目前處理有機(jī)廢氣的方法種類繁多,特點(diǎn)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、催化燃燒法、吸附法等,以下對(duì)各工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。(1)冷凝回收法這種方法將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝,冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,因此無(wú)特殊需要,一般不采用此法。(2)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。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適合于中高濃度的廢氣,但要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液也比較困難,同時(shí)二次污染問(wèn)題較難解決,凈化效果不理想。所以本方案不建議采用。(3)直接燃燒法本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800℃),駐留一定的時(shí)間(0.3~0.5秒),使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。本法的特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理;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(guó)內(nèi)基本上未獲推廣,僅有少數(shù)廠家引進(jìn)國(guó)外治理設(shè)備應(yīng)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)。所以本方案也不建議采用。(4)催化燃燒法該法是將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過(guò)催化床燃燒,達(dá)到凈化目的。其優(yōu)點(diǎn)是能耗低、凈化率高、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理,不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。(5)吸附法(1)直接活性炭吸附法有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附,可達(dá)到90%以上的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生,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?shù)冗^(guò)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--回收法該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生,蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機(jī)液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機(jī)溶劑與水的分離不很徹底,得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高,組份較為復(fù)雜,這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)中,要再采用蒸餾、精餾、萃取、分離等多道程序,而且蒸汽冷凝效果和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全問(wèn)題也亟待解決。該法在工藝技術(shù)上仍有待提高。(3)新型吸附--催化氧化法應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)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(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取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(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。(6)生物法該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái),具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn),在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)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)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用,對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。圖6-1 VOC處理方法濃度范圍圖
目前處理有機(jī)廢氣的方法種類繁多,特點(diǎn)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、催化燃燒法、吸附法等,以下對(duì)各工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。(1)冷凝回收法這種方法將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝,冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,因此無(wú)特殊需要,一般不采用此法。(2)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。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適合于中高濃度的廢氣,但要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液也比較困難,同時(shí)二次污染問(wèn)題較難解決,凈化效果不理想。所以本方案不建議采用。(3)直接燃燒法本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800℃),駐留一定的時(shí)間(0.3~0.5秒),使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。本法的特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理;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(guó)內(nèi)基本上未獲推廣,僅有少數(shù)廠家引進(jìn)國(guó)外治理設(shè)備應(yīng)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)。所以本方案也不建議采用。(4)催化燃燒法該法是將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過(guò)催化床燃燒,達(dá)到凈化目的。其優(yōu)點(diǎn)是能耗低、凈化率高、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理,不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。(5)吸附法(1)直接活性炭吸附法有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附,可達(dá)到90%以上的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生,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?shù)冗^(guò)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--回收法 該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生,蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機(jī)液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機(jī)溶劑與水的分離不很徹底,得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高,組份較為復(fù)雜,這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)中,要再采用蒸餾、精餾、萃取、分離等多道程序,而且蒸汽冷凝效果和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全問(wèn)題也亟待解決。該法在工藝技術(shù)上仍有待提高。(3)新型吸附--催化氧化法應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)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(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取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(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。(6)生物法該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái),具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn),在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)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)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用,對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。圖6-1 VOC處理方法濃度范圍圖圖6-2 VOC不同處理方法費(fèi)用對(duì)比圖根據(jù)貴公司提供的資料和我方現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),此次處理廢氣有風(fēng)量大、有機(jī)物濃度較低等特點(diǎn),結(jié)合我方在同行業(yè)中的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇“活性炭吸附—催化燃燒再生”凈化工藝是理想的治理方案。 (1)廢氣經(jīng)風(fēng)管引致樓頂再進(jìn)入旋流板塔去除廢氣中的霧渣等雜質(zhì),然后把剩余大顆粒物經(jīng)過(guò)水洗后進(jìn)入干式過(guò)濾器。以保證蜂窩活性炭吸附材料的凈化效率和使用壽命。(2)在吸附風(fēng)機(jī)的變頻控制作用下,經(jīng)過(guò)多級(jí)過(guò)濾后的廢氣進(jìn)入活性炭吸附器進(jìn)行吸附處理,經(jīng)吸附凈化后的氣體得以凈化,凈化后的氣體再通過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣。(3)當(dāng)吸附床吸附飽和后;關(guān)閉吸附箱進(jìn)出口閥門。啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)對(duì)該吸附床脫附,脫附氣體首先經(jīng)過(guò)催化床中的換熱器,然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器,在電加熱器的作用下,使氣體溫度提高到300℃左右,再通過(guò)催化劑,有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒,被分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量的熱,氣體溫度進(jìn)一部提高,該高溫氣體再次通過(guò)換熱器,與進(jìn)來(lái)的冷風(fēng)換熱,回收一部分熱量。從換熱器出來(lái)的氣體分兩部分:一部分直接排空;另一部分進(jìn)入吸附床對(duì)活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過(guò)高時(shí)可啟動(dòng)補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)冷,使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。活性炭吸附床內(nèi)溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)啟用火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。(4)期間由控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器、溫度、電動(dòng)閥門進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到預(yù)定的催化溫度時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器的加熱,當(dāng)溫度不夠時(shí),系統(tǒng)又重新啟動(dòng)預(yù)熱器,使催化溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶划?dāng)催化床的溫度過(guò)高時(shí),開啟補(bǔ)冷風(fēng)閥,向催化床系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣,可有效地控制催化床的溫度,防止催化床的溫度過(guò)高。此外,系統(tǒng)中還有防火閥,可有效地防止火焰回串。當(dāng)活性碳吸附床脫附時(shí)溫度過(guò)高時(shí),自動(dòng)啟用補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低系統(tǒng)溫度,溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)開啟火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng),確保系統(tǒng)安全。
目前處理有機(jī)廢氣的方法種類繁多,特點(diǎn)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、催化燃燒法、吸附法等,以下對(duì)各工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。(1)冷凝回收法這種方法將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝,冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,因此無(wú)特殊需要,一般不采用此法。(2)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。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適合于中高濃度的廢氣,但要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液也比較困難,同時(shí)二次污染問(wèn)題較難解決,凈化效果不理想。所以本方案不建議采用。(3)直接燃燒法本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800℃),駐留一定的時(shí)間(0.3~0.5秒),使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。本法的特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理;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(guó)內(nèi)基本上未獲推廣,僅有少數(shù)廠家引進(jìn)國(guó)外治理設(shè)備應(yīng)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)。所以本方案也不建議采用。(4)催化燃燒法該法是將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過(guò)催化床燃燒,達(dá)到凈化目的。其優(yōu)點(diǎn)是能耗低、凈化率高、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理,不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。(5)吸附法(1)直接活性炭吸附法有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附,可達(dá)到90%以上的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生,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?shù)冗^(guò)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--回收法該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生,蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機(jī)液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機(jī)溶劑與水的分離不很徹底,得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高,組份較為復(fù)雜,這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)中,要再采用蒸餾、精餾、萃取、分離等多道程序,而且蒸汽冷凝效果和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全問(wèn)題也亟待解決。該法在工藝技術(shù)上仍有待提高。(3)新型吸附--催化氧化法應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)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(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取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(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。(6)生物法該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái),具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn),在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)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)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用,對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。圖6-1 VOC處理方法濃度范圍圖圖6-2 VOC不同處理方法費(fèi)用對(duì)比圖根據(jù)貴公司提供的資料和我方現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),此次處理廢氣有風(fēng)量大、有機(jī)物濃度較低等特點(diǎn),結(jié)合我方在同行業(yè)中的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇“活性炭吸附—催化燃燒再生”凈化工藝是理想的治理方案。 (1)廢氣經(jīng)風(fēng)管引致樓頂再進(jìn)入旋流板塔去除廢氣中的霧渣等雜質(zhì),然后把剩余大顆粒物經(jīng)過(guò)水洗后進(jìn)入干式過(guò)濾器。以保證蜂窩活性炭吸附材料的凈化效率和使用壽命。(2)在吸附風(fēng)機(jī)的變頻控制作用下,經(jīng)過(guò)多級(jí)過(guò)濾后的廢氣進(jìn)入活性炭吸附器進(jìn)行吸附處理,經(jīng)吸附凈化后的氣體得以凈化,凈化后的氣體再通過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣。(3)當(dāng)吸附床吸附飽和后;關(guān)閉吸附箱進(jìn)出口閥門。啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)對(duì)該吸附床脫附,脫附氣體首先經(jīng)過(guò)催化床中的換熱器,然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器,在電加熱器的作用下,使氣體溫度提高到300℃左右,再通過(guò)催化劑,有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒,被分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量的熱,氣體溫度進(jìn)一部提高,該高溫氣體再次通過(guò)換熱器,與進(jìn)來(lái)的冷風(fēng)換熱,回收一部分熱量。從換熱器出來(lái)的氣體分兩部分:一部分直接排空;另一部分進(jìn)入吸附床對(duì)活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過(guò)高時(shí)可啟動(dòng)補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)冷,使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。活性炭吸附床內(nèi)溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)啟用火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。(4)期間由控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器、溫度、電動(dòng)閥門進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到預(yù)定的催化溫度時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器的加熱,當(dāng)溫度不夠時(shí),系統(tǒng)又重新啟動(dòng)預(yù)熱器,使催化溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶划?dāng)催化床的溫度過(guò)高時(shí),開啟補(bǔ)冷風(fēng)閥,向催化床系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣,可有效地控制催化床的溫度,防止催化床的溫度過(guò)高。此外,系統(tǒng)中還有防火閥,可有效地防止火焰回串。當(dāng)活性碳吸附床脫附時(shí)溫度過(guò)高時(shí),自動(dòng)啟用補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低系統(tǒng)溫度,溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)開啟火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng),確保系統(tǒng)安全。
