有机废气处理技术汇总教材
有机废气处理技术
当气体中含有较多的有回收价值的有机气态污染时,通过冷凝回收这些污染物是最好的方法。
当尾气被水饱和时,为了消灭反烟,有时也用冷凝的方法将水蒸气冷凝下来,单纯通过冷凝往往不能将污染物脱除至规定的要求,除非使用冷冻剂。
一般使用室温水作为冷却剂的冷凝器是吸附或燃烧的很好的预处理装置。
一、冷凝原理1.冷凝自然界的冷凝现象诸如:盛夏季节,清晨所见到的花草上的露珠;厨房自来水管外面一层湿漉漉的水膜;外出归来人室后眼镜上的水雾等。
所谓冷凝就是当热流体放出热量时,温度没有变化,而使流体从气相变为液相。
冷凝回收的方法就是将蒸气从空气中冷却凝成液体,并将液体收集起来,加以利用。
从空气中冷凝蒸气的方法,可以是移去热量即冷却,也可以是增加压力,使蒸气在压缩时凝出来。
而在空气净化方面通常只用冷却的方法,很少使用压缩的方法。
2.饱和蒸气压与温度的关系所谓蒸气压就是物质从液相逃逸到气相中的能力。
蒸气压与蒸气物质本身的性质、温度及蒸气的浓度有关。
以冷却的方法将空气中的蒸气凝成液体,其极限就是指冷却温度下的饱和蒸气,而饱和蒸气压就是指纯物质在指定温度下逃逸到气相中的最大能力。
如图13—1所示,是某些物质的饱和蒸气压与温度的关系曲线。
图13-1 某些物质的饱和蒸气压与温度的关系曲线不同温度下的饱和蒸气压p0可按下式计算:(13—1)式中p0——指定开尔文温度T下的饱和蒸气压,×133.322Pa;T——有机溶剂的温度,K;A,B——与物质性质有关的常数。
表13—1是一些常见有机溶剂的A,B值。
[例1] 求苯、甲苯和二硫化碳在室温为20℃时的饱和蒸气压。
解由式(13—1)可算出苯:由表13—1,A=1731,B=7.783所以p0=75×133.322Pa(75mmHg)查图13—1可知,两种方法得出的数值相近。
甲苯:由表13—1,A=1901,B=7.837所以p0=22×133.322Pa(22mmHg)查图13—1与甲苯曲线对照,数值相近。
第9章-有机废气生物处理技术课件
• 多为混合微生物,因为:
① 含有多种成分的混合废气,需要多种微生物分别降解; ②有的成分需要几种微生物的相继作用才能分解转化为无害物质; ③一些难降解的成分要由几种微生物联合作用才能被完全降解; • 卤代有机化合物先经厌氧微生物还原脱卤,再被好氧微生物彻底分解; ④工艺需要,尽管废气成分能够被单一微生物分解,但还需利用其它微生
第9章-有机废气生物处理技术
四、 有机废气生物处理技术的应用
1• .生有物机洗废涤气法的:净处化理净化气量小、 浓度大、易溶且生物代谢速率 较低的废气;
• 生物滤池:气量大、浓度低的 废气;
• 生物滴滤池:负荷较高以及污 染物降解后会生成酸性物质的 废气。
第9章-有机废气生物处理技术
2. 恶臭去除
第9章-有机废气生物处理技术
一、生物滤池法
首先含污染物的气体进入加湿器进行润湿; 润湿废气进入填料层,微生物进行生物代谢。 净化后气体在滤池顶部排出。
第9章-有机废气生物处理技术
第9章-有机废气生物处理技术
• 生物滤池所用填料特性是影响其处理效果的关键因素。 • 填料选择要考虑比表面积、机械强度、化学稳定性、持水性等问题。
第9章-有机废气生物处理技术
** 生物滤池、生物滴滤池利用液体为媒介,将气态 污染物转入生物相,进而无机化;
** 生物洗涤则将气态污染物转移入水相,把气态 污染物的净化转化为水中污染物的净化。
• 非常适合于亲水性化合物,如丙酮或甲醇。
第9章-有机废气生物处理技术
生物洗涤装置
第9章-有机废气生物处理技术
• 生物洗涤装置一般由洗涤器和生物反应器两部分 组成,吸收器和生物反应器分开设置。
第9章-有机废气生物处理技术
l 吸收主要是物理溶解过程,采用的吸收设备有喷 淋塔、筛板塔、鼓泡塔等,吸收过程进行很快, 水在吸收设备中的停留时间仅约几秒钟;
有机废气处理技术
光催化氧化法
