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有机废气vocs处理

产品时间:2020-11-05

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简要描述:

有机废气vocs处理$n有机废气处理是指对工业生产过程中产生的有机废气进行吸附、过滤、净化的处理工作。通常有机废气处理有甲醛有机废气处理、苯甲苯二甲苯等苯系物有机废气处理、丙酮丁酮有机废气处理、乙酸乙酯废气处理、油雾有机废气处理、糠醛有机废气处理、苯乙烯、丙烯酸有机废气处理、树脂有机废气处理、添加剂有机废气处理、漆雾有机废气处理、天那水有机废气处理等含碳氢氧等有机物的空气净化处理方式。

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有机废气vocs处理

大气环境问题日益严峻,废气排放治理也越来越得到政府、社会各界的关注。有机废气作为工业废气的主要组成部分,对大气环境和人体影响较大,同时因其来源及成分复杂,处理难度及其所采取的处理方法也各不相同。本文简要分析常见有机废气种类及成分,以及常见有机废气的处理技术。

一、常见有机废气分类

VOCs(Volatile organic compounds)即挥发性有机化合物,是一类常见的大气污染物,产生于油漆生产、化纤行业、金属涂装、化学涂料、制鞋制革、胶合板制造、轮胎制造等行业。有害的挥发性有机化合物主要包括丙酮、甲苯、苯酚甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。

工业企业中挥发性有机废气(VOCs)按产生来源划分,主要有以下几种:

1. 喷漆废气: 主要成分为丙酮、丁醇、二甲苯、甲ben、乙酸乙酯、乙酸丁酯等挥发性有机化合物,主要产生于油漆喷涂等表面处理企业,常见的处理方法有油帘吸收、水帘吸收,再配合二三级的活性炭吸附等。

2. 塑料、塑胶废气: 主要成分为塑料、塑胶等粒子受热加工过程中挥发出来的聚合物单体,因塑料、塑胶组成成分较为复杂,废气中主要含乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯晴和丁二烯等烯烃类塑料聚合物单体,但浓度普遍较低、风量大。涉及企业主要有塑料造粒企业、化纤生产企业、注塑企业、橡胶生产企业等,处理方法主要有活性炭吸收、等离子净化等。

3. 定型废气: 主要成分为其主要成分为醛、酮、烃、脂肪酸、醇、酯、内酯、杂环化合物、芳香族化合物。涉及的企业主要为染整企业、化纤生产企业,通常采用水喷淋处理工艺和静电吸附式处理工艺。

4. 化工有机废气: 主要由化工企业排放产生,废气成分同化工企业设计生产的化工产品种类有较大关系,普遍会采用冷凝回收及催化燃烧技术等净化收集处理方法。

5. 印刷废气: 主要成分为油墨中挥发出来的甲苯、非甲烷类总烃、乙酸乙酯、乙醇等。涉及的企业主要为含有油墨印刷工序的企业,主要如包装品、印花等公司,一般采用活性炭吸附。

二、常见VOC 有机废气净化处理方法汇总

优先选择成本低、能耗少、无二次污染的废气净化处理方法,充分利用废气的余热,实现资源的循环利用。一般情况下,石化企业由于其生产活动的特殊性,排气浓度高,多采用冷凝、吸收、燃烧等方法进行废气的净化处理。而印刷等行业的排气浓度低,多采用吸附、催化燃烧等方法进行废气净化处理,下面就这几种方法进行简单概述:

1.冷凝回收法

冷凝法就是将工业生产的废气直接引入到冷凝器中,经过吸附、吸收、解析、分离等环节的作用和反应,回收有价值的有机物,回收废气的余热,净化废气,使废气达到排放标准。当有机废气浓度高、温度低、风量小时,可采用冷凝法进行净化处理,一般应用于制药、石化企业。通常还会在冷凝回收装置后面再加装一级或多级的其他有机废气净化装置,以做到达标排放。

