集成技术(炭吸附+ 催化氧化)有机废气处理
对于大流量、低浓度的有机废气, 使用上述单一方法处理费用太高, 不经济。利用炭吸附具有处理低浓度和大气量的优势, 先用活性炭捕获废气中的有机物, 然后用小得多流量的热空气来脱附, 这样可使voc 富集10~15 倍, 大大地减少了处理废气的体积, 使后处理设备的规模也大幅度地降低。
烘烤漆废气三大问题:漆雾、有机废气、异味!目前,国内对喷漆废气处理有很多种方法,常用的有水喷淋法,冷凝法,氧化法,等离子法, 植物液气相化学反应,催化燃烧法,活性炭吸附。这几种喷漆废气处理方法都有哪些优势和劣势?
工具/原料:
高效喷淋塔、高活化生物废气净化塔。
方法/步骤:
植物液气相化学反应:
使用高效喷淋塔高效去除喷涂废气中的漆渣、漆雾,采用植物液洗涤可减少漆渣、漆雾的粘性,提高喷淋洗涤塔对漆渣、漆雾的去除效率。使用高活化生物废气净化塔确保废气指标物达标排放,去除废气中的异味,减少废气对周边环境的影响。有效去除苯类、酯类、酮类、非甲烷总烃、voc等有机废气。费用低,无安全隐患,无二次污染。
水喷淋法:
喷漆废气处理水喷淋技术广泛应用于空气污染治理,已应用在喷涂过程中,如水帘柜为例,其原理是通过水喷洒在废气排放,水溶性或大颗粒沉降,实现污染物、洁净的气体分离的目的。本实用新型具有简单的水资源优势,在同一时间沉淀过滤后,可以重复使用,减少水资源的浪费,水喷在处理大颗粒组成的一个非常高的效率,通常用于废气处理的预处理。
冷凝法:
喷漆废气处理直接冷凝或吸附浓缩冷凝后,通过分离和价值的有机物回收冷凝液。此方法用于高浓度,低温度,废气处理风量小。但投资大,能耗高,运行成本高,一般不采用这种方法净化喷漆废气。
等离子反应法:
利用含高能量活性基团的等离子体分解废气分子,生成二氧化碳和水,从而达到净化废气的目的。但此方法运用在易燃易爆的喷漆有机废气处理中不太适合,存在安全隐患,且设备的后期维护较复杂。
直接燃烧法:
使用石油或天然气作为辅助燃料燃烧加热混合物加热到一定温度(700℃- 800℃),时间停止某些,燃料燃烧产生的有害气体。该方法工艺简单,设备投资低,但能耗高,运行成本高。
催化燃烧法:
是在催化剂的作用下,使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳,达到治理的目的。但用于风量大的低浓度废气,费用较高,运行成本大。
活性炭吸附:
通过活性炭直接吸附有机气体,设备简单,投资小,操作方便,但需要经常更换活性碳。设备风阻大,对风机风压高求高,耗电量大。使用后更换的活性炭和后续处理麻烦。饱和后喷房内抽风困难,影响产品质量。
注意事项:
高效喷淋塔在普通喷淋塔的基础上,更注重塔体内部结构,废气科学导流,喷洒更加均匀,加入高活化植物提取液加强对废气中恶臭分子的吸收,大大提高了喷淋塔的吸收效率,去除废气分子和异味,提高固态物质(粉尘、油膏)拦截率,植物液能降低固态物质中的粘性,设备清理更方便。被广泛运用于喷涂、印刷、化工、电子、医、沥青、机械、电器、污水、垃圾、塑料造粒、实验室等行业,并取得优异成绩。
活性炭吸附系统常用来处理气量200~100000m/h,浓度范围在2o一5000ppm的气体。设备的尺寸取决于气量和浓度。
在废气处理设备检查和状态监测的基础上实施预防性检修,不仅可以及时恢复废气处理设备功能,同时又为废气处理设备的维护创造了良好条件,减少工作量,降低维修费用,延长废气处理设备使用寿命。