光催化氧化法分为光氧化和光微波二种
基本原理:
通过光氧化和光微波产生的高强度纳米紫外线照射 污染物分子,使所有有机物废气的分子链完全打断 ,裂解、改变物质结构,将高分子污染物质,裂解 、分解成为低分子无害物质,如水和二氧化碳等。 打断分解大分子链为小分子链,再利用臭氧和羟基 自由基氧化、催化剂进行催化氧化,使有机物变为 水和二氧化碳,以达到去除有机物的目的。
活性炭技术
活性炭吸附原理
1、依靠自身独特的孔隙结构 活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、 比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量 肉眼看不见的微孔,1克活性炭材料中微孔,将其展开后表面积可高达 800-1500平方米,特殊用途的更高。也就是说,在一个米粒大小的活 性炭颗粒中,微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。正是这 些高度发达,如人体毛细血管般的孔隙结构,使活性炭拥有了优良的吸 附性能。 、
在将废气进行催化燃烧的过程中,废气经管道由风机送入热交 换器,将废气加热到催化燃烧所需要的起燃温度,再通过催化剂床 层使之燃烧,由于催化剂的存在,催化燃烧的起燃温度约为250300℃,大大低于直接燃烧法的燃烧温度650-800℃,因此能耗远比 直接燃烧法为低。
催化燃烧工作原理图
直接燃烧法
工作原理;
低温等离子技术
低温等离子技术原理: 污染物在外加电场的作用下,介质等离子体放电产生的大量 携能电子轰击污染物分子,使其电离、解离和激发,然后便 引发了一系列复杂的物理、化学反应,使复杂大分子污染物 转变为简单小分子安全物质,或使有毒有害物质转变成无毒 无害或低毒低害的物质,从而使污染物得以降解去除。
有机废气治理技术汇总
有机废气治理技术汇总(回收法+消除法)按照处理的方法,有机废气处理的方法主要有两类:一类是回收法,另一类是消除法。
回收法主要有炭吸附、变压吸附、冷凝法及膜分离技术;回收法是通过物理方法,用温度、压力、选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离VOC 的。
消除法有热氧化、催化燃烧、生物氧化及集成技术;消除法主要是通过化学或生化反应,用热、催化剂和微生物将有机物转变成为CO2和水。
回收技术(1)炭吸附法炭吸附是目前最广泛使用的回收技术,其原理是利用吸附剂(粒状活性炭和活性炭纤维)的多孔结构,将废气中的VOC捕获。
将含VOC的有机废气通过活性炭床,其中的VOC被吸附剂吸附,废气得到净化,而排入大气。
当炭吸附达到饱和后,对饱和的炭床进行脱附再生;通入水蒸汽加热炭层,VOC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VOC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VOC。
因涂料中所用的“三苯”与水互不相溶,故可以直接回收。
炭吸附技术主要用于废气中组分比较简单、有机物回收利用价值较高的情况,其废气处理设备的尺寸和费用正比于气体中VOC的数量,却相对独立于废气流量;因此,炭吸附床更倾向于稀的大气量物流,一般用于VOC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,尤其对含卤化物的净化回收更为有效。
(2)冷凝法冷凝法是最简单的回收技术,将废气冷却使其温度低于有机物的露点温度,使有机物冷凝变成液滴,从废气中分离出来,直接回收。
但这种情况下,离开冷凝器的排放气中仍含有相当高浓度的VOC,不能满足环境排放标准。
要获得高的回收率,系统需要很高的压力和很低的温度,设备费用显著地增加。
冷凝法主要用于高沸点和高浓度的VOC回收,适用的浓度范围为>5%(体积)。