2.吸收法

工业生产中多采用物理吸收法,就是将废气引入吸收液中进行吸收净化,吸收液饱和后进行加热、解析、冷凝等处理,回收余热。在浓度低、温度低、风量大的情况下可踩踏吸收法,但需要配备加热解析回收装置,投资额大。涉及油漆涂装作业企业常用的油帘、水帘吸收漆雾的方法,即常见的有机废气吸收法。

3.直接燃烧法

直接燃烧法就是利用燃气等辅助性材料将废气点燃,促使其中的有害物质在高温燃烧下转变成无害物质,该方法投资小,操作简单,适用于浓度高、风量小的废气,但其安全技术要求较高。

4.催化燃烧法

催化然后就是将废气加热经催化燃烧后转变成无害的二氧化碳和水。该方法适用于温度高、浓度高的有机废气净化处理中,其具有燃烧温度低、节能、净化率高、占地面积少等优点,但投资较大。

5.吸附法

吸附法又可分成三种:

1. 直接吸附法,利用活性炭对有机废气进行吸附净化处理,净化率可达95%以上,该方法设备简单、投资少,但需要经常更换活性炭,频繁的装卸、更换等程序增加运行费用。

2. 吸附-回收法。利用纤维活性炭吸附有机废气,使其在趋近饱和状态下过热蒸汽反吹,实现脱附再生。

3. 新型吸附-催化燃烧法。该方法综合吸附法与催化燃烧方法的优点,具有运行稳定、投资少、运行成本少、维修简单等优点。其利用新型吸附材料对有机废气进行吸附处理,使其在接近饱和状态下在热空气的作用下吸附、解析、脱附,接着再将废气引入催化燃烧床进行无焰燃烧处理,实现废气的彻底净化处理。该方法适用于浓度低、风力大的废气净化处理中,是当前国内应用多的一种废气净化处理办法。

6.低温等离子净化法

低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的放电电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。

放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子使污染物分子在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。

挥发性有机污染物(VOCs)传统的处理方法如吸收、吸附、冷凝和燃烧等,对于低浓度的VOCs很难实现,而光催化降解VOCs 又存在催化剂容易失活的问题,利用低温等离子体处理VOCs可以不受上述条件的限制,具有潜在的优势。

但由于等离子体是一门包含放电物理学、放电化学、化学反应工程学及真空技术等基础学科之上的交叉学科。因此,目前能成熟的掌握该技术的单位非常少,大部分宣传采用低温等离子技术处理废气的宣传都不是真正意义上的低温等离子废气处理技术。

总结

不同的有机废气成分、浓度适用不同的有机废气处理方式,目前综合技术成熟性、经济性以及设备维护等多方面因素,还是活性炭吸附法。但是活性炭吸附法存在适用期限到后废活性炭洗脱回收成本大、存在污染转移等缺点,因此新型吸附-催化燃烧法已在技改中或新建项目中被普遍应用。

而低温等离子净化法因其后期维护成本低等优点正受到越来越多企业的青睐,但也存在设备投资成本高等问题。相信随着技术和工业的发展,低温等离子净化技术会越来越成熟,设备投资也会随之下降,届时将会得到普遍应用。

有机废气vocs处理

 

吸附回收技术是一种简单实用的VOCs治理技术,其不仅能有效的治理有机废气,而且能回收有机溶剂,既解决了环境污染问题,同时创造了可观的经济效益,深得企业认可,具有较好的市场应用前景。吸附回收技术主要是利用吸附材料将废气中的有机溶剂吸附下来,并脱附回收利用有机溶剂的方法。

工艺原理

该技术采用颗粒活性炭/活性炭纤维作为吸附材料,吸附饱和后的吸附材料利用热源将吸附质气化,解析出的高浓度有机蒸汽被脱附介质带入冷凝单元,经冷凝、分离,回收有机溶剂。依据据脱附介质不同,有水蒸汽脱-溶剂回收附技术和热氮气脱附-溶剂回收技术。

