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有机溶剂废气处理工艺

产品时间:2020-10-08

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简要描述:

有机溶剂废气处理工艺
有机溶剂废气主要是VOC废气,治理方法有很多种,(大华铭科)一次控制包括降温、呼吸控制、浮顶、油气交换、冷凝封存等方法;末端控制包括回收、吸附、破坏等方法。

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有机溶剂废气处理工艺

1工业有机废气来源及特点

(一)工业有机废气特点。

(1)不同行业产生的有机废气有所区别,其污染物成分、浓度和污染方式均有所不同。

(2)具有易燃易爆、有一定毒性、不易溶于水、易溶于有机溶剂、易扩散、不易收集处理等特点。

(3)部分行业有机废气伴有颗粒物、二氧化硫、氨、氯化氢等无机成分,首要任务需对其进行预处理。

(二)来源。

工业有机废气排放涉及化工、石化、制药、印刷、涂装、橡胶制品生产、家具制造、电子信息、机械设备制造等行业。工业有机废气按产生来源主要来自有机溶剂挥发和反应产生两方面。

(1)有机溶剂挥发:工业生产上使用有机溶剂的挥发,如涂装行业喷涂原料有机成分的挥发,主要为丙酮、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯等;制药项目生产过程中使用有机溶剂如甲苯、二氯甲烷、吡啶、丙酮、甲醇、乙酸乙酯等在反应体系中进行溶解、分离和提纯时的挥发;包装印刷行业的油性油墨挥发产生的含甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等有机污染物;原辅料储罐呼吸废气等。

(2)反应产生:塑料、塑胶工业产生过程中高分子聚合物受热分解挥发产生的烯烃类塑料聚合物的单体;石化、有机合成反应形成的有机污染物;橡胶制品行业产生的含非甲烷总烃、含硫有机物等废气。

2挥发性有机废气及其危害

挥发性有机废气,多指沸点在50~260℃,在室温状态下饱和气压大于133.3Pa的易挥发性有机化合物,其主要成分为烃类、氨、硫化物、醛类等。挥发性有机废气一般为混合气体,虽然各组分占空气比重不高,但由于各组分混合共存的缘故,诸多治理技术很难将其根除。除对环境造成污染外,对人类健康的危害也不容小觑。挥发性有机废气中部分物质,容易与空气中二氧化氮产生反应进而形成臭氧,其产生的光化学烟雾和刺激性气味,会对人体眼睛、耳朵以及呼吸道、甚至是心肺系统造成损伤,人类长期置于挥发性气体环境中,其身体组织会出现畸形或者是癌变。同时,挥发性有机废气也会阻碍植物进行光合作用,进而影响粮食产量。

有机溶剂废气处理工艺

引起各界重视,空气质量成为大众重视焦点。不同职业的废气办理有不同的特色,先发布制药职业VOC废气办理解决计划。

1.1 项目背景

在医化职业中许多运用有机溶剂(如DMF、苯系物、有机胺、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮、甲醇、乙醇、丁酮、二氯乙烷、醋酸等),蒸发构成了具有刺激性气味和恶臭的气体,并具有必定毒害性,长期排放必定恶化区域大气环境质量,并对邻近居民的身体发作损害。因此,有用治制药职业VOC污染已经成为亟待解决的重要问题。

在出产进程中,制药企业会运用到一些溶点低、蒸发性好的有机溶剂。此类溶剂很或许会跟着出产进程蒸发出来而导致VOC污染,VOC排放首要发作在投料、反响、溶剂收回、过滤、离心、烘干、出料等操作单元。各单元操作特征:①投料:小量灵敏物料运用真空抽料,许多的灵敏物料运用泵投料或泵运送至高位槽投料;②反响:反响釜的放空口经冷凝收回溶剂后排空;③溶剂收回:蒸馏釜的放空口经冷凝收回后排空,若运用减压蒸馏,则废气进入真空体系后外排,收回的溶剂暂存至接收罐;④过滤、离心:运用敞口式离心机或敞口式过滤器,选用密闭离心机、过滤器出料时灵敏物料直接露出空气中;⑤烘干:烘干废气进入缓冲罐后排放,出料时灵敏物料直接露出于空气中。

溶剂废气排放特色首要跟医药化工出产工艺特色有关, 详细表现在:

2)间歇性排放多。反响进程基本上为间歇反响, 溶剂废气也呈间歇性排放;