目前處理有機(jī)廢氣的方法種類繁多,特點(diǎn)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、催化燃燒法、吸附法等,以下對(duì)各工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。(1)冷凝回收法這種方法將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝,冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,因此無(wú)特殊需要,一般不采用此法。(2)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。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適合于中高濃度的廢氣,但要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液也比較困難,同時(shí)二次污染問(wèn)題較難解決,凈化效果不理想。所以本方案不建議采用。(3)直接燃燒法本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800℃),駐留一定的時(shí)間(0.3~0.5秒),使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。本法的特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理;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(guó)內(nèi)基本上未獲推廣,僅有少數(shù)廠家引進(jìn)國(guó)外治理設(shè)備應(yīng)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)。所以本方案也不建議采用。(4)催化燃燒法該法是將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過(guò)催化床燃燒,達(dá)到凈化目的。其優(yōu)點(diǎn)是能耗低、凈化率高、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理,不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。(5)吸附法(1)直接活性炭吸附法有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附,可達(dá)到90%以上的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生,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?shù)冗^(guò)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--回收法該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生,蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機(jī)液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機(jī)溶劑與水的分離不很徹底,得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高,組份較為復(fù)雜,這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)中,要再采用蒸餾、精餾、萃取、分離等多道程序,而且蒸汽冷凝效果和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全問(wèn)題也亟待解決。該法在工藝技術(shù)上仍有待提高。(3)新型吸附--催化氧化法應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)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(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取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(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。(6)生物法該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái),具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn),在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)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)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用,對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。圖6-1 VOC處理方法濃度范圍圖圖6-2 VOC不同處理方法費(fèi)用對(duì)比圖根據(jù)貴公司提供的資料和我方現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),此次處理廢氣有風(fēng)量大、有機(jī)物濃度較低等特點(diǎn),結(jié)合我方在同行業(yè)中的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇“活性炭吸附—催化燃燒再生”凈化工藝是理想的治理方案。 (1)廢氣經(jīng)風(fēng)管引致樓頂再進(jìn)入旋流板塔去除廢氣中的霧渣等雜質(zhì),然后把剩余大顆粒物經(jīng)過(guò)水洗后進(jìn)入干式過(guò)濾器。以保證蜂窩活性炭吸附材料的凈化效率和使用壽命。(2)在吸附風(fēng)機(jī)的變頻控制作用下,經(jīng)過(guò)多級(jí)過(guò)濾后的廢氣進(jìn)入活性炭吸附器進(jìn)行吸附處理,經(jīng)吸附凈化后的氣體得以凈化,凈化后的氣體再通過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣。(3)當(dāng)吸附床吸附飽和后;關(guān)閉吸附箱進(jìn)出口閥門。啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)對(duì)該吸附床脫附,脫附氣體首先經(jīng)過(guò)催化床中的換熱器,然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器,在電加熱器的作用下,使氣體溫度提高到300℃左右,再通過(guò)催化劑,有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒,被分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量的熱,氣體溫度進(jìn)一部提高,該高溫氣體再次通過(guò)換熱器,與進(jìn)來(lái)的冷風(fēng)換熱,回收一部分熱量。從換熱器出來(lái)的氣體分兩部分:一部分直接排空;另一部分進(jìn)入吸附床對(duì)活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過(guò)高時(shí)可啟動(dòng)補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)冷,使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。活性炭吸附床內(nèi)溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)啟用火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。(4)期間由控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器、溫度、電動(dòng)閥門進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到預(yù)定的催化溫度時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器的加熱,當(dāng)溫度不夠時(shí),系統(tǒng)又重新啟動(dòng)預(yù)熱器,使催化溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶划?dāng)催化床的溫度過(guò)高時(shí),開啟補(bǔ)冷風(fēng)閥,向催化床系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣,可有效地控制催化床的溫度,防止催化床的溫度過(guò)高。此外,系統(tǒng)中還有防火閥,可有效地防止火焰回串。當(dāng)活性碳吸附床脫附時(shí)溫度過(guò)高時(shí),自動(dòng)啟用補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低系統(tǒng)溫度,溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)開啟火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng),確保系統(tǒng)安全。
目前處理有機(jī)廢氣的方法種類繁多,特點(diǎn)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、催化燃燒法、吸附法等,以下對(duì)各工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。(1)冷凝回收法這種方法將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝,冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,因此無(wú)特殊需要,一般不采用此法。(2)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。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適合于中高濃度的廢氣,但要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液也比較困難,同時(shí)二次污染問(wèn)題較難解決,凈化效果不理想。所以本方案不建議采用。(3)直接燃燒法本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800℃),駐留一定的時(shí)間(0.3~0.5秒),使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。本法的特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理;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(guó)內(nèi)基本上未獲推廣,僅有少數(shù)廠家引進(jìn)國(guó)外治理設(shè)備應(yīng)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)。所以本方案也不建議采用。(4)催化燃燒法該法是將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過(guò)催化床燃燒,達(dá)到凈化目的。其優(yōu)點(diǎn)是能耗低、凈化率高、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理,不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。