技术特点

  • 采用高效吸附材料,吸附效率95%以上,溶剂回收率90%以上。

  • 系统化防爆设计和安全节点监控,完善的产品质量保证体系,确保设备安全,满足化工场所苛刻要求。

  • 对于非水溶性有机溶剂,采用活性炭吸附-水蒸汽脱附-溶剂回收工艺,具有相变热高,脱附完全,易冷凝的优点,可实现有机溶剂和水的自动有效分离。

  • 对于水溶性大或易水解有机溶剂,采用活性炭吸附-氮气脱附-溶剂回收工艺,回收产品中水含量低,溶剂品质高、可降低运行成本;

  • 吸附床内配套活性炭保护系统,充分保证设施安全。

  • 基于可编程控制器(PLC)的控制具有数据采集和远程控制功能。

应用领域

行业:化工、石油、制药工业、涂装、印刷及其他使用有机溶剂 的过程;

可回收的有机物种类:

1、烃类:苯、甲苯、二甲苯、溶剂油、石脑油、重芳烃等。

2、卤烃:三氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等。

2、酮类:丙酮、丁酮、甲基异丁酮等。

4、酯类:乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯等。

5、醇类:乙醇、异丙醇、丁醇等。

蓄热式焚烧技术

蓄热式焚烧炉(Regenerative Thermal Oxidizer,简称RTO)是目效的有机废气处理设备,采用先进的热交换技术和新型蜂窝陶瓷蓄热材料,高效先进的换热系统保证了氧化分解热量的有效回收,热回收率95%以上,VOC净化率99%以上,在有机废气净化领域具有很大的技术优势。

蓄热式焚烧炉可以处理工业生产过程中所排放出来的挥发性有机气体(VOC)和臭气。RTO系统利用高温氧化去除废气,通过控制温度,停留时间,湍流系数和氧气量将废气转化为二氧化碳和水气,并回收废气分解时所释放出的热量,从而达到环保节能的双重目的。

工作原理

挥发性有机废气经系统风机推进或者吸入RTO入口集风管,切换阀引导气体进入蓄热床,气体在经过陶瓷蓄热床到燃烧室的过程中被逐渐预热,在燃烧室高温(约800℃)氧化分解,净化后的高温尾气在通过另一陶瓷蓄热床时会将热量留在其中,使得出口处的蓄热床得到加热,净化尾气得到降温,使得出口温度略高于RTO入口温度,通常情况下温升超过50-70℃。

 

切换阀改变气流进入蓄热床的方向,实现蓄热区与放热区的交替转换,实焚化炉内的热量,高热能回收率降低了燃料的需求节省了运行成本。

当系统VOC浓度大于自持浓度(甲苯1200mg/m3、二甲苯1100mg/m3)时,RTO即不需辅助燃料便能够维持VOC氧化分解条件,同时可对外输出系统余热。

技术特点

  • VOC净化效率高,2床式净化效率95%,3床式净化效率99%以上。

  • 系统自适应强,操作稳定、安全性高。

  • 可处理多种组分,几乎所有有机废气,含S、N、卤族元素的有机废气。

  • 多重防爆(LEL连锁控制、多组防爆膜片设置、自动切换阀组等)措施,设备安全性高。

  • 基于可编程控制器(PLC)的控制具有数据采集和远程控制功能。

  • 变频器(VFD)驱动允许系统在废气量少或者系统待机状态时低频运行。

  • 设备在厂内组装,系统安装时间短。

应用领域

行业: 化工、石化、制药、涂装、印刷等及其他使用有机溶剂的过程。

组分:组分复杂,不具有回收价值,难重复利用。

吸附浓缩热氧化技术

大风量、低浓度VOC排放在目前我国的有机废气污染中占了很大的比例,吸附浓缩热氧化技术是治理该类废气济有效的技术途径。

该技术将吸附浓缩单元和热氧化单元有机地结合起来,不仅可以满足排放要求,而且可以降低净化设备的投资、运行费用。

大风量、低浓度有机废气经吸附净化并脱附后转换成小风量、高浓度的有机废气,高浓度有机废气进入热氧化单元氧化处理,并将有机物氧化释放的热量有效利用。

工艺原理

大风量、低浓度有机废气经过沸石转轮时,气流中的VOC被疏水沸石吸附,净化尾气通过转轮排放到大气中。

沸石转轮不停旋转,将吸附的VOC转到脱附区域,吸附在沸石转轮上 的VOC被180~220℃的热风脱附,脱附热风占总处理风量的5~10%,脱附下的高浓度有机废气进入RTO/CO氧化降解为二氧化碳和水蒸汽等。再生后的吸附转轮经过冷却区降温后,返回至吸附区,完成了吸附/脱附/降温的循环过程。