废气设备启动前准备事项:
①检查循环槽液位,当液位低于标记时立即补充,同时调节循环液浓度;
废气处理设备酸雾净化塔的功能介绍:
一般来讲,废气处理设备中酸雾净化塔的原理是废气由玻璃钢离心风机压入净化塔之进气段后,垂直向上与喷淋段自上而下的吸收液起中和反应,使废气浓度降低,然后继续向上进入填料段,废气在塑料球打滚再与吸收液起中和反应,使废气浓度进一步降低后进入脱水器段,脱去液滴,净化后的气体排出大气。
喷烤漆行业废气处理工艺选择:
1、活性炭吸附法
活性炭吸附是目前广泛使用的回收技术,其原是利用吸附剂(粒状活性炭和活性炭纤维)的多孔结构,将废气中的vocs捕获。将含vocs的有机废气通过活性炭床,其中的vocs被吸附剂吸附,废气得到净化而排人大气。当炭吸附达到饱和后,对饱和的炭床进行脱附再生;通入水蒸气加热炭层,vocs被吹脱放出,并与水蒸汽形成蒸汽混合物,一起离开炭吸附床。用冷凝器冷却蒸汽混合物,使蒸汽冷凝为液体。若vocs为水溶性的,则用精馏将液体混合物提纯;若为水不溶性,则用沉析器直接回收vocs。炭吸附技术主要用于vocs浓度小于5000ppm的情况。适于喷漆、印刷和粘合剂等温度不高,湿度不大,排气量较大的场合。
活性炭吸附系统常用来处量200~100000m/h,浓度范围在2o一5000ppm的气体。设备的尺寸取决于气量和浓度。活性炭吸附系统的投资费用不高,操作灵活,运行成本与其他方法相比通常也较低。再生可采用热空气、水蒸气或热氮气进行。再生产生的浓污染气体需进一步采用冷凝、热力燃烧、催化燃烧等方法处理。由于此时处理的是小气量的浓缩气流,故二级处理的费用大大减低。活性炭在使用和再生的过程中会不断地损失其吸附容量,因此在使用一定时间后需全部更换。
纤维活性炭由于其微孔直接面向气流,表现出良好的吸附、脱附性能,因而可采用较短的吸附、脱附周期。另外,由于炭纤维较普通活性炭的金属含量低(约少50%~90%),对卤代氢的催化作用小,不会造成会引起腐蚀作用的水解作用,也不会出现炭床闷烧现象。
2、吸收法
吸收法系利用液体(吸收液)之溶解作用,以去除排气中可溶解之成分。在污染控制上系利用吸收操作选择性,去除某些具污染性的气体成分,以达到减少污染排放的目的。伴随溶质之废气从吸收塔塔底进入,而吸收剂从塔顶进入进行吸收接触。自塔顶流出的气体为经处理过的干净气体,可径行排放或导人其它单元处理,而从塔底流出的液体则送入再生单元再生使用。
吸收塔依据所产生的气液交界面的型态可区分为三类,即薄膜式吸收塔(filmabsorber)、喷射式吸收塔(jetabsorber)、泡沫和液滴式吸收塔(bubbleanddrop-absorber)。至于工业上常用之吸收设备有塔、文式洗涤塔、填充塔、板状塔等数种。一般处理含有机物之废气使用填充塔或板状塔。其中填充塔通常被用于处理含腐蚀性物质或有起泡/阻塞倾向之液体,或使用板状塔时会产生过压降者。板状塔常用于需要内部冷却(intemalcooling)或因吸收剂流量较低以致无法完全润湿填充物之情况下,因此通常会用在大规模吸收操作。废气进入吸收塔后,吸收剂由上往下与废气接触,将废气中可溶于吸收剂之成份吸收出来,而处理过后的干净气体则由塔顶流出。由塔底流出之吸收剂可由汽提回收vocs成份后,重复进入填充塔使用或进入处理厂中处理。
3、冷凝法