(5)吸附法(1)直接活性炭吸附法有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附,可達(dá)到90%以上的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生,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?shù)冗^(guò)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--回收法該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生,蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機(jī)液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機(jī)溶劑與水的分離不很徹底,得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高,組份較為復(fù)雜,這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)中,要再采用蒸餾、精餾、萃取、分離等多道程序,而且蒸汽冷凝效果和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全問(wèn)題也亟待解決。該法在工藝技術(shù)上仍有待提高。(3)新型吸附--催化氧化法應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)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(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取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(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。(6)生物法該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái),具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn),在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)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)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用,對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。圖6-1 VOC處理方法濃度范圍圖圖6-2 VOC不同處理方法費(fèi)用對(duì)比圖根據(jù)貴公司提供的資料和我方現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),此次處理廢氣有風(fēng)量大、有機(jī)物濃度較低等特點(diǎn),結(jié)合我方在同行業(yè)中的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇“活性炭吸附—催化燃燒再生”凈化工藝是理想的治理方案。 (1)廢氣經(jīng)風(fēng)管引致樓頂再進(jìn)入旋流板塔去除廢氣中的霧渣等雜質(zhì),然后把剩余大顆粒物經(jīng)過(guò)水洗后進(jìn)入干式過(guò)濾器。以保證蜂窩活性炭吸附材料的凈化效率和使用壽命。(2)在吸附風(fēng)機(jī)的變頻控制作用下,經(jīng)過(guò)多級(jí)過(guò)濾后的廢氣進(jìn)入活性炭吸附器進(jìn)行吸附處理,經(jīng)吸附凈化后的氣體得以凈化,凈化后的氣體再通過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣。(3)當(dāng)吸附床吸附飽和后;關(guān)閉吸附箱進(jìn)出口閥門。啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)對(duì)該吸附床脫附,脫附氣體首先經(jīng)過(guò)催化床中的換熱器,然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器,在電加熱器的作用下,使氣體溫度提高到300℃左右,再通過(guò)催化劑,有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒,被分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量的熱,氣體溫度進(jìn)一部提高,該高溫氣體再次通過(guò)換熱器,與進(jìn)來(lái)的冷風(fēng)換熱,回收一部分熱量。從換熱器出來(lái)的氣體分兩部分:一部分直接排空;另一部分進(jìn)入吸附床對(duì)活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過(guò)高時(shí)可啟動(dòng)補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)冷,使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。活性炭吸附床內(nèi)溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)啟用火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。(4)期間由控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器、溫度、電動(dòng)閥門進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到預(yù)定的催化溫度時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器的加熱,當(dāng)溫度不夠時(shí),系統(tǒng)又重新啟動(dòng)預(yù)熱器,使催化溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶划?dāng)催化床的溫度過(guò)高時(shí),開啟補(bǔ)冷風(fēng)閥,向催化床系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣,可有效地控制催化床的溫度,防止催化床的溫度過(guò)高。此外,系統(tǒng)中還有防火閥,可有效地防止火焰回串。當(dāng)活性碳吸附床脫附時(shí)溫度過(guò)高時(shí),自動(dòng)啟用補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低系統(tǒng)溫度,溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)開啟火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng),確保系統(tǒng)安全。
目前處理有機(jī)廢氣的方法種類繁多,特點(diǎn)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、催化燃燒法、吸附法等,以下對(duì)各工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。(1)冷凝回收法這種方法將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝,冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,因此無(wú)特殊需要,一般不采用此法。(2)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。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適合于中高濃度的廢氣,但要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液也比較困難,同時(shí)二次污染問(wèn)題較難解決,凈化效果不理想。所以本方案不建議采用。(3)直接燃燒法本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800℃),駐留一定的時(shí)間(0.3~0.5秒),使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。本法的特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理;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(guó)內(nèi)基本上未獲推廣,僅有少數(shù)廠家引進(jìn)國(guó)外治理設(shè)備應(yīng)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)。所以本方案也不建議采用。(4)催化燃燒法該法是將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過(guò)催化床燃燒,達(dá)到凈化目的。其優(yōu)點(diǎn)是能耗低、凈化率高、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理,不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。(5)吸附法(1)直接活性炭吸附法有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附,可達(dá)到90%以上的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生,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?shù)冗^(guò)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--回收法該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生,蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機(jī)液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機(jī)溶劑與水的分離不很徹底,得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高,組份較為復(fù)雜,這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)中,要再采用蒸餾、精餾、萃取、分離等多道程序,而且蒸汽冷凝效果和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全問(wèn)題也亟待解決。該法在工藝技術(shù)上仍有待提高。(3)新型吸附--催化氧化法應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)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(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取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(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。(6)生物法該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái),具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn),在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)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)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用,對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。