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VOC廢氣處置技術工藝詳解

2019-2-28

如今,我們曉得,揮發性無機化合物,簡稱爲VOC(Volatile Organic Compounds)),在工業臨盆中,平日作爲溶劑來應用,應用以後便披發到大氣中。現階段,其運用比擬普遍的範疇包含石油化工、印刷、天然革及電子元器件、烤漆和醫藥等。這裏就觸及到明天我們要談到的話題——VOC廢氣處置技術!

VOC廢氣處置技術工藝詳解

以後,VOC廢氣處置技術重要包含熱損壞法、變壓吸附分別與汙染技術、吸附法和氧化處置辦法等。

1、VOC廢氣處置技術——熱損壞法
熱損壞法是指直接和幫助熄滅無機氣體,也就是VOC,或應用適合的催化劑加速VOC的化學反響,終究到達下降無機物濃度,使其不再具有傷害性的一種處置辦法。
熱損壞法關於濃度較低的無機廢氣處置後果比擬好,是以,在處置低濃度廢氣中獲得了普遍運用。這類辦法重要分爲兩種,即直接火焰熄滅和催化熄滅。直接火焰熄滅對無機廢氣的熱處置效力絕對較高,普通情形下可到達99%。而催化熄滅指的是在催化床層的感化下,加速無機廢氣的化學反響速度。這類辦法比直接熄滅用時更少,然則假如分開催化劑幫助,則沒法施展感化。現階段,可作爲催化劑應用的大都是金屬、金屬鹽。這兩種催化劑的催化後果雖然說比擬好,技術也曾經相當做熟,然則其價錢卻比擬高,所以處置本錢也就比擬高。最近幾年來,催化劑研制多集中在非貴金屬催化劑偏向,獲得了比擬大的停頓。
另外,在催化無機廢氣過程當中,還須要有催化劑的載體,其起著進步催化活性和穩固性的主要感化。以後,多以陶瓷作爲催化劑載體,但在將來的催化劑研討傍邊,應加速研發高效活性催化劑及其載體。

2、VOC廢氣處置技術——吸附法
無機廢氣中的吸附法重要實用于低濃度、高通量無機廢氣。現階段,這類無機廢氣的處置辦法曾經相當做熟,能量消費比擬小,然則處置效力卻異常高,並且可以完全汙染無害無機廢氣。理論證實,這類處置辦法值得推行運用。
然則這類辦法也存在必定缺點,它須要的設備體積比擬宏大,並且工藝流程比擬龐雜;假如廢氣中有大批雜質,則輕易招致任務人員中毒。所以,應用此辦法處置廢氣的癥結在于吸附劑。以後,采取吸附法處置無機廢氣,多應用活性炭,重要是由於活性炭細孔構造比擬好,吸附性比擬強。
另外,經由氧化鐵或臭氧處置,活性炭的吸附機能將會更好,無機廢氣的處置將會加倍平安和有用。

3、VOC廢氣處置技術——生物處置法
從處置的根本道理上講,采取生物處置辦法處置無機廢氣,是應用微生物的心理進程把無機廢氣中的無害物資轉化爲簡略的無機物,好比CO2、H2O和其它簡略無機物等。這是一種有害的無機廢氣處置方法。
普通情形下,一個完全的生物處置無機廢氣進程包含3個根本步調:a)無機廢氣中的無機凈化物起首與水接觸,在水中可以敏捷消融;b)在液膜中消融的無機物,在液態濃度低的情形下,可以慢慢分散到生物膜中,進而被附著在生物膜上的微生物接收;c)被微生物接收的無機廢氣,在其本身心理代謝過程當中,將會被降解,終究轉化爲對情況沒有傷害的化合物資。

4、VOC廢氣處置技術——變壓吸附分別與汙染技術
變壓吸附分別與汙染技術是應用氣體組分可吸附在固體資料上的特征,在無機廢氣與分別汙染裝配中,氣體的壓力會湧現必定的變更,經由過程這類壓力變更來處置無機廢氣[6]。
PSA技術重要運用的是物理法,經由過程物理法來完成無機廢氣的汙染,應用資料重要是沸石份子篩。沸石份子篩,在吸附選擇性和吸附量兩方面有必定優勢。在必定溫度和壓力下,這類沸石份子篩可以吸附無機廢氣中的無機成份,然後把殘剩氣體保送到下個環節中。在吸附無機廢氣後,經由過程必定工序將其轉化,堅持並進步吸附劑的再生才能,進而可以讓吸附劑再次投入應用,然後反復上步調工序,輪回重復,直到無機廢氣獲得汙染。
最近幾年來,該技術開端在工業臨盆中運用,關於氣體分別有優越後果。該技術的重要優勢有:動力消費少、本錢比擬低、工序操作主動化及分別汙染後混雜物純度比擬高、情況凈化小等。應用該技術關於收受接管和處置有必定價值的氣體後果優越,市場發展遠景遼闊,成爲將來無機廢氣處置技術的發展偏向。