冷凝是一种将排放气体的温度降低至沸点之下,以凝结气态物质的物理程序,普遍应用于原料或产品之分离及纯化,也可作为初步控制挥发性有机物之用。冷凝分离效率在50~85%之间,冷凝适于大型冷冻储槽排放回收之用,因为冷凝只改变物质的相态,而不会影响其成份,而且程序简单,如果排放气流中有机物质纯度高,则不须精细控制。排放气体的流量上限约为55nm/min,流量过高或气流中含有大量无法冷凝的气体时,冷凝器的热交换面积需求过大,不符合经济价值。
针对有机物常用的冷凝器为管壳式热交换器(shen—tubeheatexchanger),冷凝液体(冷媒)由管中通过,气体由壳部分通过,在管外遇冷凝结。非接触性管壳式冷凝器是有机蒸气冷凝常用的设备,冷凝气体的选择视凝结温度而异,冷却水是廉的冷却液,但其用途受温度限制。有机物之排放处理用冷凝器很少使用冷却水,因为排放气体的压力约为常压(1大气压),一般挥发性有机物质的凝结点多低于冷却水温度(摄氏25度一4jd度之间),必须使用冰水、冰盐水、或氟氯碳化物一类的冷冻剂。
4、热焚化法
热焚化原理是将废气直接在高温的火焰下燃烧,其所含的挥发性有机物经由激烈氧化,转化成二氧化碳和水。热焚化炉通常具有耐火材衬里并在炉端设有燃烧器,进流废气和燃烧空气在预混室内充分混合,然后进入燃烧室焚化。炉体的设定温度和滞留时间是决定去除效率的主要因素,其随废气组成和含量多寡而异,通常设计炉温约在700~800℃,滞留时间约0.5秒。至于欲处体中的氧气含量在10%以下或一氧化碳浓度太高时,则需要在800℃以上的处理温度。
热焚化法优点是去除挥发性有机物的效果良好(正常操作可达98%)且操作容易。其缺点是因高温操作,燃料消耗量大,燃料费用可观;且因高温燃烧时,易生成氮氧化物(nox)的第二次公害;若处体中含有硫、卤素等成份,其燃烧氧化时硫氧化物(sox)和卤化物等有害气体会同时排出,所以排气处理装置及炉体设计时须予注意,通常得配合洗涤塔等设备以避免造成二次污染排放。在安全的考虑下,排放流体vocs浓度一般限制于lel(低限值)的25%,因此,当vocs的浓度高时,必须加以稀释。
5、生物处理法
针对有机臭味及挥发性有机物质所的空气污染,以生物技术处理,具有高效率且低成本的优点,极具市场竞争力。适用于含vocs
(1)生物滤床法
生物滤床法系污染物质由气相传输至湿润之生物膜中,被固定在填料表面的微生物进行氧化分解作用,使污染物转化为水、二氧化碳及无害的盐类,故无二次污染问题,滤床的主要填充物质包含生物膜所依附的固体外,尚包括营养盐、分散度改良剂及酸碱度缓冲剂等。生物滤床法具有设备及操作费用低廉的优点,但是滤料易产生干化及酸化,必需置换且持久性不佳,是其缺点。
(2)生物滴滤塔法
生物滴滤塔法其生物作用原理与生物滤床法类似,但其塔中填充物多为木材、陶瓷及塑料等物质,此外还包含循环水系统以控制ph值变化及去除生成的盐类。污染物质被循环液体吸收捕集传输进入生物膜后,被固定于生物膜上的微生物分解。由于生物滴滤塔法的操作条件较为复杂且需自动监控系统控制,故设备费用较高。但其塑料等材质所构成的滤床将使其压损低于滤床法,且无滤料酸化或干化的置换问题,为其优点。但当有机负荷过高时,易形成生物厌气状态与剥落等问题,是其缺点。因此,石化工厂在选择处理中低浓度的有机废气时,可进一步评估生物处理技术之可行性。
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