VOC燃烧法处理技术综述
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voc废气治理方法
VOC(挥发性有机物)废气是指含有挥发性有机物的废气。
这些有机物对环境和人体健康有害。
下面是几种VOC废气治理方法:
1. 吸附:使用吸附剂如活性炭或分子筛将VOC吸附在表面,从而使废气中的VOC得以去除。
吸附剂可以通过物理吸附或化学吸附的方式去除VOC。
2. 燃烧:将废气中的VOC燃烧成二氧化碳和水。
该方法可以通过直接燃烧或催化燃烧来实现。
催化燃烧通常需要较低的燃烧温度和更高的废气处理效率。
3. 冷凝:通过降低废气温度,使VOC从气态转变为液态,进而被捕集和分离。
冷凝方法适用于高浓度VOC废气的处理。
4. 生物处理:利用微生物将VOC转化为无害的产物。
生物处理通常包括生物滤池、生物反应器和生物膜技术等。
这种方法适用于含有低浓度VOC的废气处理。
5. 膜分离:使用特殊的膜材料将VOC从废气中分离出来。
膜分离技术可以实现高效、高选择性的VOC去除。
以上方法可以单独应用,也可以结合使用,根据具体情况选择最合适的废气治理方法。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------设计单位:江苏山淼环境工程有限公司沸石转轮浓缩催化燃烧技术处理VOCs(简单.高效.经济.)江苏山淼环境工程有限公司中国盐城随着我国经济的快速发展,有机挥发性物质VOCs大量产生,近年来,挥发性有机物(VOCs)已成为我国大气污染物的主要来源之一,这对人类的健康和生态系统的平衡造成了极大的威胁,VOCs的末端治理工作引起了社会的广泛关注。
在现有单一末端治理技术基础上,对适合于大风量、低浓度VOCs 的吸附浓缩-催化燃烧组合技术的原理、工艺流程、研究现状及发展前景进行了具体论述。
通过不同末端治理技术的对比,发现单一末端治理技术难以有效实现VOCs的减排控制,而组合末端治理技术具有净化率高、投资成本少、能耗低、无二次污染等优势,已成为目前研究的热点。
其中吸附浓缩-催化燃烧技术已经取得广泛应用,其他新兴组合技术还有待研究与创新。
本工作指出了我国VOCs末端治理技术存在的主要问题及今后的发展方向。
咨询了解:l8O-5l55-B2221VOCs简介VOCs(volatile organic compounds),是指常温下饱和蒸汽压大于133.32Pa、常压下沸点在50~260°C以下的有机化合物,或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体,是----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------普遍存在且组成复杂的一类有机污染物的统称。
VOCs常见废气处理工艺方案VOCs(挥发性有机物)是一类能在常温下挥发和蒸发的有机化合物,常用的VOCs废气处理工艺方案包括吸附、燃烧和催化氧化等。
1.吸附:吸附是通过一种吸附剂将VOCs从废气中吸附出来。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛和活性氧化铝等。
废气经过吸附剂床时,VOCs 被吸附在吸附剂表面上,纯化后的气体可以排放或进一步处理。
吸附过程中的吸附剂可以周期性再生,通过热解、气流冲洗等方法将吸附的VOCs 释放出来,然后重新使用。
2.燃烧:燃烧是将VOCs直接氧化为无害物质的一种方法。
常用的燃烧设备有催化燃烧器、直燃式燃烧器和稳焰燃烧器等。
废气经过燃烧设备时,VOCs与氧气进行充分反应,生成二氧化碳和水等无害物质。
燃烧法对VOCs去除效率高,但需要高温和足够的氧气才能实现充分燃烧,对能源和氧气资源消耗较大。
3.催化氧化:催化氧化是利用催化剂加速VOCs与氧气反应,将其转化为无害物质的方法。
常用的催化剂有贵金属催化剂、活性炭催化剂和金属氧化物催化剂等。
废气经过催化剂反应床时,VOCs与催化剂表面发生化学吸附和反应,生成二氧化碳和水等无害物质。