圖6-1 VOC處理方法濃度范圍圖圖6-2 VOC不同處理方法費(fèi)用對(duì)比圖根據(jù)貴公司提供的資料和我方現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),此次處理廢氣有風(fēng)量大、有機(jī)物濃度較低等特點(diǎn),結(jié)合我方在同行業(yè)中的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇“活性炭吸附—催化燃燒再生”凈化工藝是理想的治理方案。 (1)廢氣經(jīng)風(fēng)管引致樓頂再進(jìn)入旋流板塔去除廢氣中的霧渣等雜質(zhì),然后把剩余大顆粒物經(jīng)過(guò)水洗后進(jìn)入干式過(guò)濾器。以保證蜂窩活性炭吸附材料的凈化效率和使用壽命。(2)在吸附風(fēng)機(jī)的變頻控制作用下,經(jīng)過(guò)多級(jí)過(guò)濾后的廢氣進(jìn)入活性炭吸附器進(jìn)行吸附處理,經(jīng)吸附凈化后的氣體得以凈化,凈化后的氣體再通過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣。(3)當(dāng)吸附床吸附飽和后;關(guān)閉吸附箱進(jìn)出口閥門。啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)對(duì)該吸附床脫附,脫附氣體首先經(jīng)過(guò)催化床中的換熱器,然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器,在電加熱器的作用下,使氣體溫度提高到300℃左右,再通過(guò)催化劑,有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒,被分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量的熱,氣體溫度進(jìn)一部提高,該高溫氣體再次通過(guò)換熱器,與進(jìn)來(lái)的冷風(fēng)換熱,回收一部分熱量。從換熱器出來(lái)的氣體分兩部分:一部分直接排空;另一部分進(jìn)入吸附床對(duì)活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過(guò)高時(shí)可啟動(dòng)補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)冷,使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。活性炭吸附床內(nèi)溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)啟用火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。(4)期間由控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器、溫度、電動(dòng)閥門進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到預(yù)定的催化溫度時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器的加熱,當(dāng)溫度不夠時(shí),系統(tǒng)又重新啟動(dòng)預(yù)熱器,使催化溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶划?dāng)催化床的溫度過(guò)高時(shí),開啟補(bǔ)冷風(fēng)閥,向催化床系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣,可有效地控制催化床的溫度,防止催化床的溫度過(guò)高。此外,系統(tǒng)中還有防火閥,可有效地防止火焰回串。當(dāng)活性碳吸附床脫附時(shí)溫度過(guò)高時(shí),自動(dòng)啟用補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低系統(tǒng)溫度,溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)開啟火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng),確保系統(tǒng)安全。
目前處理有機(jī)廢氣的方法種類繁多,特點(diǎn)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、催化燃燒法、吸附法等,以下對(duì)各工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。(1)冷凝回收法這種方法將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝,冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,因此無(wú)特殊需要,一般不采用此法。(2)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。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適合于中高濃度的廢氣,但要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液也比較困難,同時(shí)二次污染問(wèn)題較難解決,凈化效果不理想。所以本方案不建議采用。(3)直接燃燒法本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800℃),駐留一定的時(shí)間(0.3~0.5秒),使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。本法的特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理;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(guó)內(nèi)基本上未獲推廣,僅有少數(shù)廠家引進(jìn)國(guó)外治理設(shè)備應(yīng)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)。所以本方案也不建議采用。(4)催化燃燒法該法是將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過(guò)催化床燃燒,達(dá)到凈化目的。其優(yōu)點(diǎn)是能耗低、凈化率高、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理,不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。(5)吸附法(1)直接活性炭吸附法有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附,可達(dá)到90%以上的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生,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?shù)冗^(guò)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--回收法該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生,蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機(jī)液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機(jī)溶劑與水的分離不很徹底,得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高,組份較為復(fù)雜,這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)中,要再采用蒸餾、精餾、萃取、分離等多道程序,而且蒸汽冷凝效果和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全問(wèn)題也亟待解決。該法在工藝技術(shù)上仍有待提高。(3)新型吸附--催化氧化法應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)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(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取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(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。(6)生物法該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái),具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn),在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)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)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用,對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。圖6-1 VOC處理方法濃度范圍圖圖6-2 VOC不同處理方法費(fèi)用對(duì)比圖根據(jù)貴公司提供的資料和我方現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),此次處理廢氣有風(fēng)量大、有機(jī)物濃度較低等特點(diǎn),結(jié)合我方在同行業(yè)中的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇“活性炭吸附—催化燃燒再生”凈化工藝是理想的治理方案。 (1)廢氣經(jīng)風(fēng)管引致樓頂再進(jìn)入旋流板塔去除廢氣中的霧渣等雜質(zhì),然后把剩余大顆粒物經(jīng)過(guò)水洗后進(jìn)入干式過(guò)濾器。以保證蜂窩活性炭吸附材料的凈化效率和使用壽命。(2)在吸附風(fēng)機(jī)的變頻控制作用下,經(jīng)過(guò)多級(jí)過(guò)濾后的廢氣進(jìn)入活性炭吸附器進(jìn)行吸附處理,經(jīng)吸附凈化后的氣體得以凈化,凈化后的氣體再通過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣。(3)當(dāng)吸附床吸附飽和后;關(guān)閉吸附箱進(jìn)出口閥門。啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)對(duì)該吸附床脫附,脫附氣體首先經(jīng)過(guò)催化床中的換熱器,然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器,在電加熱器的作用下,使氣體溫度提高到300℃左右,再通過(guò)催化劑,有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒,被分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量的熱,氣體溫度進(jìn)一部提高,該高溫氣體再次通過(guò)換熱器,與進(jìn)來(lái)的冷風(fēng)換熱,回收一部分熱量。