尾气治理主要包括哪些方面,八种有机废气处理技术的优缺点

不少网友都想知道八种有机废气处理技术的优缺点的话题,本文主要给各位介绍尾气治理主要包括哪些方面这类的题进行详细的讲解,希望可以帮助到大家!


众所周知,工业生产过程会产生大量对大气环境有害的有机气体。当前,我国空气环境污染严重,北方多地出现大雾天气。在这种情况下,有必要加强有机废气处理技术的研发,通过改进废气处理技术来减少对大气环境的危害。本文从VOC气体的危害入手,分析相关治理技术。


1VOCs及其风险概述


11挥发性有机化合物概述


挥发性有机化合物,简称VOC挥发性有机化合物,在工业生产中常用作溶剂,使用后释放到大气中。目前广泛应用的领域包括石油化工、印刷、人造革及电子元件、烤漆、医药等。


12VOC风险概述


考虑到化学物质的性质,工业生产等领域一般采用脂肪族化合物、卤代烃和芳香族化合物作为溶剂。当这些有机溶剂挥发到大气环境中时,不仅对大气环境造成严重污染,人体吸入污染气体还会对人体健康造成危害。例如,苯常被用作溶剂,随着溶剂挥发到大气环境中,不仅可以被人体皮肤吸收,还可以通过呼吸道进入人体,引起慢性或急性中。大多数人类中是通过吸入有气体而发生的。


苯类化合物不仅对人体中枢神经系统造成一定损害,还会引起神经系统紊乱,进入人体后还会危害血液和造血器官。它可能导致出血症状或败血症。氧化时,苯在体内氧化成苯酚,可引起肝功能障碍,对骨骼生长发育十分不利,引起再生障碍性贫血。如果苯蒸气浓度过高,生物体可能因急性中而死亡。因此,ACGIH将苯列为可能的致物。卤代烃可引起神经症状、血小板减少、肝脾肿大等不良症状,并且极有可能致。因此,VOC排放必须得到控制,这不仅影响环境,也影响我们的生命和健康。


2VOC废气处理技术


目前VOC废气处理技术主要有热分解法、变压吸附分离净化技术、吸附法、氧化处理法等。


21热分解法


热分解是指直接燃烧有机气体或VOC,或使用适当的催化剂促进VOC发生化学反应,最终降低有机物质的浓度,使其不再有害的处理方法。


热分解法因其在低浓度有机废气处理中表现出较好的效果而广泛应用于低浓度废气处理。这种方法主要分为直接火焰燃烧和催化燃烧两种。有机废气直接火焰燃烧的热处理效率较高,一般可达99%。催化燃烧是指通过催化剂层的作用,加速有机废气的化学反应速率。这种方法比直接燃烧所需的时间要少,但如果没有催化剂的帮助就无法发挥作用。目前可用作催化剂的金属和金属盐大多是金属和金属盐。这两种催化剂的催化效果都比较好,技术也比较成熟,但是价格比较高,所以加工成本也比较高。近年来,催化剂的发展取得了较大进展,主要集中在非贵金属催化剂上。


另外,在催化有机废气的过程中还需要催化剂载体,它对于提高催化剂活性和稳定性具有重要作用。目前,陶瓷主要用作催化剂载体,但在未来的催化剂研究中,必须加快开发高效、高活性的催化剂和载体。


22吸附法


有机废气吸附法主要适用于低浓度、高通量的有机废气。现阶段,这种有机废气处理方法已经相当成熟,虽然能耗比较低,但处理效率非常高,有害有机废气可以得到彻底净化。


但这种方法也有缺点,需要设备比较大,工艺复杂,如果废气中杂质较多,很容易导致工人中。因此,这种废气处理方法的核心是吸附剂。目前处理有机废气采用吸附法,主要采用活性炭,因为活性炭具有良好的孔隙结构,吸附力强。


另外,经过氧化铁或臭氧处理后,活性炭的吸附性能得到提高,有机废气处理更加安全有效。


23生物处理法


从处理的基本原理来看,采用生物处理方法处理有机废气,是利用微生物的生理过程,将有机废气中的有害物质转化为简单无机物,如CO2、H2O等简单无机物。这是处理有机废气的无害方式。


一般来说,一个完整的有机废气生物处理工艺由三个基本步骤组成有机废气中所含的有机污染物可能首先与水接触并迅速溶解在水中。b.溶解在液体中的有机膜在液态时浓度较低,在这种情况下它们可以逐渐扩散到生物膜中并被生物膜上附着的微生物吸收。微生物吸收的有机废气在其自身的生理过程中分解。通过新陈代谢,它们最终转化为对环境无害的物质和有害的化合物。


24变压吸附分离纯化技术


压力波动吸附分离净化技术是利用气体成分能够吸附在固体物质上的特性,在有机废气及分离净化装置中,气体的压力发生一定程度的变化,通过这种压力来处理有机废气。改变。


变压吸附技术主要采用物理方法净化有机废气,所用主要材料是沸石分子筛。沸石分子筛在吸附选择性和吸附容量方面具有一定的优势。在一定的温度和压力下,这种沸石分子筛可以吸附有机废气中的有机成分,然后将剩余的气体输送到下一个环节。有机废气吸附后,通过特定的工艺进行转化,保持和提高吸附剂的再生能力,使吸附剂可以再次使用,然后重复上述步骤,重复下面的循环。净化有机废气。


近年来,该技术已开始应用于工业生产,对气体分离具有良好的效果。该技术的主要优点是能耗低、成本相对较低、工艺操作自动化、分离纯化后混合物纯度高、环境污染小。该技术可有效回收和处理一定价值的气体。