催化氧化法需要较低的温度和氧气浓度,并且可以实现低温催化氧化,对能源消耗较小。
4.生物处理:生物处理是利用微生物降解VOCs的一种方法。
常见的生物处理方法有生物滤池、生物膜反应器和生物脱附等。
废气经过生物反应器时,微生物降解VOCs成为无害物质,通常需要设立氧气供应系统和调控合适的温度、湿度和pH值等条件。
生物处理法在处理VOCs中具有较好的适应性和低能耗的优势,但对于一些高浓度或复杂组成的废气可能效果较差。
5.膜分离:膜分离是利用不同挥发性有机物在膜上的选择性渗透分离的方法。
常见的膜分离包括多孔性膜、渗透膜和化学选择性膜等。
废气经过膜分离设备时,VOCs通过膜和废气分离,纯化后的气体可以排放或进一步处理。
膜分离法适用于VOCs浓度较低的情况,具有设备结构简单、操作成本较低的特点。
VOCs 催化燃烧 借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO:和H:0,同时放出大量热 1)起燃温度低,反应速率快,节省能源。催化燃烧过程中,催化剂起到降低VOCs 分子与氧分子反应的活化能,改变反应途径的作用。 2)处理效率高,二次污染物和温室气体排放量少。采用催化燃烧处理VOCs 废气的净化率通常在95%以上,终产物主要为CO2 和H2O。由于催化燃烧温度低,大量减少NOx的生成[3-5]。辅助燃料消耗排放的CO2 量在总CO2 排放量中占很大比例,辅助能源消耗量减少,显然减少了温室气体CO2 排放量。 3)适用范围广,催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体,适合处理的VOCs 浓度范围广。对于低浓度、大流量、多组分而无回收价值的VOCs 废气,采用催化燃烧法处理是最经济合理的。 表1催化燃烧与热力燃烧的比较 起燃温度 燃烧温度 燃烧方式 (NOx)产量 催化燃烧 200-400 300-500 催化剂表面无焰燃烧 几乎没有 热力燃烧 600-900 600-800 高温火焰中停留 产生一定 1、催化燃烧催化剂活性组分 工业上的催化剂都是由活性成分、助剂和载体等组成,其中活性组分及其分布、颗粒大小、催化剂载体对催化效果和寿命有很大的影响。用于催化燃烧VOCs的催化剂的活性成分可分为贵金属、非贵金属氧化物。 贵金属是低温催化燃烧最常用的催化剂,其优点是具有较高的活性、良好的抗硫性,缺点是活性组分容易挥发和烧结,容易引起氯中毒、价格昂贵,资源短缺; 贵金属催化剂 Pt、Pd、Ru等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用寿命长、适用范围广、易于回收,因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt—AI:0,催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少、价格昂贵、耐中毒性差,因此,人们一直在努力寻找替代品,尽量减少其用量。 非贵金属氧化物催化剂主要有钙钛矿型、尖晶石型以及复合氧化物催化剂等,价格相对较低,也表现出很好的催化性能,如钙钛矿型催化剂高温热稳定性较好,尖晶石型催化剂具有优良的低温活性,但其不足之处在于催化活性相对较低,起燃温度较高。 复氧化物催化剂 一般认为,复氧化物之间由于存在结构或电子增刊谭明侠等:VOC催化燃烧技术385调变等相互作用,活性比相应的单一氧化物要高。主要有以下两大类:(1)钙钛矿型复氧化物。稀土与过渡金属氧化物在一定条件下可以形成具有天然钙钛矿型的复合氧化物,通式为ABO,,其活性明显优于相应的单一氧化物。A为四面体型结构,B为八面体形结构;A和B形成交替立体结构,易于取代而产生晶格缺陷,即催化活性中心位,表面晶格氧提供高活性的氧化中心,从而实现深度氧化反应。常见的有BaCuO:、LaMn03等;(2)尖晶石型复氧化物。作为复氧化物重要的一种结构类型,以AB2X4表示,尖晶石亦具有优良的深度氧化催化活性。如 对CO的催化燃烧起燃点落在低温区(约80℃),对烃类亦在低温区可实现完全氧化。其中研究最为活跃的CuMn:O。