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常熟苯废气处理厂家

产品时间:2020-10-15

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简要描述:

常熟苯废气处理厂家
苯(Benzene)一种碳氢有机化合物,即芳烃,分子式是C₆H₆,在常温下是甜味、可燃、有致癌毒性的无色透明液体,并带有强烈的芳香气味。它难溶于水,易溶于有机溶剂,本身也可作为有机溶剂。苯具有的环系叫苯环,苯环去掉一个氢原子以后的结构叫苯基,用Ph表示,因此苯的化学式也可写作PhH。苯是一种石油化工基本原料,其产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。

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常熟苯废气处理厂家

涂装喷漆废气主要为挥发性有机物VOCs、苯系物、颗粒物、恶臭气体等污染因子,主要汽车制造、家具行业、船舶制造、集装箱制造、金属制品、机械设备、航空铁路制造等表面处理时产生的。

喷漆废气主要污染污染源分两类:1.颗粒物产生于基本表面处理时产生粉尘、喷涂法作业过程喷漆雾、腻子层、中间涂层打磨粉尘;2.VOCs有机废气产生于调漆过程溶剂挥发、施涂/涂覆过程溶剂挥发、喷涂作业过喷漆雾带离、干燥固化过程溶剂挥发、干燥固化反应产生的新挥发物。

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喷漆车间喷涂废气的主要来源

喷漆车间废气主要源于涂料中含有的有机溶剂在喷涂过程中挥发的漆雾和干燥过程产生的挥发性废气,称为挥发性有机化合物(VOCs),主要成分为苯、甲苯、二甲苯等。一般来说,中涂、面涂和清洗溶剂使用过程中产生的VOCs(有机废气)具体到生产车间,产生有机废气最多的有喷漆室、晾置室、调漆间、烘干室等,而不同车间产生的废气组分不尽相同。

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喷涂行业废气处理工艺

根据喷漆废气成分结构,一般处理工艺设备流程:气体收集系统-预处理喷淋粉尘系统-废气净化装置系统。在预处理系统设计时,建议多级喷淋洗涤,或者较高级的粉尘去除设备(建议机械除尘);废气净化工艺环节,若是大风量或者高浓度,可考虑进行浓缩,采用催化热力燃烧工艺设备;若是低浓度,风量中等或者偏下,可以采用活性炭吸附脱附。

①喷淋塔+光氧催化+纳米吸附分解

②喷淋塔+等离子设备+风机

③活性炭吸附脱附催化燃烧设备

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涂装喷漆废气工艺特点与优势

催化热力燃烧工艺是涂装行业这类废气成分稳定复杂、废气浓度高、粉尘含量高的工况首先治理技术,其净化效果非常理想,净化效果比较彻底,无或很少二次污染物产生,若是能做到处理过程中热量回收利用,那便可以省一笔不菲运营成本。活性炭吸附脱附只针对于那些低浓度小风量工况项目,这样从企业角度来讲降低企业上环保设备的首次成本,在运营后期相对于催化热力燃烧来讲,也比较划算,是除了催化热力燃烧之外,涂装喷漆废气处理工艺的好选择。

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工艺评价

涂装行业是目前国内产业中,污染较为严重的一个行业之一,除了国家规定之外,各个地方都出台了一定的治理标准。在众多行业领域中,就涂装喷漆废气在净化处理上,是比较困难的一类,对于低浓度VOCs废气适用“吸附浓缩+焚烧”或“吸附浓缩+回收”处理技术,中浓度废气适用“催化燃烧”或“热力燃烧”技术,高浓度废气适用直接燃烧处理技术。只要根据涂装废气的特点采用适当的治理技术才能获得较低的排放和较低的能耗。前期做好工艺综合解决方案设计,通过这样的工艺设备组合,基本上废气净化效率在95%左右,能够满足国家或者地方排放要求。

按客户要求完成工程任务,保证工程质量;

经本公司设计和提供的废气处理装置,经本设施处理后保证达到地方标准和国标排放标准;

主体设备保修,终生提供技术服务,设备在运转过程中出现问题及时答复,24小时内安排专业人员赴现场服务;

废气处理系统调试期间,并负责培训技术人员。包括日常操作管理、设备操作规程、常见故障检修、设备定期保养等;

定期组织客户回访工作,了解系统运行状况,认真处理客户反馈的意见,做好工程技术咨询工作。

常熟苯废气处理厂家

挥发性有机物(VOCs)是指参与大气光化学反应的有机化合物,包括非甲烷烃类(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等)、含氧有机物(醛、酮、醇、醚等)、含氯有机物、含氮有机物、含硫有机物等,是形成臭氧(O3)和细颗粒物(PM2.5)污染的重要前体物。

哪些污染物是治理重点?