從換熱器出來(lái)的氣體分兩部分:一部分直接排空;另一部分進(jìn)入吸附床對(duì)活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過(guò)高時(shí)可啟動(dòng)補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)冷,使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。活性炭吸附床內(nèi)溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)啟用火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。(4)期間由控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器、溫度、電動(dòng)閥門進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到預(yù)定的催化溫度時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器的加熱,當(dāng)溫度不夠時(shí),系統(tǒng)又重新啟動(dòng)預(yù)熱器,使催化溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶划?dāng)催化床的溫度過(guò)高時(shí),開啟補(bǔ)冷風(fēng)閥,向催化床系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣,可有效地控制催化床的溫度,防止催化床的溫度過(guò)高。此外,系統(tǒng)中還有防火閥,可有效地防止火焰回串。當(dāng)活性碳吸附床脫附時(shí)溫度過(guò)高時(shí),自動(dòng)啟用補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低系統(tǒng)溫度,溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)開啟火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng),確保系統(tǒng)安全。
目前處理有機(jī)廢氣的方法種類繁多,特點(diǎn)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、催化燃燒法、吸附法等,以下對(duì)各工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。(1)冷凝回收法這種方法將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝,冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,因此無(wú)特殊需要,一般不采用此法。(2)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。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適合于中高濃度的廢氣,但要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液也比較困難,同時(shí)二次污染問(wèn)題較難解決,凈化效果不理想。所以本方案不建議采用。(3)直接燃燒法本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800℃),駐留一定的時(shí)間(0.3~0.5秒),使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。本法的特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理;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(guó)內(nèi)基本上未獲推廣,僅有少數(shù)廠家引進(jìn)國(guó)外治理設(shè)備應(yīng)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)。所以本方案也不建議采用。(4)催化燃燒法該法是將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過(guò)催化床燃燒,達(dá)到凈化目的。其優(yōu)點(diǎn)是能耗低、凈化率高、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理,不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。(5)吸附法(1)直接活性炭吸附法有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附,可達(dá)到90%以上的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生,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?shù)冗^(guò)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--回收法該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生,蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機(jī)液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機(jī)溶劑與水的分離不很徹底,得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高,組份較為復(fù)雜,這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)中,要再采用蒸餾、精餾、萃取、分離等多道程序,而且蒸汽冷凝效果和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全問(wèn)題也亟待解決。該法在工藝技術(shù)上仍有待提高。(3)新型吸附--催化氧化法應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)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(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取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(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。(6)生物法該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái),具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn),在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)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)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用,對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。圖6-1 VOC處理方法濃度范圍圖
目前處理有機(jī)廢氣的方法種類繁多,特點(diǎn)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、催化燃燒法、吸附法等,以下對(duì)各工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。(1)冷凝回收法這種方法將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝,冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,因此無(wú)特殊需要,一般不采用此法。(2)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。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適合于中高濃度的廢氣,但要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液也比較困難,同時(shí)二次污染問(wèn)題較難解決,凈化效果不理想。所以本方案不建議采用。(3)直接燃燒法本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800℃),駐留一定的時(shí)間(0.3~0.5秒),使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。本法的特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理;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(guó)內(nèi)基本上未獲推廣,僅有少數(shù)廠家引進(jìn)國(guó)外治理設(shè)備應(yīng)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)。所以本方案也不建議采用。(4)催化燃燒法該法是將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過(guò)催化床燃燒,達(dá)到凈化目的。其優(yōu)點(diǎn)是能耗低、凈化率高、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理,不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。(5)吸附法(1)直接活性炭吸附法有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附,可達(dá)到90%以上的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生,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?shù)冗^(guò)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--回收法該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生,蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機(jī)液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機(jī)溶劑與水的分離不很徹底,得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高,組份較為復(fù)雜,這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)中,要再采用蒸餾、精餾、萃取、分離等多道程序,而且蒸汽冷凝效果和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全問(wèn)題也亟待解決。該法在工藝技術(shù)上仍有待提高。(3)新型吸附--催化氧化法應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)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(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取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(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。