(3)膜分离技术膜分离系统是一种高效的新型分离技术,其流程简单、回收率高、能耗低、无二次污染。
环境工程技术手册废气处理工程技术手册
在废气处理设备部分,目录介绍了各种废气处理设备的原理、结构和使用方法。 这些设备是废气处理工程中的重要组成部分,了解它们可以帮助读者更好地选 择和使用合适的设备。
在废气处理工程的设计与运行部分,目录提到了废气处理工程的设计原则、流 程和运行管理等方面的内容。这一部分是实际应用中的关键环节,掌握这些知 识可以帮助读者更好地设计和运行废气处理工程。
书中还对废气处理的相关法规和标准进行了梳理和分析。作者指出,废气处理 不仅是技术问题,也是法律和道德问题。我们应该遵守相关法规和标准,推动 废气处理的规范化、法制化进程。
《环境工程技术手册废气处理工程技术手册》是一本关于废气处理的综合性、 实用性很强的工具书。通过阅读本书,读者可以全面了解废气处理的最新技术 和实践经验,为解决废气问题提供有力的支持。本书也提醒我们,废气处理不 仅是技术和工程问题,更是人类文明进步的重要标志。我们应该共同努力,推 动废气处理技术的发展和应用,为创造美好的环境贡献力量。
在废气处理工程实例部分,目录列举了一些典型的废气处理工程案例,包括各 种工业废气和汽车尾气的处理等。这些案例有助于读者更好地理解废气处理的 实际应用和效果。
附录部分则是一些相关的参考资料和数据,方便读者进一步查阅和学习。
综合来看,《环境工程技术手册废气处理工程技术手册》这本书的目录结构完 整、条理清晰,涵盖了废气处理的各个方面。通过深入学习这本书的内容,可 以帮助读者全面了解和掌握废气处理工程技术的理论和实践知识,为解决实际 问题提供有力的支持。
书中还特别了新兴的废气处理技术,如光催化、电化学等。这些技术具有较高 的效率和环保性,被认为是未来废气处理的重要发展方向。作者强调,技术的 发展需要不断地创新和改进,同时也要注重技术的实际应用和经济效益。
废气处理技术ppt课件
二、废气处理技术的介绍 2.2 有机废气处理技术的介绍
吸收法
VOCs 污 染 控 制 技 术
回收技术 销毁技术
吸附法 冷凝法 膜技术
燃烧法 光催化技术Leabharlann 生物技术催化燃烧 直接燃烧
等离子体技术 5
2.2 有机废气处理技术的介绍
2.2 .1回收技术 吸收法
对浓度和压力较高,温度较低的VOCs,常采用低挥发性或不 挥发的溶剂对其进行吸收。然后再利用VOCs与吸收剂(水或化学 药剂)物理性质的差异将二者分离。 吸附法
有机废气
1
二、废气处理技术的介绍 1、无机气体处理技术 常见的无机污染物主要包括HCl、H2SO4、Cl2、NOx、HF、 H2S、SiH4、NH3、Pb等。其中HCl、H2SO4、Cl2、HF、NH3常采 用各类酸碱废气吸收塔。NOx浓度较高时净化难度较高,湿法净化 效率主要取决于NO2与NO之间的比例,干法处理技术包括催化还 原和非催化还原;SiH4目前在太阳能行业应用较多,由于易燃易爆 需采用专门硅烷燃烧塔。
化废气的目的。该方法具有原理简单、不产生二次污染物、运行维护
费用低等优点越。
生物层
液膜
废气
载 体
有机物 CO2
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2.2 有机废气处理技术的介绍
2.2 .2销毁技术 低温等离子技术
低温等离子体技术净化作用机理包含两个方面:一是在产生等离 子体的过程中,高频放电所产生的瞬间高能足够打开一些有害气体分 子的化学能,使之分解为单质原子或无害分子;二是等离子体中包含 大量的高能电子和具有强氧化性的自由基,这些活性粒子和部分臭气 分子碰撞结合,使得臭气分子的化学键断裂,直接分解成单质原子或 由单一原子构成得无害气体分子。同时产生的大量·OH、·HO2、·O等 活性自由基和氧化性极强的O3,与有害气体分子发生化学反应,最终 生成无害产物。相关过程如下:
废气处理系统培训课件
废气处理系统培训课件废气处理系统培训课件随着工业化进程的不断加速,废气排放成为了一个严重的环境问题。
废气中的有害物质对空气质量和人类健康造成了严重威胁。
为了解决这一问题,废气处理系统应运而生。
本文将介绍废气处理系统的基本原理、技术和应用。
一、废气处理系统的基本原理废气处理系统的基本原理是通过一系列的物理、化学和生物反应过程,将废气中的有害物质转化为无害物质或使其浓度降低到符合环境排放标准的水平。
1. 物理处理:物理处理是废气处理系统的第一步,主要通过分离、吸附、吸附、冷凝和脱湿等方法来去除废气中的固体颗粒、液滴和水蒸气等。
2. 化学处理:化学处理是废气处理系统的核心环节,通过化学反应来转化有害物质。
常见的化学处理方法包括氧化、还原、中和、水解和气相吸收等。
3. 生物处理:生物处理是废气处理系统中的一种环保技术,通过利用微生物的作用将废气中的有机物质转化为无害物质。
生物处理技术具有高效、低成本和环保等优点,逐渐被广泛应用于废气处理领域。
二、废气处理系统的技术废气处理系统包括多种技术,根据废气的成分和排放标准的要求,可以选择不同的技术组合。
1. 吸附技术:吸附技术是将废气中的有害物质吸附到吸附剂表面的一种方法。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛和硅胶等。
吸附技术适用于处理低浓度有机废气和挥发性有机物。
2. 活性炭吸附技术:活性炭吸附技术是一种常见的废气处理技术,通过活性炭对废气中的有机物进行吸附,从而达到净化废气的目的。
活性炭吸附技术适用于处理有机废气、恶臭气体和低浓度有毒气体。
3. 催化氧化技术:催化氧化技术是通过催化剂的作用将废气中的有害物质氧化为无害物质的方法。
常用的催化剂有铂、钯、铑等贵金属。
催化氧化技术适用于处理高浓度有机废气和有毒气体。
4. 生物滤池技术:生物滤池技术是利用微生物的作用将废气中的有机物质降解为无害物质的方法。
生物滤池技术适用于处理高浓度有机废气和恶臭气体。
三、废气处理系统的应用废气处理系统广泛应用于各个行业,包括化工、石化、电力、冶金、印刷、造纸、食品等。
EHS培训教材(废水、废气、固废、能资源管理)-
依法收缴以及接收的公众上交的危险化学品。
3.4 危险废物管理规范
公司按照上级环保监管部门要求, 加强危险废物的规范管理。
• 1.危险废物识别标识 • 2.危险废物收集、贮存、处置 • 3.应急预案
(1)塞废水管路、堰井;应 经常检查,如有堵塞、断裂,应及时疏通、 补漏;
• 含 “一类”污染物的如含铬镍氰基废水不能 排入污水沟,要求单独收集,车间先预处理 ;
• “一类”车间处理设施排放口取样符合标准
1.2 废水管理程序
• 生产车间要对溶剂含量较高的废水尽可能地 进行有效的回收和利用,以减少污染和提高 资源的利用率;
操作间地沟内有工程施工残 留渣,堵塞排水管
车间离心机管路溢出废水 生产工序门口地沟积水
2、废气管理
有机废气处理系统
无机废气处理系统
2.1 法律法规
• 中华人民共和国大气污染防治法 • 中华人民共和国大气污染防治法实施细
则 • 浙江省大气污染防治条例 • 大气污染物排放标准 • ……
2.2 废气管理程序
3.2 工业危险废物管理程序
• 可出售的废弃包装物,在确保符合环保安全的条件下 ,由产生车间(部门)收集、运输并分类堆放至包装 物回收点,交公司团委统一处置,公司团委将废弃包 装物出售给收购单位,审批出厂手续;
• 工业危险废物由产生部门填写废物标签并办理入库手 续,可委托装卸队承担搬运任务,危险废物仓库管理 员按《浙江省工业危险废物管理台账》要求建立相应 的出入库台账,来源、数量、去向账目清晰;
培训大纲
• 1.废水管理 • 2.废气管理 • 3.危险废物管理 • 4.能资源管理简述
第九章有机废气生物处理技术解析ppt课件
类别
来源
危害
硫氧 矿物燃烧 化物 火山活动