方案指出要加强活性强的VOCs排放控制,主要为芳香烃、烯烃、炔烃、醛类等。各地应紧密围绕本地环境空气质量改善需求,基于O3 和PM2.5来源解析,确定VOCs 控制重点。

  • 对于控制O3而言,重点控制污染物主要为间/对-二甲苯、乙烯、丙烯、甲醛、甲苯、乙醛、1,3-丁二烯、1,2,4-三甲基苯、邻-二甲苯、苯乙烯等;

  • 对于控制PM2.5 而言,重点控制污染物主要为甲苯、正十二烷、间/对-二甲苯、苯乙烯、正十一烷、正癸烷、乙苯、邻-二甲苯、1,3-丁二烯、甲基环己烷、正壬烷等。

  • 同时,要强化苯乙烯、甲硫醇、甲硫醚等恶臭类VOCs 的排放控制。

VOCs的处理工艺

当前,VOC废气处理技术主要包括“活性炭+蓄热式催化燃烧法(RCO)”、“沸石转轮+蓄热式催化燃烧法(RCO)”、“蓄热式燃烧法(RTO)”等。

活性炭+RCO法

1.先用活性炭模块对挥发性有机废气(VOCs)进行吸附、压缩,提高浓度;

2.把高浓度的废气分子脱附后送入催化氧化炉进行无焰燃烧,分解成CO2和H2O,达到对有机废气净化的目的。

活性炭+RCO法效果:

1. 对有机废气浓缩可达10-15倍,更适合大风量、低浓度有机废气处理;

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、铂浸渍的蜂窝状催化剂,表面面积大,阻力小,净化率高;

4. 系统余热可返回烘道,降低原烘道中消耗功率,也可作其它方面的热源;

5. 催化剂一般五年更换,并且载体可再生,使用寿命长;

6. 设备外部为常温,安全性高、净化效率高达95%以上;

7. 采用电加热方式助燃,简单方便;

8. 整个运行过程中实现全自动化PLC控制,方便、可靠。

沸石转轮+RCO法

1. 先用沸石转轮对挥发性有机废气(VOCs)进行吸附、压缩,提高浓度;

2. 把高浓度的废气分子脱附后送入催化氧化炉进行无焰燃烧,分解成CO2和H2O,达到对有机废气净化的目的。

沸石转轮+RCO法效果:

1. 沸石转轮对有机废气的吸附能力更强,过滤效果更好;

2. 沸石转轮吸附VOCs所产生的压降极低,可大大减少电力能耗;

3. 对有机废气的浓缩可达15-20倍,处理效果更佳;

4. 可对燃点200℃左右的有机废气进行脱附,比活性炭应用范围更广;

5. 沸石转轮使用寿命更长;

6. 沸石转轮占用空间更小,系统设置更加灵活;

7. 整体系统模块化设计,提供持续性及无人化的操控模式;

8. 系统自动化控制,单键启动,操作简单,并可搭配人机交互界面,监控重要操作数据。

RTO蓄热燃烧法

1.被收集的有机废气直接通过管道被风机输送至蓄热室,通过燃烧天然气进行加热;

2.有机废气在被加热到760℃以上时氧化分解为CO2和H2O,实现净化处理。

RTO蓄热燃烧法效果:

1. RTO系统适合小风量、中高浓度的有机废气处理;

2. 可以对弹性较大、浓度出现变化的有机废气进行处理;

3. 对于灰尘的敏感度较低,可以有效提高净化效率,净化率在99%左右;

4. RTO热效率在95%左右,且系统维护工作少,操作安全性与可靠性较高;

5. 可以对蓄热体进行更换或清扫,全面清除有机沉淀物,且装置压力损失较小;

6. 两室RTO装置VOCs的去除率在95%~98%,三室RTO装置VOCs去除率可达到98%以上。

印刷厂、喷漆房、喷涂车间、烘干室、化工厂、注塑车间废气,具有浓度低、风量大的特点,目前对这类低浓度、大风量的有机废气,主要采用以上几种方法进行治理。

目前净化处理VOCs 有吸收法、吸附法、冷凝法、催化燃烧法、等离子体氧化法、光催化氧化法、生物法等方法。其中,生物法相对于其他净化方法而言,具有投资低、去除效率高、能耗低、无二次污染等优点,已成为大气污染控制技术领域的研究热点之一。生物法包括生物过滤、生物洗涤和生物滴滤法三种工艺。