5、VOC廢氣處置技術——氧化法
關於有毒、無害,並且不須要收受接管的VOC,熱氧化法是最合適的處置技術和辦法。氧化法的根本道理:VOC與O2產生氧化反響,生成CO2和H2O,化學方程式以下:
從化學反響方程式上看,該氧化反響和化學上的熄滅進程相相似,但其因為VOC濃度比擬低,在化學反響中不會發生肉眼可見的火焰。普通情形下,氧化法經由過程兩種辦法可確保氧化反響的順遂停止:a)加熱。使含有VOC的無機廢氣到達反響溫度;b)應用催化劑。假如溫度比擬低,則氧化反響可在催化劑外面停止[7]。所以,無機廢氣處置的氧化法分爲以下兩種辦法:
a)催化氧化法。現階段,催化氧化法應用的催化劑有兩種,即貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑。貴金屬催化劑重要包含Pt、Pd等,它們以細顆粒情勢依靠在催化劑載體上,而催化劑載體平日是金屬或陶瓷蜂窩,或散裝填料;非貴金屬催化劑重要是由過渡元素金屬氧化物,好比MnO2,與粘合劑經由必定比例混雜,然後制成的催化劑。爲有用避免催化劑中毒後損失催化活性,在處置前必需完全消除可以使催化劑中毒的物資,好比Pb、Zn和Hg等。假如無機廢氣中的催化劑毒物、隱瞞質沒法消除,則弗成應用這類催化氧化法處置VOC;
b)熱氧化法。熱氧化法以後分爲三種:熱力熄滅式、間壁式、蓄熱式。三種辦法的重要差別在于熱量收受接管方法。這三種辦法均能催化法聯合,下降化學反響的反響溫度。
熱力熄滅式熱氧化器,普通情形下是指氣體燃燒爐。這類氣體燃燒爐由助燃劑、混雜區和熄滅室三部門構成。個中,助燃劑,好比自然氣、石油等,是幫助燃料,在熄滅過程當中,燃燒爐內發生的熱混雜區可對VOC廢氣預熱,預熱後即可爲無機廢氣的處置供給足夠空間、時光,終究完成無機廢氣的有害化處置。
在供氧充分前提下,氧化反響的反響水平——VOC去除率——重要取決于“三T前提”:反響溫度(Temperat)、時光(Time)、湍流混雜情形(Turbulence)。這“三T前提”是互相聯系的,在必定規模內,一個前提的改良可以使別的兩個前提下降。熱力熄滅式熱氧化器的缺陷在于:幫助燃料價錢高,招致裝配操作費用比擬高。
間壁式熱氧化器指的是在熱氧化妝置中,參加間壁式熱交流器,進而把熄滅室排出氣體的熱量傳送給氧化妝置出口處溫度比擬低的氣體,預熱完成後即可促進氧化反響。現階段,間壁式熱交流器的熱收受接管率最高可達85%,是以大幅下降了幫助燃料的消費。普通情形下,間壁式熱交流器有三種情勢:管式、殼式和板式。因為熱氧化溫度必需掌握在800℃~1 000℃規模內,是以,間壁式熱交流必需由不鏽鋼或合金資料制成。所以間壁式熱交流器的造價相當高,而這也是其缺陷地點。另外,資料的熱應力也很難清除,這是間壁式熱交流的別的一個缺陷。
蓄熱式熱氧化器,簡稱爲RTO,在熱氧化妝置上鉤入蓄熱式熱交流器,在完成VOC預熱後即可停止氧化反響。現階段,蓄熱式熱氧化器的熱收受接管率曾經到達了95%,且其占用空間比擬小,幫助燃料的消費也比擬少。因為以後的蓄熱資料可以使用陶瓷填料,其可處置腐化性或含有顆粒物的VOC氣體。
現階段,RTO裝配分爲扭轉式和閥門切換式兩種,個中,閥門切換式是最多見的一種,由2個或多個陶瓷填充床構成,經由過程切換閥門來到達轉變氣流偏向的目標,詳見圖1。

6、VOC廢氣處置技術——液體接收法
液體接收法指的是經由過程接收劑與無機廢氣接觸,把無機廢氣中的無害份子轉移到接收劑中,從而完成分別無機廢氣的目標。這類處置辦法是一種典範的物理化學感化進程。無機廢氣轉移到接收劑中後,采取解析辦法把接收劑中無害份子去除失落,然後收受接管,完成接收劑的反復應用和應用。
從感化道理的角度劃分,此辦法可分爲化學辦法和物理辦法。物理辦法是指應用物資之間相溶的道理,把水看做接收劑,把無機廢氣中的無害份子去除失落,然則關於不溶于水的廢氣,好比苯,則只能經由過程化學辦法消除,也就是經由過程無機廢氣與溶劑產生化學反響,然後予以去除。

7、VOC廢氣處置技術——冷凝收受接管法
在分歧溫度下,無機物資的飽和度分歧,冷凝收受接管法就是應用無機物這一特色來施展感化,經由過程下降或進步體系壓力,把處于蒸汽情況中的無機物資經由過程冷凝方法提掏出來。冷凝提取後,無機廢氣即可獲得比擬高的汙染。其缺陷是操作難度比擬大,在常溫下也不輕易用冷卻水來完成,須要給冷凝水降溫,所以須要較多費用。這類處置辦法重要實用于濃度高且溫度比擬低的無機廢氣處置。

總結:無機廢氣處置除上述處置辦法以外,還包含低溫及觸媒熄滅法、活性炭吸附法、臭氧分化法和電化學氧化法等。這些辦法均實用于無機廢氣處置,但詳細采取何種辦法,則取決于廢氣濃度、設備裝配和情況溫度等前提。另外,還須要斟酌操作人員的操作程度。

起源:環保之家論壇

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