4)溶剂废气影响规模广。溶剂废气中的VOCs大多具有恶臭性质, 嗅域值低, 易扩散, 影响规模广;

2办理计划挑选

挑选有机废气处理办法,总体上应根据以下因素:有机污染物质的类型、有机污染物质浓度水平、有机废气的排气温度、有机废气的排放流量、微粒散发的水平、需求到达的污染物操控水平。

1)冷凝法:将废气直接冷凝或吸附浓缩后冷凝,冷凝液经别离收回有价值的有机物。该法用于浓度高、温度低、风量小的废气处理。但此法出资大、能耗高、运转费用大,制药车间废气中的有机物浓度较低,风量大(车间置换风量详细数量由车间空间巨细和空间置换次数决议),反响流程出来的有机废气,一般温度较高,浓度较大,成分杂乱,收回的溶剂难以处理使用,并易发作二次污染,所以制药废气处理一般不选用此法处理。

3)直接焚烧法:使用燃气或燃油等辅助燃料焚烧放出的热量将混合气体加热到必定温度(700~800℃),驻留必定的时刻,使可燃的有害气体焚烧。该法工艺简略、设备出资少,但能耗高、运转本钱高,易发作Cl2、COCl2、NOX、多氯二苯呋喃等有毒副产物。而这些物质对环境的损害更大,所以制药废气处理一般不选用此法处理。

5)吸附法:

②吸附收回法:有机气体经活性炭吸附,该法使用活性炭等吸附剂吸附有机废气,挨近饱满后用水蒸汽反吹活性炭进行脱附再生,水蒸汽与脱附出来的有机气体经冷凝、别离,可收回有机液体。该法净化功率较高,但要求提供必要的蒸汽量,适用于低浓度、大风量的制药尾气办理。

该法耗费低,具有设备简略,易于操作,占地面积小,运用便利等优点,可是在实践使用中存在着净化功率低的问题。因为是一项新技能,人们关于其作用机理研讨不够充沛,还没有构成规律性知道,许多企业只是在仿照这项技能,并没有真实把握真实的核心技能。

8)光催化氧化法:该法是经过光催化氧化反响净化消除蒸发性有机气体。所谓光催化氧化反响,就是让太阳光或其他必定能量的光照耀光敏半导体催化剂时,激起半导体的价带电子发作带间跃迁,即从价带跃迁到导带,然后发作光生电子(e-)和空穴(h+)。此时吸附在纳米颗粒外表的溶解氧俘获电子构成超氧负离子,而空穴将吸附在催化剂外表的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性,能使有机污染物氧化至终究产物CO2和H2O。使用光催化氧化工艺处理废气是一种使用远景非常宽广的办法。可是现在大多数还在是运用于室内空气的净化,首要用于处理低浓度有机废气范畴,有用运用于较高浓度有机废气处理的工业使用还很少,处理功率得不到确保。

10)蓄热式催化焚烧法:

2.2办理计划断定

针对某些制药职业有机废气尾气中风量大、浓度中低或者浓度不安稳、成分杂乱及难以收回使用的场合下,主张选用活性碳颗粒对有机物进行高效吸附。

针对某些制药职业有机废气尾气中风量小、浓度高、成分杂乱及难以收回使用,不含氯磷等易使催化剂中毒的元素的场合下,主张选用蓄热式催化焚烧设备(RCO)处理后排放。

挥发性有机物,也即是VOCs。大多数VOCs具有令人不适的特殊气味,并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用,特别是苯、甲苯及甲醛等对人体健康会造成很大的伤害。同时VOCs是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前体物,主要来源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶剂制造与使用等过程。所以挥发性有机物废气需要适当的设备进行处理,大概有以下七种处理方案。

1、光氧催化废气处理设备

光氧催化废气处理设备,又称光氧催化设备、uv光氧催化设备、光催化氧化除臭设备、光氧除臭设备、uv光氧除臭设备、光氧催化除臭装置等。是目前新环保法规推进的形势下,广受欢迎的废气净化+除臭除味设备。

它是利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射废气,裂解工业废气的分子链结构,使有机或无机高分子恶臭化合物分子链,在高能紫外线光束照射下,降解转变成低分子化合物CO2、H2O等。常见的废气治理成分如:

Ø 氨、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯等;

Ø 硫化物H2S、VOC类;