酸雨
碳氧 化物
不完全燃烧 机动车排气
破坏血红蛋白ຫໍສະໝຸດ 迁移H2SO 4 或 硫 酸 盐,干、湿沉降
生物吸附 光合作用
氮氧 燃烧过程 化物 细菌作用
造成光化学烟雾 HNO3或硝酸盐,
温室效应
干、湿沉降
破坏臭氧层
在大气中光离解
碳氢 汽车尾气 化合物 有机物蒸发
卤素 化合物
一、生物法净化有机废气的原理
有机废气生物净化是利用微生物以废气中的 有机组分作为其生命活动的能源或其他养分, 经代谢降解,转化为简单的无机物及细胞组 成物质。
与废水生物处理的最大区别在于:废气中的 有机物质首先要经历由气相转移到液相(或 固体表面液膜)中的传质过程 ;然后在液相 或(固体表面生物层)被微生物吸附降解。
3. 没有毒性或对微生物生长有抑制作用的
从使用情况来看,闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ,但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ,在此 不再说 明。
三、废气生物处理的基本条件
• 主要有水分、养分、温度、氧气以及酸碱度 等。
1.水 分 • 微生物生命活动的必要成分; • 吸收废气的溶剂。 ➢采用土壤或堆肥等固态处理系统时,适宜的
从使用情况来看,闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ,但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ,在此 不再说 明。
1.生物滤池
• 生物滤池内的固态介质是一些天然材 料,常用的固体颗粒有土壤和堆肥, 这些材料为微生物的附着和生长提供 表面,微生物可以吸收废气中的污染 物将其转化为无害物质。
化工废气的治理和管控培训教材(PPT 35页)
局部地区污染主要来自于工业 排放废气!
全球大气污染 广域大气污染
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化工废气的来源
• 生产工艺过程中反应或副反应生成的废气。
• 生产过程中原料储存、输送作业中散发的有污染物的气体。
• 生产过程中物料的“跑、冒、滴、漏”。 • 开停车或操作失误,指挥不当,管理不善造成废气的排放。 • 排放的气体在光或与作用下反应产生有害气体。
• 吸收法:利用组分在吸收剂中溶解度不同(物理吸收)或与吸附剂发生 选择性化学反应(化学吸附)
• 吸附法:利用多孔性物质表面存在的未平衡的分子引力或化学键力,把 某些组分吸留在固体表面上
• 冷凝法:利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一性质,采用降 低温度或提高系统压力,是处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离 出来的过程。
吸收剂:在吸收过程中,用来吸收气体中的有害物质的液体 吸收质——被吸收的组分 吸收液——吸收了吸收质后的液体 吸收剂的选择 ——吸收容量大,即在单位体积的吸收剂中吸收有害气体的数量要大; ——饱和蒸气压低,以减少因挥发而引起的吸收剂的损耗; ——选择性高,即对有害气体吸收能力强; ——沸点要适宜,热稳定性高,粘度及腐蚀性要小,价廉易得
2.增设回收系统 (1) 集气罐法 (2) 冷凝回收法 (3) 压缩回收法 (4) 喷淋回收法
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生产车间气味管控方案
1. 产生无组织废气的工序:在离心、烘干、反应釜等废气排放较频繁的设 备上方设置集风装置,将废气进行收集,经冷凝、液体吸收、吸附、燃 烧催化转化等化学或物理方法处理后,有排气筒排放,浓度较低时可直 接经排气筒排放;