一、生物法净化VOCs原理

生物法净化VOCs废气的机理如图1.1所示。VOCs废气的生物净化是微生物通过代谢活动,将废气中的VOCs转化为简单的无机物(CO2,水等)及细胞组成物质的过程。废气的生物净化过程与废水的生物净化过程有很大的区别:对于前者,由于气、液相(或固体表面液膜)之间的有机物浓度梯度和水溶性的作用,废气中的污染物首先要经过气、液相间的传质过程,然后在液相中被微生物降解,产生的代谢物一部分溶于液相,一部分作为细胞物质或细胞代谢能源,还有一部分(如CO2)则从液相转移到气相。废气中的污染物通过上述过程不断减少,从而被净化。

图1.1 生物法净化VOCs机理

用于降解气相污染物的微生物种类很多,根据能源利用情况可以分为自养菌和异养菌:自养菌利用无机碳作为能源,因此一般存在于生物除臭塔中;异养菌则是通过氧化有机物来获得能量,在适宜的温度、pH值和有氧的条件下,能较快地完成降解过程。在生物滤塔运行初期,微生物对污染物有一个适应过程,其种群和数量分布逐步向适宜于处理目标污染物的情况转变。在通常情况下,对易降解的有机物,大约需10天时间,而对于难降解的有机物,所需时间则更长。

二、生物法净化VOCs的工艺

2.1 生物洗涤法(Bioscrubbing)

生物洗涤法的工艺流程见图2.1。生物洗涤塔由一个吸收塔和一个再生池构成,洗涤液(循环液)自吸收室顶部喷淋而下,废气中的VOCs和O2在这个过程中传入液相。吸收了VOCs的洗涤液再进入再生池(活性污泥池)中,洗涤液中的VOCs被再生池中的活性污泥降解,再生后的洗涤液循环使用。目前,常用的洗涤设备为喷淋塔,也可以采用多孔板式塔和鼓泡塔。一般地,若气相传质阻力较大,可用多孔板式塔;反之,液相传质阻力较大时则用鼓泡法。

由于生物洗涤器的循环洗涤液需采用活性污泥法来再生,所以在通常情况下,循环洗涤液主要是水,因此,该方法只适用于水溶性较好的VOCs,如乙醇、

图2.1 生物洗涤法工艺流程

2.2生物过滤法(Biofilitration)

生物过滤法处理VOCs废气的工艺流程如图2.2所示。VOCs废气通过增湿塔增湿后进入生物滤塔,流经约0.5~1 m厚的生物活性填料层,在这过程中,污染物从气相传入生物相,进而被氧化分解。生物过滤法工艺简单,易于操作,而且滤料具有比表面积大、吸附性能好的特性,可大大减缓入口负荷变化引起的净化效率的波动。

生物过滤反应器的性能参数主要有空床停留时间、表面负荷、质量负荷和去除率,各参数的基本含义及典型范围见表2.1。这些参数及其范围实际上也是生物过滤反应器的设计依据。其中空床接触时间表示的是废气经过反应器的相对时间,由于床内充满填料,而气体只能在填料空隙间通过或停留,因此气体的实际停留时间,应该是气体流量除以反应器的空隙体积。

图2.2 生物过滤法工艺流程

生物滴滤是介于生物过滤与生物洗涤的一种生物法废气净化方法。滴滤塔中填充一定体积的惰性填料,为微生物提供一定的附着面。在生物滴滤塔中,液相是连续流动的,且进行一定的循环,如图2.3所示,循环液由滴滤塔的顶部向下喷淋,并沿着填料滴流而下同时控制着床层的湿度。循环液为微生物提供分解有机物所必需的水分和营养液。VOCs由滴滤塔的底部至上运动,流经表面附有微生物的填料,与微生物接触后被降解。

2.3 生物滴滤法(Trickling Biofiltration)

生物滴滤塔填料的选择原则与生物过滤塔基本相同,通常采用粗碎石、塑料、陶瓷等无机材料,比表面积一般为100~300 m2/m3。采用这类填料,一方面为气流通过提供了大量的空间;另一方面,也可降低填料压实程度,避免由于微生物生长和生物膜脱落引起的填料堵塞。