25氧化法


对于有、有害且不需要回收的VOCs,热氧化是最合适的处理技术和方法。氧化的基本原理VOC与O2发生氧化反应,生成CO2和H2O,化学方程式如下。


aCxHyOz+bO2cCO2+dH2O


从化学方程式来看,这种氧化反应类似于化学燃烧过程,但由于VOC浓度相对较低,化学反应过程中不会产生可见的火焰。一般来说,氧化可以通过两种方法来保证氧化反应的顺利进行。将含有VOC的有机废气加热至反应温度,使用催化剂b。如果温度相对较低,则催化剂表面会发生氧化反应。因此,有机废气处理的氧化方法分为以下两种方法。


催化氧化法。本步骤中,催化氧化法使用的催化剂有两种贵金属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂主要包括Pt和Pd,它们以细颗粒的形式附着在催化剂载体上,催化剂载体通常为金属、陶瓷蜂窝、块状填料等,非贵金属催化剂主要由过渡材料如MnO2。元素金属氧化物和粘合剂按一定比例混合以产生催化剂。为了有效防止催化剂中后催化剂活性丧失,处理前必须彻底除去能使催化剂中的物质,如Pb、Zn、Hg等。如果不能去除有机废气中所含的催化剂物和涂层材料,则无法采用该催化氧化方法处理VOC。


b热氧化法。热氧化法目前分为热燃烧式、分体式、蓄热式三种。三种方法之间的主要区别在于热量的回收方式。这三种方法都可以与催化方法相结合来降低化学反应的反应温度。


技术发展方向。


热燃烧热氧化器一般指气体焚烧炉。该气体焚烧炉由燃烧辅助装置、混合区和燃烧室三部分组成。其中天然气、石油等助燃剂为辅助燃料,燃烧过程中焚烧炉内产生的高温混合气可对VOC废气进行预热,预热后可提供充足的空间和时间。对于有机废气的处理,最终实现有机废气的无害化处理。


在供氧充足的条件下,氧化反应——VOC去除率——的反应程度主要取决于反应温度温度、时间和紊流混合情况紊流,即“3T条件”。这“三个T条件”是相互关联的,在一定范围内,其中一个条件的改善可能会导致另外两个条件的下降。热力燃烧式热氧化器的缺点是辅助燃料成本较高,因此装置的运行成本较高。


间壁热氧化器是指在热氧化装置中增加间壁换热器,将燃烧室废气的热量传递给氧化装置入口处的低温气体,预热完成后,氧化可以促进反应。现阶段间壁换热器的热回收率可达85,可大大降低辅助燃料消耗。壁板式换热器一般有管式、壳式、板式三种。由于热氧化温度必须控制在800至1000范围内,分体式换热器必须采用不锈钢或合金材料制成。因此,间壁换热器的价格相当高,这也是一个缺点。另外,物料的热应力难以缓解,这是隔板式换热的另一个缺点。


蓄热式热氧化器(RTO)是热氧化装置中包含的蓄热式热交换器,VOC预热完成后即可进行氧化反应。现阶段蓄热式氧化器的热回收率已达到95,占用空间相对较小,辅助燃料消耗也相对较少。目前的蓄热材料可以使用陶瓷填料,因此可以处理腐蚀性或含有颗粒的VOC气体。


此时RTO装置分为旋转式和阀门切换式两种,其中阀门切换式是最常见的类型,由两个或多个陶瓷填料床组成,其目的是改变空气的方向流动。这是通过切换阀门来实现的。


26液体吸收法


液体吸收法是指通过吸收剂与有机废气的接触,将有机废气中的有害分子转移至吸收剂中,从而达到分离有机废气的目的。这种处理方法是典型的物理化学过程。有机废气转移至吸收剂后,利用分析方法去除吸收剂中的有害分子,然后回收,实现吸收剂的重复利用。


从工作原理来看,该方法可分为化学方法和物理方法。物理法是指利用物质间的相容性原理,用吸收剂处理水,去除有机废气中的有害分子,但对于苯等不溶于水的废气,只能通过化学方法去除。方法,而有机废气则通过与溶剂发生化学反应而去除。


27冷凝回收法


有机物的饱和度随温度而变化,冷凝回收法利用有机物的这些特性,通过降低或升高系统压力,通过冷凝从蒸气环境中提取有机物。经过冷凝萃取后,有机废气可以得到较高的净化水平。缺点是操作比较困难,不易在常温下使用冷却水完成,而且由于必须冷却冷凝水,成本较高。这种处理方法主要适用于浓度较高、温度相对较低的有机废气的处理。


除上述处理方法外,有机废气处理还有高温催化燃烧、活性炭吸附、臭氧分解、电化学氧化等。这些方法都适合处理有机废气,但具体采用哪种方法取决于废气浓度、设备、环境温度等条件。此外,还必须考虑操作人员的操作水平。


3结论


当前,我国工业发展进入新阶段,环境题日益突出,影响着人们正常的工作和生活,环境题越来越受到人们的关注。因此,在这种情况下,有必要控制工业等生产领域有害气体的排放,减少对大气环境的污染。本文主要讨论VOC废气处理的相关技术,包括冷凝处理法、氧化处理法、液体吸附法、生物处理法和吸附法等。


摘要阐述了VOCs及其风险,并结合我们自身的理论知识和业务实践探讨了VOC废气处理技术。开发废气处理新技术。


除非特别注明,本站所有文字均为原创文章,作者:admin

No Comment

留言

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

感谢你的留言。。。