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    VOC废气处理技术工艺详解

    来源:admin(传梦环保整理发布)   时间:2020-01-22

    VOC废气处理技术工艺详解

    此刻,我们晓道,挥发性有机化合物,简称为VOC(Volatile Organic Compounds)),在产业出产中,凡是作为溶剂来利用,利用以后便披发来年夜气中。现阶段,其利用比力普遍的范畴包罗石油化工、印刷、人造革及电子元器件、烤漆和医药等。这里就触及来今天我们要谈来的话题——VOC废气处置手艺!

    VOC废气处置手艺工艺详解

    当前,VOC废气处置手艺首要包罗热粉碎法、变压吸附分手与净化手艺、吸附法和氧化处置方式等。

    1、VOC废气处置手艺——热粉碎法

    热粉碎法是指直接和辅助燃烧有机气体,也就是VOC,或操纵适合的催化剂加速VOC的化学反映,终究到达下降有机物浓度,使其不再具有风险性的一种处置方式。

    热粉碎法对浓度较低的有机废气处置效验比力好,是以,在处置低浓度废气中获得了普遍利用。这类方式首要分为两种,即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处置效力相对较高,普通状况下可到达99%。而催化燃烧指的是在催化床层的感化下,加速有机废气的化学反映速度。这类方式比直接燃烧用时更少,可是似果分开催化剂辅助,则没法阐扬感化。现阶段,可作为催化剂利用的年夜都是金属、金属盐。这两种催化剂的催化效验虽然说比力好,手艺也已相当做熟,可是其价钱却比力高,所以处置本钱也就比力高。最近几年来,催化剂研制多集中在非贵金属催化剂标的目的,获得了比力年夜的进展。

    另外,在催化有机废气进程中,还需要有催化剂的载体,其起着进步催化活性和稳固性的复要感化。当前,多以陶瓷作为催化剂载体,但在将来的催化剂研究傍边,应加速研发高效活性催化剂及其载体。

    2、VOC废气处置手艺——吸附法

    有机废气中的吸附法首要合用于低浓度、高通量有机废气。现阶段,这类有机废气的处置方式已相当做熟,能量耗损比力小,可是处置效力却很是高,并且可以完全净化有害有机废气。实践证实,这类处置方式值得推行利用。

    可是这类方式也存在必然缺点,它需要的装备体积比力复杂,并且工艺流程比力复杂;似果废气中有年夜量杂质,则轻易致使工作职员中毒。所以,利用此方式处置废气的关头在于吸附剂。当前,摘用吸附法处置有机废气,多利用活性炭,首要是由于活性炭细孔布局比力好,吸附性比力强。

    另外,颠末氧化铁或臭氧处置,活性炭的吸附机能将会更好,有机废气的处置将会加倍平安和有用。

    3、VOC废气处置手艺——生物处置法

    从处置的根基道理上讲,摘用生物处置方式处置有机废气,是利用微生物的心理进程把有机废气中的有害物资转化为简单的无机物,好比CO2、H2O和其它简单无机物等。这是一种无害的有机废气处置体例。

    普通状况下,一个完全的生物处置有机废气进程包罗3个根基步调:a)有机废气中的有机污染物第一与水接触,在水中可以敏捷消融;b)在液膜中消融的有机物,在液态浓度低的状况下,可以慢慢分散来生物膜中,进而被附着在生物膜上的微生物吸取;c)被微生物吸取的有机废气,在其本身心理代谢进程中,将会被降解,终究转化为对情况没有侵害的化合物资。

    4、VOC废气处置手艺——变压吸附分手与净化手艺

    变压吸附分手与净化手艺是操纵气体组分可吸附在固体材料上的特征,在有机废气与分手净扮装置中,气体的压力会涌现必然的转变,经由过程这类压力转变来处置有机废气[6]。

    PSA手艺首要利用的是物理法,经由过程物理法来实现有机废气的净化,利用材料首要是沸石份子筛。沸石份子筛,在吸附挑选性和吸附量两方面有必然上风。在必然温度和压力下,这类沸石份子筛可以吸附有机废气中的有机成份,然后把残剩气体输送来下个环节中。在吸附有机废气后,经由过程必然工序将其转化,连结并进步吸附剂的再生能力,进而可以让吸附剂再次投进利用,然后复复上步调工序,轮回频频,直来有机废气获得净化。

    最近几年来,该手艺起头在产业出产中利用,对气体分手有杰出效验。该手艺的首要上风有:能源耗损少、本钱比力低、工序操纵主动化及分手净化后夹杂物纯度比力高、情况污染小等。利用该手艺对收受接管和处置有必然价值的气体效验杰出,市场成长远景广漠,成为将来有机废气处置手艺的成长标的目的。

    5、VOC废气处置手艺——氧化法

    对有毒、有害,并且不需要收受接管的VOC,热氧化法是最合适的处置手艺和方式。氧化法的根基道理:VOC与O2产生氧化反映,天生CO2和H2O,化学方程式似下:

    从化学反映方程式上看,该氧化反映和化学上的燃烧进程相近似,但其因为VOC浓度比力低,在化学反映中不会发生肉眼可见的火焰。普通状况下,氧化法经由过程两种方式可确保氧化反映的顺遂进行:a)加热。使含有VOC的有机废气到达反映温度;b)利用催化剂。似果温度比力低,则氧化反映可在催化剂概况进行[7]。所以,有机废气处置的氧化法分为以下两种方式:

    a)催化氧化法。现阶段,催化氧化法利用的催化剂有两种,即贵金属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂首要包罗Pt、Pd等,它们以细颗粒情势凭借在催化剂载体上,而催化剂载体凡是是金属或陶瓷蜂窝,或散装填料;非贵金属催化剂首要是由过渡元素金属氧化物,好比MnO2,与粘合剂颠末必然比例夹杂,然后制成的催化剂。为有用避免催化剂中毒后损失催化活性,在处置前必需完全断根可以使催化剂中毒的物资,好比Pb、Zn和Hg等。似果有机废气中的催化剂毒物、粉饰质没法断根,则不成利用这类催化氧化法处置VOC;

    b)热氧化法。热氧化法当前分为三种:热力燃烧式、间壁式、蓄热式。三种方式的首要区分在于热量收受接管体例。这三种方式均能催化法连系,下降化学反映的反映温度。

    热力燃烧式热氧化器,普通状况下是指气体燃烧炉。这类气体燃烧炉由助燃剂、夹杂区和燃烧室三部门构成。此中,助燃剂,好比自然气、石油等,是辅助燃料,在燃烧进程中,燃烧炉内发生的热夹杂区可对VOC废气预热,预热后即可为有机废气的处置供给足够空间、时候,终究实现有机废气的无害化处置。

    在供氧充沛前提下,氧化反映的反映水平——VOC往除率——首要取决于“三T前提”:反映温度(Temperat)、时候(Time)、湍流夹杂状况(Turbulence)。这“三T前提”是彼此联系的,在必然范畴内,一个前提的改良可以使别的两个前提下降。热力燃烧式热氧化器的错误谬误在于:辅助燃料价钱高,致使装配操纵用度比力高。

    间壁式热氧化器指的是在热氧扮装置中,插手间壁式热互换器,进而把燃烧室排出气体的热量传送给氧扮装置入口处温度比力低的气体,预热完成后即可促进氧化反映。现阶段,间壁式热互换器的热收受接管率最高可达85%,是以年夜幅下降了辅助燃料的耗损。普通状况下,间壁式热互换器有三种情势:管式、壳式和板式。因为热氧化温度必需节制在800℃~1 000℃范畴内,是以,间壁式热互换必需由不锈钢或合金材料制成。所以间壁式热互换器的造价相当高,而这也是其错误谬误地点。另外,材料的热应力也很难排除,这是间壁式热互换的别的一个错误谬误。

    蓄热式热氧化器,简称为RTO,在热氧扮装置入彀进蓄热式热互换器,在完成VOC预热后即可进行氧化反映。现阶段,蓄热式热氧化器的热收受接管率已到达了95%,且其占用空间比力小,辅助燃料的耗损也比力少。因为当前的蓄热材料可以使用陶瓷填料,其可处置侵蚀性或含有颗粒物的VOC气体。

    现阶段,RTO装配分为扭转式和阀门切换式两种,此中,阀门切换式是最多见的一种,由2个或多个陶瓷填充床构成,经由过程切换阀门来到达改变气流标的目的的目标,详见图1。

    6、VOC废气处置手艺——液体吸取法

    液体吸取法指的是经由过程吸取剂与有机废气接触,把有机废气中的有害份子转移来吸取剂中,从而实现分手有机废气的目标。这类处置方式是一种典型的物理化学感化进程。有机废气转移来吸取剂中后,摘用解析方式把吸取剂中有害份子往除失落,然后收受接管,实现吸取剂的复复利用和操纵。

    从感化道理的角度划分,此方式可分为化学方式和物理方式。物理方式是指操纵物资之间相溶的道理,把水看做吸取剂,把有机废气中的有害份子往除失落,可是对不溶于水的废气,好比苯,则只能经由过程化学方式断根,也就是经由过程有机废气与溶剂产生化学反映,然后予以往除。

    7、VOC废气处置手艺——冷凝收受接管法

    在分歧温度下,有机物资的饱和度分歧,冷凝收受接管法即是操纵有机物这一特点来阐扬感化,经由过程下降或进步系统压力,把处于蒸汽情况中的有机物资经由过程冷凝体例提掏出来。冷凝提取后,有机废气即可获得比力高的净化。其错误谬误是操纵难度比力年夜,在常温下也不轻易用冷却水来完成,需要给冷凝水降温,所以需要较多用度。这类处置方式首要合用于浓度高且温度比力低的有机废气处置。

    总结:有机废气处置除上述处置方式以外,还包罗高温及触媒燃烧法、活性炭吸附法、臭氧分化法和电化学氧化法等。这些方式均合用于有机废气处置,但具体摘用何种方式,则取决于废气浓度、装备装配和情况温度等前提。另外,还需要斟酌操纵职员的操纵程度。

    原题目:VOC废气处置手艺工艺详解

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