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3.3 吸附法-2
吸附法用于高浓度单一有机废气回收时,可以采用吸附-解析法回收挥 发性有机物,同时实现活性炭床的再生。
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TVOCs有机废气处理技术汇总吸附技术、催化燃烧技术和热力焚烧技术是传统的有机废气治理技术,也仍然是目前应用最广泛的VOCs实用治理技术。
催化燃烧技术催化燃烧装置(RCO)催化燃烧装置(RCO):首先通过除尘阻火系统。
然后进入换热器,再送到加热室,使气体达到燃烧反应温度,再通过催化床的作用,使有机废气分解成二氧化碳和水,再进入换热器与低温气体进行热交换,使进入的气体温度升高达到反应温度。
如达不到反应温度,加热系统科通过自控系统实现补偿加热。
利用催化剂做中间体,使有机气体在较低的温度下,变成无害的水和二氧化碳气体,即:产品性能特点:①操作方便,设备工作时,实现自动控制,安全可靠。
②设备启动,仅需15~30分钟升温至起燃温度,能耗低。
③采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂,比表面积大,阻力小,净化率高。
④余热可返回烘道,降低原烘道中消耗功率;也可作其它方面的热源。
⑤使用寿命长,催化剂一般两年更换,并且载体可再生。
应用范围1苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气处理。
2适用于化工、塑料、橡胶、制药、印刷、农药、制鞋等行业的有机废气净化。
催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。
用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐,金属包括贵金属和非贵金属。
目前使用的金属催化剂主要是Pt、Pd,技术成熟,而且催化活性高,但价格比较昂贵而且在处理卤素有机物,含N、S、P等元素时,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。
非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。
近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多,而且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。
例如V2O5 +MOX (M:过渡族金属) +贵金属制成的催化剂用于治理甲硫醇废气, Pt + Pd + Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。
由于有机废气中常出现杂质 ,很容易引起催化剂中毒 ,导致催化剂中毒的毒物 (抑制剂主要有磷、铅、铋砷、锡、汞、亚铁离子锌、卤素等。
催化剂载体起到节省催化剂 ,增大催化剂有效面积 ,使催化剂具有一定机械强度 ,减少烧结 ,提高催化活性和稳定性的作用。
能作为载体的材料主要有 AL2O3、铁钒、石棉、陶土、活性炭、金属等 ,最常用的是陶瓷载体一般制成网状、球状、柱状、峰窝状。
另外近年来研究较多且成功的有丝光沸石等。
蓄热式焚烧炉(RTO)RTO(Regenerative Thermal Oxidizer,蓄热室氧化器),其工作原理是在高温下(800℃左右)将有机废气氧化生成CO2和H2O,从而净化废气,并回收分解。
安居乐RTO工艺示意图:产品性能特点:①可实现全自动化控制,操作简单,运行稳定,安全可靠性高。
②VOC的分解效率99%以上;③采用多项先进技术,使设备简化,易于维修,并降低了运行成本。
④废气在炉内停留时间长,炉内无死区;⑤不产生NOX等二次污染。
