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目前我國在應(yīng)對(duì)工業(yè)方面產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理方法

日期:2024-12-22 21:45
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摘要:
  有機(jī)廢氣污染物種類繁多,特性各異,因此相應(yīng)采用的治理方法也各不相同,常用的有:冷凝法、吸收法、燃燒法、催化法、吸附法等;近年來由國外也發(fā)展出一些新的工藝技術(shù):生物法、膜分離法等。目前我國在應(yīng)對(duì)工業(yè)方面產(chǎn)生的有機(jī)廢氣處理方法主要有七種,以下對(duì)個(gè)工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。
  一、冷凝法
  本法是根據(jù)氣態(tài)污染物在不同的壓力下和不同的溫度下具有不同的飽和蒸汽壓,可通過降低溫度和加大壓力使某些氣態(tài)污染物凝結(jié)成液體,達(dá)到凈化、回收的目的。冷凝法運(yùn)行費(fèi)用較高,適用于高濃度和高沸點(diǎn)VOCs的回收,對(duì)于低濃度有機(jī)廢氣此法不適用;單純的冷凝法往往不能達(dá)到規(guī)定的分離要求,故此方法常作為吸附、燃燒等凈化高濃度廢氣的預(yù)處理過程。
  二、吸收法
  吸收法可分為化學(xué)吸收和物理吸收,大部分有機(jī)廢氣不宜采用化學(xué)吸收。物理吸收的吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,同時(shí)還應(yīng)具有較小的揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適用于具有可溶性的有機(jī)廢氣,且吸收劑具有廉價(jià)高效的特點(diǎn),也常作為廢氣治理過程中的預(yù)處理過程,同時(shí)可起到冷卻降溫、預(yù)除塵的作用。
  三、燃燒法
  本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,主要用于高濃度VOCs廢氣的凈化。對(duì)于自身不能燃燒的中低濃度尾氣,通常需助燃劑或加熱,能耗大,運(yùn)行成本比催化燃燒法高10倍以上;運(yùn)行技術(shù)要求高,不易控制與掌握。此法在國內(nèi)基本上未獲推廣,僅有少數(shù)廠家引進(jìn)國外治理設(shè)備運(yùn)用于較高濃度和溫度的制罐印鐵業(yè)廢氣治理中,但終因能耗大及運(yùn)行不穩(wěn)定,難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
  四、催化燃燒法
  該法的優(yōu)點(diǎn)是催化燃燒為無焰燃燒,**性好,本法的特點(diǎn):起燃溫度低,節(jié)約能源,凈化率高,無二次污染;工藝簡(jiǎn)單,操作方便,**性好;裝置體積小,占地面積少;設(shè)備的維修與折舊費(fèi)較低。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。
  五、吸附法
 ?。?、直接吸附法
  有機(jī)廢氣通過活性炭的吸附,可達(dá)到95%的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小?;钚蕴窟_(dá)到飽和時(shí)吸附量約35%,應(yīng)用于凈化設(shè)備可取20-25%的吸附量,即每噸活性炭課吸附200-250kg的“三苯”氣體。由于系統(tǒng)不能對(duì)吸附飽和的活性炭再生,要求經(jīng)常更換活性炭以保證凈化效果,導(dǎo)致裝卸、運(yùn)輸過程中造成二次污染,并且經(jīng)常更換的活性炭需要量很大,材料損耗大,運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng)高。
  2、吸附—再生法(recovery)
  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。本法的優(yōu)點(diǎn)是:脫附速度快,冷凝效果好。
  主要缺點(diǎn)有①要求提供必要的蒸汽量;②設(shè)備腐蝕大,對(duì)設(shè)備的防腐要求高;③對(duì)于可溶性有機(jī)物,回收液需進(jìn)行二次分離;④活性炭中殘留的水分將影響后級(jí)吸附效果,所以要用熱空氣進(jìn)行烘干,然后用冷空氣進(jìn)行冷卻后才能進(jìn)入下一個(gè)吸附過程,增加了運(yùn)行費(fèi)用。
  該工藝適用于中高濃度,中小風(fēng)量,有回收價(jià)值的廢氣治理,目前國內(nèi)工藝技術(shù)仍有待于提高。對(duì)于本方案中較大風(fēng)量、較低濃度的混合有機(jī)廢氣,運(yùn)行成本高、回收價(jià)值小,不宜選用該工藝。
 ?。?、吸附—催化氧化
  應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使“三苯”廢氣脫附出來進(jìn)入催化燃燒床進(jìn)行無焰燃燒凈化處理,熱氣體在系統(tǒng)中 循環(huán)使用或增設(shè)二級(jí)換熱器進(jìn)行熱能回收。該法將低濃度的有機(jī)廢氣通過活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過催化燃燒床將其徹底凈化。該法洗去了吸附法和催化燃燒法的優(yōu)點(diǎn),克服了各自單獨(dú)使用的缺點(diǎn),解決了治理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣存在的難題,是目前國內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、使用的方法。
  六、生物降解法
  該法基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來,具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn),在國外有一定規(guī)模的運(yùn)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過程中需要有足夠的停留時(shí)間,從而增大了設(shè)備的占地,同時(shí)由于微生物具有一定的耐沖擊負(fù)荷限值,增加了整個(gè)處理系統(tǒng)在啟停時(shí)的控制或維護(hù)困難。該法目前在國內(nèi)污水站廢氣治理中有少量運(yùn)用,對(duì)于工業(yè)廢氣中治理的運(yùn)用很少。
  七、膜分離法
  該法是利用有機(jī)蒸汽與空氣透過膜的能力的不同而使二者分開。該法適用于處理較濃的物流(≥1000mg/m3),目前投資和運(yùn)行成本等費(fèi)用都高,尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段。
  一些典型工藝的比較
  工藝

  項(xiàng)目吸附—催化氧化吸附—再生直接催化氧化生物降解
  溫度條件吸附:常溫
  催化氧化:<320℃蒸汽溫度<320℃常溫
  適合的廢氣類別低濃度,大風(fēng)量中等濃度,中小風(fēng)量中高濃度,小風(fēng)量低濃度,小風(fēng)量
  運(yùn)行費(fèi)用低高中等低
  設(shè)備投資中等高低高
  運(yùn)用成熟技術(shù),運(yùn)用較廣適用于污染物組分單一的VOC成熟技術(shù),運(yùn)用較廣新技術(shù),運(yùn)用很少
  缺陷設(shè)備較龐大復(fù)雜二次污染,腐蝕大要求VOC濃度穩(wěn)定,且為中、高濃度設(shè)備占地大,不耐負(fù)荷沖擊

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