。主要来源于石油化工、制 药、印刷、喷漆等行业生产过程中所排放的废气 VOCs中的许多物质对人体和各种感官有刺激作用,且具有一定的毒性,有些会产生致癌、致畸、致突变的“三致”效应。对环境和人类生存产生极大的危害。

石化、涂布、喷漆、合成革、包装印刷和制 药等行业都是有机废气的主要来源。在不同行业的生产过程中:生产装置,储罐呼吸,原料、产品装卸,有机液体、气体采样放空,法兰、阀门、设备密封泄漏,废水集输和处理系统等都有可能产生含有有机物的气体。不同行业主要污染物如下:

涂布行业污染物主要来自涂层剂,溶剂型涂层在进行涂层加工时要采用乙酸乙醋、二甲基甲酞胺(DMF)、丁酮、甲 苯、异丙醇等有机溶剂作为介质。喷漆行业主要污染物是甲 苯、二甲 苯、乙酸丁醋、丁醇等。

2有机废气工况特征

由于有机废气来源广泛,成分复杂,条件多样,导致有机废气工况情况差别也很大,主要工况特征如下:

1)组分种类多样:常见的有机化合物有100多种,在不同生产过程中都可能存在,并且各个化合物的物理和化学性质差异较大;2)多组分复杂体系:在大多数情况下,污染物是以多组分混合物的形式排放,部分组分之间还可能存在协同作用;3)排放行业众多:涉及的行业有上百个,主要行业也有几十个;4)排放条件复杂:温度、湿度、压力、颗粒物等情况各不相同;5)排放点多样:排放点源多而分散,无组织排放情况严重。

3常用废气处理工艺

VOCs控制技术主要通过生产过程控制、产品替代、末端控制,同时结合检测技术,实现全面的控制。光氧废气处理设备其中生产过程控制和产品替代与行业和工艺生产过程密切相关。本文主要介绍末端控制工艺。

由于有机废气污染物种类繁多,特性各异,因此相应采用的末端控制工艺也各不相同,目前常用的有:吸收法、吸附法、冷凝法、生物法、燃烧法等;近年来,国外也发展出一些新的工艺技术如光催化、低温等离子法等。

3.1吸收法

吸收法可分为化学吸收和物理吸收,化学吸收是利用化学反应而实现吸收的过程,目前采用较多的是酸/碱吸收。物理吸收要求吸收剂应具有与吸收组分有较高的亲和力,低挥发性,如要吸收剂回用,需对饱和的吸收液进行解析或精馏,目前采用较多的是以水为吸收剂,吸收废气中水溶性物质,废水排至污水处理装置。该方法常作为废气的预处理过程,用于除去废气中部分水溶性或部分酸性/碱性物质。

3.2吸附法

吸附法是通过多孔活性炭或活性碳纤维吸附有机物,饱和后可采用水蒸汽/热氮气等对吸附饱和的活性炭,排出溶剂和水蒸汽/凝结水的混合物,经冷凝水分离后回收溶剂,适合VOCs有回收价值的场合,但运行费用较高,需要使用蒸汽/氮气且会产生一定量的废水。

3.3冷凝法

冷凝法是将废气直接导人冷凝器冷凝,冷凝液经分离可回收有价值的有机物。采用冷凝法要求废气中有机物浓度高,一般有机物浓度要达到几万甚至几十万ppm ,对于低浓度有机废气此法不适用。目前,此方法主要应用于油库、加油站和码头。

3。4生物法

生物法是基于成熟的生物处理污水技术上发展起来的,具有能耗低、运行费用少等特点,此法在国内外都有一定规模的应用。其缺点是污染物在传质和消解过程中需要有足够的停留时间,从而增大了设备的占地,同时,由于微生物具有一定的耐冲击负荷限值,增加了整个处理系统在停启时的控制。为了弥补以上缺点,基于传统生物法,衍生出生物洗涤法和生物滴滤法。该法目前在国内污水处理站的废气除臭中有不少应用,对工业废气治理的应用较少。

3.5燃烧法

燃烧法又称为热氧 化法、热力燃烧法,是利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度,驻留一定的时间,使可燃的有害物质进行高温分 解变为无害物质。常用的燃烧工艺又可分为催化燃烧、直接燃烧和蓄热燃烧。工艺的特点:工艺简单、去除率高,尤其对于一些复杂组分的废气处理效果较好,但一次性投资较高,适合处理中等浓度废气。


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