⑥操作费用低,超低燃料费。
有机废气浓度在500PPM以上时,RTO装置基本不需添加辅助燃料。
热氧化法可分为三种: 热力燃烧式、间壁式和蓄热式。
它们的主要区别在于热量回收方式的不同。
三种方法都可以和催化法结合起来以降低反应温度。
a. 热力燃烧式热氧化器。
热力燃烧式热氧化器一般指的是气体焚烧炉。
它由助燃剂、混合区和燃烧室组成。
助燃剂(天然气、石油等) 作为辅助燃料, 燃烧产生的热在混合区对VOC 废气进行预热,燃烧室为预热后的废气提供足够大的空间和足够长的时间以完成最终的氧化反应。
在供氧充足的前提条件下, 氧化反应的程度(影响最终的VOC 去处率)取决于“三T条件” :反应温度(Temperature)、驻留时间(Time)、湍流混合情况(Turbulence)。
这“三T条件”是互相联系的,在一定范围内改善一个条件可使另外两个条件降低。
热力燃烧式热氧化器的一个最大缺点是辅助燃料价格太高, 致使装置的操作费用很高。
b. 间壁式热氧化器。
间壁式热氧化是指在热氧化装置中加入间壁式热交换器, 热交换器把从燃烧室排出的高温气体所带的热量传递给氧化装置进口处的低温气体, 预热后发生氧化反应。
由于目前的间壁式热交换器最高可获得85%的热回收率,所以极大地降低了辅助燃料的消耗。
间壁式热交换器通常设计成管式、壳式或板式。
由于通常的热氧化温度要保持在800℃—1000℃, 所以间壁式热交换器必须由耐热、耐腐蚀的不锈钢或合金材料制成。
这就使得间壁式热交换器的造价很高, 这是间壁式热氧化器的一个缺点。
同时材料的热应力也不易消除, 这是间壁式热氧化器的另一个缺点。
c. 蓄热式热氧化器。
蓄热式热氧化器(Regenerative Thermal Oxidizer , 以下简称RTO), 是在热氧化装置中加入蓄热式热交换器, 预热VOC 废气,再进行氧化反应。
随着蓄热材料的发展,目前蓄热式热交换器的热回收率已能达到95%以上, 而且占用空间越来越小。
这样辅助燃料的消耗很少(甚至不用辅助燃料,且当VOC 的浓度达到一定值以上时, 还可从RTO 输出热量)。
同时, 由于目前的蓄热材料都选用陶瓷填料, 所以可处理腐蚀性或含有颗粒物的VOC 废气。
RTO装置又可分为阀门切换式和旋转式。
阀门切换式RTO是最常见的一种RTO。
其由两个或多个陶瓷填充床, 通过阀门的切换, 改变气流的方向, 从而达到预热VOC 废气的目的。
图 1 是典型的两床式RTO示意图及工作原理。
两床式RTO主体结构由燃烧室、两个陶瓷填料蓄热床和两个切换阀组成。
当VOC 废气由引风机送入蓄热床1后, 该床放热, VOC 废气被加热, 在燃烧室氧化燃烧,气体通过蓄热床2, 该床吸热, 燃烧后的洁净气被冷却, 通过切换阀后排放。
在达到规定的切换时间后,阀切换, VOC 废气从蓄热床 2 进入, 蓄热床2放热, VOC废气被氧化燃烧, 气体通过蓄热床1, 该床吸热, 燃烧后的洁净气被冷却, 通过切换阀后排放。
如此周期性切换, 就可连续处理VOC 废气。
近年来, 国外又研制开发出旋转式RTO。
该装置由一个燃烧室、一个圆柱形分成几瓣独立区域的陶瓷蓄热床和一个旋转式转向器组成。
通过旋转式转向器的旋转, 就可改变陶瓷蓄热床不同区域的气流方向, 从而连续地预热VOC 废气, 在燃烧室氧化燃烧后就可去除VOC。
相对于阀门切换式RTO,旋转式RTO由于只有一个活动部件(旋转式转向器) , 所以运行更可靠, 维护费用更低, 但缺点是旋转式转向器不易密封,泄露量大, 影响VOC的净化率。
RTO设备的特点:1)产品设计考虑客户的生产工艺,重视前端控制和末端治理的结合;2)净化效率高,旋转RTO可达到99%以上;3)对余热进行综合利用,产生经济效益;4)优化设计的结构、通风系统,确保最好的处理效果和使用体验;5)充分考虑系统的安全与防护,为客户提供安全可靠的后抽离设备与技术。