(6)生物法該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái),具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn),在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)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)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用,對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。圖6-1 VOC處理方法濃度范圍圖圖6-2 VOC不同處理方法費(fèi)用對(duì)比圖根據(jù)貴公司提供的資料和我方現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),此次處理廢氣有風(fēng)量大、有機(jī)物濃度較低等特點(diǎn),結(jié)合我方在同行業(yè)中的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇“活性炭吸附—催化燃燒再生”凈化工藝是理想的治理方案。 (1)廢氣經(jīng)風(fēng)管引致樓頂再進(jìn)入旋流板塔去除廢氣中的霧渣等雜質(zhì),然后把剩余大顆粒物經(jīng)過(guò)水洗后進(jìn)入干式過(guò)濾器。以保證蜂窩活性炭吸附材料的凈化效率和使用壽命。(2)在吸附風(fēng)機(jī)的變頻控制作用下,經(jīng)過(guò)多級(jí)過(guò)濾后的廢氣進(jìn)入活性炭吸附器進(jìn)行吸附處理,經(jīng)吸附凈化后的氣體得以凈化,凈化后的氣體再通過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣。(3)當(dāng)吸附床吸附飽和后;關(guān)閉吸附箱進(jìn)出口閥門。啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)對(duì)該吸附床脫附,脫附氣體首先經(jīng)過(guò)催化床中的換熱器,然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器,在電加熱器的作用下,使氣體溫度提高到300℃左右,再通過(guò)催化劑,有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒,被分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量的熱,氣體溫度進(jìn)一部提高,該高溫氣體再次通過(guò)換熱器,與進(jìn)來(lái)的冷風(fēng)換熱,回收一部分熱量。從換熱器出來(lái)的氣體分兩部分:一部分直接排空;另一部分進(jìn)入吸附床對(duì)活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過(guò)高時(shí)可啟動(dòng)補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)冷,使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。活性炭吸附床內(nèi)溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)啟用火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。(4)期間由控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器、溫度、電動(dòng)閥門進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到預(yù)定的催化溫度時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器的加熱,當(dāng)溫度不夠時(shí),系統(tǒng)又重新啟動(dòng)預(yù)熱器,使催化溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶划?dāng)催化床的溫度過(guò)高時(shí),開啟補(bǔ)冷風(fēng)閥,向催化床系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣,可有效地控制催化床的溫度,防止催化床的溫度過(guò)高。此外,系統(tǒng)中還有防火閥,可有效地防止火焰回串。當(dāng)活性碳吸附床脫附時(shí)溫度過(guò)高時(shí),自動(dòng)啟用補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低系統(tǒng)溫度,溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)開啟火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng),確保系統(tǒng)安全。
目前處理有機(jī)廢氣的方法種類繁多,特點(diǎn)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、催化燃燒法、吸附法等,以下對(duì)各工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。(1)冷凝回收法這種方法將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝,冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,因此無(wú)特殊需要,一般不采用此法。(2)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。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適合于中高濃度的廢氣,但要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液也比較困難,同時(shí)二次污染問(wèn)題較難解決,凈化效果不理想。所以本方案不建議采用。(3)直接燃燒法本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800℃),駐留一定的時(shí)間(0.3~0.5秒),使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。本法的特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理;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(guó)內(nèi)基本上未獲推廣,僅有少數(shù)廠家引進(jìn)國(guó)外治理設(shè)備應(yīng)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)。所以本方案也不建議采用。(4)催化燃燒法該法是將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過(guò)催化床燃燒,達(dá)到凈化目的。其優(yōu)點(diǎn)是能耗低、凈化率高、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理,不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。(5)吸附法(1)直接活性炭吸附法有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附,可達(dá)到90%以上的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生,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?shù)冗^(guò)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--回收法該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生,蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機(jī)液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機(jī)溶劑與水的分離不很徹底,得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高,組份較為復(fù)雜,這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)中,要再采用蒸餾、精餾、萃取、分離等多道程序,而且蒸汽冷凝效果和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全問(wèn)題也亟待解決。該法在工藝技術(shù)上仍有待提高。(3)新型吸附--催化氧化法應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)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(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取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(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。(6)生物法該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái),具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn),在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)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)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用,對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。圖6-1 VOC處理方法濃度范圍圖圖6-2 VOC不同處理方法費(fèi)用對(duì)比圖根據(jù)貴公司提供的資料和我方現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),此次處理廢氣有風(fēng)量大、有機(jī)物濃度較低等特點(diǎn),結(jié)合我方在同行業(yè)中的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇“活性炭吸附—催化燃燒再生”凈化工藝是理想的治理方案。 (1)廢氣經(jīng)風(fēng)管引致樓頂再進(jìn)入旋流板塔去除廢氣中的霧渣等雜質(zhì),然后把剩余大顆粒物經(jīng)過(guò)水洗后進(jìn)入干式過(guò)濾器。以保證蜂窩活性炭吸附材料的凈化效率和使用壽命。(2)在吸附風(fēng)機(jī)的變頻控制作用下,經(jīng)過(guò)多級(jí)過(guò)濾后的廢氣進(jìn)入活性炭吸附器進(jìn)行吸附處理,經(jīng)吸附凈化后的氣體得以凈化,凈化后的氣體再通過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣。(3)當(dāng)吸附床吸附飽和后;關(guān)閉吸附箱進(jìn)出口閥門。啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)對(duì)該吸附床脫附,脫附氣體首先經(jīng)過(guò)催化床中的換熱器,然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器,在電加熱器的作用下,使氣體溫度提高到300℃左右,再通過(guò)催化劑,有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒,被分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量的熱,氣體溫度進(jìn)一部提高,該高溫氣體再次通過(guò)換熱器,與進(jìn)來(lái)的冷風(fēng)換熱,回收一部分熱量。