Ø 苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃类。

如需处理的废气成分复杂,需要在本设备前、后加装过滤装置,常见配套设备有活性炭吸附装置、等离子净化器和喷淋塔等。

2、活性炭吸附箱

是目前处理VOCs的常见的方法,特别适用于处理低浓度的VOCs。

与其他VOCs治理技术相比,活性炭吸附箱能选择性地分离其他过程难以分开的混合物,对低浓度有毒有害物质去除效率高,操作简便安全,无二次污染,并且经过处理后可以达到有机溶剂回收、吸附剂循环使用的目的。

活性炭吸附箱,孔径分布广,微孔发达,吸附过程快,能够吸附分子大小不同的物质,对苯类、乙酸乙酯、等VOCs的吸附回收非常有效。非极性、疏水性的表面特性,使它对非极性物质的吸附有较好的选择性,并且活性炭原料廉价充足,制备工艺简单,易脱附再生,基于此,活性炭已被广泛用作吸附剂来处理低浓度、较大风量的中等相对分子质量(通常约为45~130)的VOCs。

活性炭吸附箱为抽屉式结构,材质为不锈钢,其他结构形式和材质需要定制。常用填充活性炭为椰壳及煤质活性炭,箱体内部进行了防腐蚀处理。

3、RCO催化焚烧炉

催化燃烧,是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集于催化剂表面,以提高反应速率。又称无焰燃烧,燃烧完全,温度要求不高,200-550℃。

催化燃烧装置,简称CO,是在催化剂的作用下,将VOCs在200~400℃的低温条件下分解为CO2和H2O,是净化碳氢化合物等有机废气、消除恶臭的有效手段之一。蓄热式催化燃烧装置,简称RCO,是将低温催化氧化与蓄热技术相结合的一种有机废气净化技术。

催化燃烧装置,燃烧温度250℃~550℃;催化剂一般采用铂、钯等贵金属催化剂,效率可达98%。

4、活性炭吸附脱附装置

活性炭吸附脱附装置,是指利用活性炭分子筛,吸附工业废气的净化设备。主要由废气预处理系统、分子筛转轮浓缩吸附系统、脱附系统、冷却干燥系统和自动控制系统等组成。

本净化装置是根据吸附(效率高)和催化燃烧(节能)两个基本原理设计的。即吸附浓缩一催化燃烧法。经过除尘之后的废气进入吸附床,系统采用两台以上吸附床,交替使用,一个催化燃烧室,装置采用自主编程的PLC系统,实现全自动运行,系统净化率可达90%以上。

5、RTO蓄热焚烧炉

蓄热式废气焚烧炉(RegenerativeThermalOxidizer,简称RTO)是一种用于处理中低浓度挥发性有机废气的节能型环保装置,它的基本原理是在高温下使废气中的有机成分氧化分解,从而予以去除,适用范围广,处理效率高。该装置的特点是在设备中增加了蓄热式热交换器,由于其热回收率高(大于95%),从而起到了节能的效果。

该设备可为客户提供集工艺开发、工程设计、设备制造、安装及调试于一体的一站式服务,并根据客户需求合理组合技术单元,形成定制化解决方案。

6、分子筛吸附脱附

分子筛吸附脱附,是指利用固体分子筛,吸附工业废气。针对不同的废气成分,需要选用合适的分子筛。

吸附脱附净化设备一般由废气收集单元、预处理单元、吸附单元、燃烧单元、脱附单元、热量交换单元等组成。每一套分子筛吸附脱附系统,均有两套或多套吸附单元交替再生,可保证生产连续性,减少运营成本。当分子筛吸附达到饱和后,将污染物脱附出来,利用燃烧技术(包括直接燃烧,催化燃烧,蓄热催化燃烧和蓄热燃烧),使工业废气中有机物深度氧化成二氧化碳和水,从而达到净化目的。

7、沸石转轮

沸石转轮吸附脱附装置,是指利用沸石分子筛,吸附工业废气的净化设备。主要由废气预处理系统、分子筛转轮浓缩吸附系统、脱附系统、冷却干燥系统和自动控制系统等组成。

转轮后一般有后处理系统,处理工艺为沸石转轮+RCO、沸石转轮+RTO、沸石转轮+CO、沸石转轮+TO。在适当的情形下,还可以将沸石转轮吸附脱附后的烟气,引入业主原有的锅炉或生产工艺中,以减少整套废气治理系统的投资。

 

 

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