RTO设备应用范围:含苯系物、酚类、醛类、酮类、醚类、酯类等有机成分的石油、化工、塑料、橡胶、制药、印刷、农药、制鞋、电力电缆生产行业等。
有机废气浓度在100PPM—20000PPM之间。
光催化净化技术(一般与预处理技术合用)光催化净化处理技术一般采用生物喷淋进行预处理,再进入光催化净化装置,在催化剂的作用下,常温下使有机废气转化为CO2和H2O的一种环保设备。
目前,此装置已被国内外用户广泛使用,均取得良好的净化效果。
光催化剂技术的主要成分是锐钛型二氧化钛(TiO2),光催化是利用TiO2作为催化剂的光催化过程,反应条件温和,光解迅速,产物为CO2和H2O或其它,而且适用范围广,包括烃、醇、醛、酮、氨等有机物,都能通过TiO2光催化清除。
其机理如下:低温等离子体技术低温等离子体净化技术是近年来发展起来的废气治理新技术。
等离子体被称为物质的第4种形态,由电子、离子、自由基和中性粒子组成。
低温等离子体有机气体净化就是利用介质放电所产生的等离子体以极快的速度反复轰击废气中的异味气体分子,去激活、电离、裂解废气中的各种成分,通过氧化等一系列复杂的化学反应,打开污染物分子内部的化学键,使复杂的大分子污染物转变为一些小分子的安全物质(如二氧化碳和水),或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质。
实际上,要将不同的化学键打开,需要的能量不同,如C-H、C-O、C-N、C-S、O-H、S-H等等。
当功率较低,放电所产生的活性粒子能量不足时,一些大分子物质只是被击碎,形成一些小分子化合物,并没有被彻底氧化。
特别是对于混合气体的净化,有些分子容易被破坏并被彻底氧化,而有些分子则不易被破坏或者只是降解而未被彻底氧化。
研究表明,C-S和S-H键比较容易被打开,因此低温等离子体技术对于臭味的净化具有良好的效果,并且在橡胶废气、食品加工废气等的除臭中得到了应用。
对于苯系物的净化,研究表明在等离子体发生系统的能量匹配时,也具有一定的效果,当甲苯浓度为300mg/m3以下时,净化效率可以达到60%~70%。
因此,在低浓度喷涂废气净化中也可以得到一定的应用。
低温等离子体用于废气的净化具有很多的优势。
1)由于等离子体反应器几乎没有阻力,系统的动力消耗非常低;2)装置简单,反应器为模块式结构,造价低,并且容易进行搬迁和安装;3)由于不需要任何的预热时间,所以该装置可以即时开启与关闭;4)所占空间比现有的其他技术更小;5)抗颗粒物干扰能力强,便于维护。
低温等离子体治理技术的关键在于等离子体发生器的设计是否合理。
作为一项新技术,目前人们对于其作用机理的研究还不够充分,对于不同化合物如何有针对性地进行等离子体发生器的设计,目前还没有形成规律性的认识。
总体上该技术对有机化合物的净化效率还比较低,一般低于70%,如果反应器设计不当,则净化效率会更低,因而限制了它的实际应用。
生物法净化技术生物处理工艺主要分为生物过滤床、生物洗涤床和生物滴滤床三种形式。
生物过滤床是一种在其中填入具有吸附性滤料的过滤净化装置,在过滤床中加入pH调节剂和N、P、K 等营养元素,当具有一定湿度的废气进入过滤床时,通过生物填料层,填料层中的微生物将有机物捕获并消化降解。
生物洗涤床通常由一个洗涤塔和一个再生池组成,在洗涤塔中,循环液通过喷淋或鼓泡的形式将废气中的污染物和氧气转入液相,实现质量传递。
吸收了废气成分的洗涤液流入再生池,通入空气充氧后再生,在再生池中污染物被消化分解。
生物滴滤床中使用的是各种不具有吸附能力的填料,在填料的表面形成一层生物膜,废气由滴滤床底部进入,回流液从上部喷淋并沿填料上的生物膜滴流而下,溶解于水中的有机物被生物膜中的微生物吸收分解。
生物洗涤床适用于风量小、浓度较高、易溶解且生物代谢速率较慢的废气净化;对于大风量、低浓度的废气则采用生物过滤床;对于负荷较高,且降解后产生酸性物质的废气则宜采用生物滴滤床。
生物法在今后将会成为有机废气治理的主要技术之一。