技术特点

  • 净化效率高,出口浓度稳定,吸附净化率可达97%,氧化净化率99%以上。

  • 再生气采用氧化系统自身氧化热,可降低系统运行费用。

  • 沸石转轮吸附降低了火灾风险。

  • 沸石转轮浓缩比高达10-25:1。

  • 基于可编程控制器(PLC)的控制具有数据采集和远程控制功能。

  • 变频器(VFD)驱动允许系统在废气量少或者系统待机状态时低频运行。

  • 设备在厂内组装,系统安装时间短。

应用领域

  • 喷漆车间:如集装箱、汽车、飞机、造船、家具、电子、金属制品等喷涂排气。

  • 各种印刷车间(如凹版印刷、柔印、包装材料印刷等)排气。

  • 油漆、涂料生产车间排气。

  • 半导体集成电路、液晶显示屏(LCD)制造过程的排气处理。

  • 树脂、橡胶、轮胎等制品生产过程的排气处理。

微生物净化技术

利用微生物(细菌、真菌、原生动物等)的代谢活动使恶臭物质氧化降解为二氧化碳、水蒸汽、NO3-、SO42-等无害物质的过程,微生物在氧化降解污染物时获得能量维持自身生物和繁殖。

微生物净化技术具有设备投资费用少、运行费用低、操作简便、处理彻底、无二次污染等优点,特别适合于处理水溶性差(苯、甲苯、二甲苯等)、不易生物降解(硝基苯、甲基叔丁基醚)的有机废气以及硫化氢、氨气等恶臭废气的治理。

生物滴滤工艺

废气经底部进气口进入生物滴滤池,通过填料层与逆流而下的营养液充分接触和传质,在充足的停留时间内,气相物质经平流效应、扩散效应、吸附等综合作用下通过气膜并被吸附在润湿的生物膜表面,吸附在生物膜表面的污染物成分被其中的微生物捕获并吸收,经生化反应终转化成为无害的物质。微生物代谢产物和老化的生物膜可被循环液及时转移。

生物过滤工艺

生物过滤由增湿液槽和过滤塔组成。VOC气体经增湿液槽加压预湿后进入过滤塔,与生物膜接触而被吸收,终降解成二氧化碳,水蒸汽 和微生物基质,净化后的气体由顶部排出。定期在塔顶喷淋水,为滤料微生物提供水分,喷淋液呈非连续相。生物过滤所用填料可自身缓释肥料(含氮、磷、钾、钙、镁和其它微量元素),无需额外添加营养液。

技术特点

  • 运行费用低。

  • 清洁型治理工艺,无二次污染。

  • 操作条件温和,常温常压。

  • 基于可编程控制器(PLC)的控制具有数据采集和远程控制功能。

  • 采用天然及高分子复合滤料,滤料不易老化、板结,使用周期长。

  • 填料孔隙率大于80%,单位压降小,可选低功率风机,降低能耗和噪音。

  • 接种复合菌剂,单位填料生物量高,处理负荷提高。

应用领域

  • 垃圾处理过程的堆肥、填埋、焚烧、垃圾渗滤液调节池、垃圾中转站、垃圾堆肥;

  • 污水处理厂的排污泵站、进水格栅、曝气沉砂池、初沉池、污泥脱水车间;

  • 涂料、化工制药、橡胶塑料、油漆涂料、石油化工、农药和发酵制药、制鞋厂、印刷厂、造纸厂、食品加工、牲畜养殖、饲料加工等产生恶臭气体与废气的场合。

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