從換熱器出來(lái)的氣體分兩部分:一部分直接排空;另一部分進(jìn)入吸附床對(duì)活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過(guò)高時(shí)可啟動(dòng)補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)冷,使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。活性炭吸附床內(nèi)溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)啟用火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。(4)期間由控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器、溫度、電動(dòng)閥門進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到預(yù)定的催化溫度時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器的加熱,當(dāng)溫度不夠時(shí),系統(tǒng)又重新啟動(dòng)預(yù)熱器,使催化溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶划?dāng)催化床的溫度過(guò)高時(shí),開啟補(bǔ)冷風(fēng)閥,向催化床系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣,可有效地控制催化床的溫度,防止催化床的溫度過(guò)高。此外,系統(tǒng)中還有防火閥,可有效地防止火焰回串。當(dāng)活性碳吸附床脫附時(shí)溫度過(guò)高時(shí),自動(dòng)啟用補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低系統(tǒng)溫度,溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)開啟火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng),確保系統(tǒng)安全。
目前處理有機(jī)廢氣的方法種類繁多,特點(diǎn)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、催化燃燒法、吸附法等,以下對(duì)各工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。(1)冷凝回收法這種方法將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝,冷凝液經(jīng)分離回收有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,因此無(wú)特殊需要,一般不采用此法。(2)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。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發(fā)性,吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適合于中高濃度的廢氣,但要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液也比較困難,同時(shí)二次污染問(wèn)題較難解決,凈化效果不理想。所以本方案不建議采用。(3)直接燃燒法本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800℃),駐留一定的時(shí)間(0.3~0.5秒),使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。本法的特點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理;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(guó)內(nèi)基本上未獲推廣,僅有少數(shù)廠家引進(jìn)國(guó)外治理設(shè)備應(yīng)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)。所以本方案也不建議采用。(4)催化燃燒法該法是將廢氣加熱到200~300℃經(jīng)過(guò)催化床燃燒,達(dá)到凈化目的。其優(yōu)點(diǎn)是能耗低、凈化率高、無(wú)二次污染、工藝簡(jiǎn)單操作方便。適用于高溫高濃度的有機(jī)廢氣治理,不適用于低濃度、大風(fēng)量的有機(jī)廢氣治理。可燃物在催化劑作用下燃燒,與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。(5)吸附法(1)直接活性炭吸附法有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附,可達(dá)到90%以上的凈化率,設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生,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?shù)冗^(guò)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--回收法該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生,蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離,可回收有機(jī)液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機(jī)溶劑與水的分離不很徹底,得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高,組份較為復(fù)雜,這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)中,要再采用蒸餾、精餾、萃取、分離等多道程序,而且蒸汽冷凝效果和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全問(wèn)題也亟待解決。該法在工藝技術(shù)上仍有待提高。(3)新型吸附--催化氧化法應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)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(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取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(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。(6)生物法該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái),具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn),在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)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)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用,對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。圖6-1 VOC處理方法濃度范圍圖圖6-2 VOC不同處理方法費(fèi)用對(duì)比圖根據(jù)貴公司提供的資料和我方現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),此次處理廢氣有風(fēng)量大、有機(jī)物濃度較低等特點(diǎn),結(jié)合我方在同行業(yè)中的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇“活性炭吸附—催化燃燒再生”凈化工藝是理想的治理方案。 (1)廢氣經(jīng)風(fēng)管引致樓頂再進(jìn)入旋流板塔去除廢氣中的霧渣等雜質(zhì),然后把剩余大顆粒物經(jīng)過(guò)水洗后進(jìn)入干式過(guò)濾器。以保證蜂窩活性炭吸附材料的凈化效率和使用壽命。(2)在吸附風(fēng)機(jī)的變頻控制作用下,經(jīng)過(guò)多級(jí)過(guò)濾后的廢氣進(jìn)入活性炭吸附器進(jìn)行吸附處理,經(jīng)吸附凈化后的氣體得以凈化,凈化后的氣體再通過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣。(3)當(dāng)吸附床吸附飽和后;關(guān)閉吸附箱進(jìn)出口閥門。啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)對(duì)該吸附床脫附,脫附氣體首先經(jīng)過(guò)催化床中的換熱器,然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器,在電加熱器的作用下,使氣體溫度提高到300℃左右,再通過(guò)催化劑,有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒,被分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量的熱,氣體溫度進(jìn)一部提高,該高溫氣體再次通過(guò)換熱器,與進(jìn)來(lái)的冷風(fēng)換熱,回收一部分熱量。從換熱器出來(lái)的氣體分兩部分:一部分直接排空;另一部分進(jìn)入吸附床對(duì)活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過(guò)高時(shí)可啟動(dòng)補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)冷,使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。活性炭吸附床內(nèi)溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)啟用火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。(4)期間由控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器、溫度、電動(dòng)閥門進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到預(yù)定的催化溫度時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器的加熱,當(dāng)溫度不夠時(shí),系統(tǒng)又重新啟動(dòng)預(yù)熱器,使催化溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶划?dāng)催化床的溫度過(guò)高時(shí),開啟補(bǔ)冷風(fēng)閥,向催化床系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣,可有效地控制催化床的溫度,防止催化床的溫度過(guò)高。此外,系統(tǒng)中還有防火閥,可有效地防止火焰回串。當(dāng)活性碳吸附床脫附時(shí)溫度過(guò)高時(shí),自動(dòng)啟用補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低系統(tǒng)溫度,溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)開啟火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng),確保系統(tǒng)安全。
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