与生物过滤塔相比,生物滴滤塔的反应条件(pH值、湿度)易于控制(通过调节循环液的pH值、湿度),故在处理卤代烃、含硫、含氮等微生物降解过程中会产生酸性代谢产物的污染物时,生物滴滤塔较生物过滤塔更有效。另外,由于生物滴滤塔的反应条件由人为控制,所以滤塔中的环境更适于微生物的生长和繁殖,单位体积填料的生物量较生物过滤塔多,也更适于净化负荷较高的废气。

图2.3 生物滴滤塔工艺流程示意图

2.4 生物法工艺比较

对不同成分、浓度、气量的VOCs各有其适宜的生物净化系统。净化气量小、浓度大且生物代谢速度较低的气体污染物时,可采用以穿孔板式塔、鼓泡塔为吸收设备的生物洗涤器,以增加气液接触时间和接触面积,但系统的压降较大;对易溶气体则可采用生物喷淋塔;对于大气量、低浓度的VOCs可采用生物过滤系统,该系统工艺简单、操作方便。对于负荷较高,降解过程易产酸的VOCs则宜采用生物滴滤法。

三、国内外研究进展及研究方向

3.1 国内外研究进展

目前,生物法处理有机废气在德国、荷兰、美国和日本等国已得到广泛的应用,其中生物滤池和生物滴滤塔技术已经十分成熟。Bayer AG,Braintech Gmbh,Roth,Bioteg,HHAS,Monsanto,Comprimo B V 等公司提供的成套装置已经成功地运用于处理在酿酒厂、食品加工厂、化工厂、纸加工厂和烟草生产厂等地方中产生的有机废气,它们对VOCs 的去除率在50 %~99 %之间。R.S. Singh等采用木豆秸秆作滤料,研究生物滤池处理甲苯的效率,经过7天的运行系统达到稳定。Estela Pagans等选用城市固体废弃物中的有机部分和动物副产品堆肥做滤料,研究了生物滤池同时去除NH3和挥发性有机化合(VOCs)的效率,当NH3的负荷在846~67100 mg/(m3·h),其平均去除率为94.7 %。

我国从20 世纪90 年代起,各高校和研究机构也开展了生物处理VOCs 废气的研究。汪群慧等采用装有ZX02 型特制填料的生物滴滤塔,对某药厂青霉素生产车间精馏残液挥发出的含醋酸丁酯、正丁醇和的最大进气质量浓度分别<20000 mg/m3、24000 mg/m3 和370 mg/m3 时,其去除率分别>95 %、92 %和接近100 %。俞敏等报道的某制药厂生物滴滤处理兼氧池高浓度恶臭废气工程装置。兼氧池恶臭成分主要是H2S,当进气量为8000 m3/h,有效平均空床停留时间为12.0 s,H2S 进气质量浓度为394.26~776.52mg/ m3、平均为524.36 mg/ m3 时,H2S 去除率保持在86.53 %~94.79 %,平均去除率为90.60 %;去除负荷为59.14~122.63 g/(m3·h),平均去除负荷为81.47 g/(m3·h)。杨虹等利用生物滴滤器处理味精厂挥发性恶臭废气,试验表明以沸石为填料的生物滴滤器能较好地处理成分复杂的挥发性恶臭气体,在进气量<3.0 m3/h、pH 为7.0~8.0、喷淋水量为2.0 L/h、温度为20~25 oC 的条件下,系统除臭效果较好,能将臭气强度从4~5 级降至0 级。

3.2 存在问题及研究方向

(1)目前,生物法仅限用于处理低浓度有机废气,如何将这些技术和方法用于高浓度有机废气的治理有待于研究。

(2)影响污染物去除率的关键过程是将污染物从气相转移到液相中,目前的大部分研究是对于易溶物和易降解污染物进行处理,在实际应用中将会受到一定的限制,开发出适合于难降解和疏水性污染物处理工艺就显得尤为迫切。利用基因工程技术开发出高效的降解菌种;添加一定的有机溶剂提高疏水性污染物的溶解性,会提高污染物的净化率。

(3)生物法所用填料的比表面积、孔隙率等直接影响反应器的生物量以及整个填充床的压降及填充床是否易堵塞问题,污染物完成从气相到液、固相传质过程,在两相中的分配系数是处理工艺可行性的决定因素。因此,改善生物滤料、填料的物理性能和使用寿命,以节省投资和能耗。

(4)在原有菌种的基础上通过选择长条件,筛选出能高效降解VOCs的优势菌种,从而缩短反应启动时间,加快生物反应进程,提高处理效率。

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