尖晶石,对芳烃的活性尤为出色。如使C,H。完全燃烧只需260℃,实现低温催化燃烧,这点具有特别实际意义。 过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂,采用氧化性较强的过渡金属氧化物,对CH。等烃类和CO亦具有较高的活性,同时降低了催化剂的成本,常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含MnO:催化剂,在一定条件下能消除CH,OH蒸气,对C:H。O、C3H60、C6H。蒸气的清除也很有效果。 催化剂载体以及负载方式 载体 VOC净化催化剂的载体主要有两类:一类是球状或片状;---是整体式多孔蜂窝状。金属载体催化剂的优点是导热性能好、机械强度高,缺点是比表面积较小。颗粒状载体的优点是比表面积大,缺点是压降大以及因载体间相互摩擦,造成活性组分磨耗损失。蜂窝陶瓷载体是比较理想的载体型式,它具有很高的比表面,压力降较片粒柱状低,机械强度大,耐磨、耐热冲击。 负载方式 催化剂活性组分可通过下列方式沉积在载体上:(1)电沉积在缠绕或压制的金属载体上;(2)沉积在颗粒状陶瓷材料上;(3)沉积在蜂窝结构的陶瓷材料上。 催化剂失活 失活 催化剂在使用过程中随着时间的延长,活性会逐渐下降,直至失活。催化剂失活主要有3种类型:(1)催化剂完全失活。使催化剂失活的毒物包括快速和慢速作用毒物两大类。快速作用毒物主要有P、As等,慢速作用毒物有Pb、zn等。通常情况下,催化剂失活是由于毒物与活性组分化合或熔成合金。对于快速作用毒物来说,即使只有微量,也能使催化剂迅速失活;(2)抑制催化反应。卤素和硫的化合物易与活性中心结合,但这种结合是比较松弛、可逆且暂时性的。当废气中的这类物质被去除后,催化剂活性可以恢复;(3)沉积覆盖活性中心。不饱和化合物的存在导致碳沉积,此外陶瓷粉尘、铁氧化合物及其他颗粒物堵塞活性中心,从而影响催化剂的吸附与解吸能力,导致催化剂活性下降一j。 预防措施 预防催化剂活性衰减,可以采取下列相应的措施:(1)按照操作规程,正确控制反应条件;(2)当催化剂表面结炭时,通过吹人新鲜空气,提高燃烧温度,烧去表面结炭;(3)将废气进行预处理,以除去毒物,防止催化剂中毒;(4)改进催化剂的制备工艺,提高催化剂的耐热性和抗毒能力。 催化燃烧工艺流程 根据废气预热方式及富集方式,催化燃烧工艺流程可分为3种。(1)预热式。预热式是催化燃烧的最基本流程形式。有机废气温度在100℃以下,浓度也较低,热量不能自给,因此在进入反应器前需要在预热室加热升温。燃烧净化后气体在热交换器内与未处理废气进行热交换,以回收部分热量。该工艺通常采用煤气或电加热升温至催化反应所需的起燃温度。(2)自身热平衡式。当有机废气排出时温度高于起燃温度(在300℃左右)且有机物含量较高,热交换器回收部分净化气体所产生的热量,在正常操作下能够维持热平衡,无需补充热量,通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用。(3)吸附一催化燃烧。当有机废气的流量大、浓度低、温度低,采用催化燃烧需耗大量燃料时,可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩,然后通过热空气吹扫,使有机废气脱附成为高浓度有机废气(可浓缩lO倍以上),再进行催化燃烧。此时,不需要补充热源,就可维持正常运行引。对于有机废气催化燃烧工艺的选择主要取决于:(1)燃烧过程的放热量,即废气中可燃物的种类和浓度;(2)起燃温度,即有机组分的性质及催化剂活性;(3)热回收率等。当回收热量超过预热所需热量时,可实现自身热平衡运转,无需外界补充热源,这是最经济的。 化燃烧的应用 5.1溶剂类污染物的净化处理 主要污染物是三苯(苯、甲苯和二甲苯)、酮类、醇类及其它一些含氧衍生物等。詹建锋¨纠采用吸附—催化燃烧法治理彩印厂三苯废气,治理前废气浓度为1 320 mg·m一,治理后浓度小于50 mg·m一,达到福建省地方标准DB35/156-93。刘忠生等¨4 J对主要含烃类污染物的石化污水处理场隔油池散发的废气进行处理,采用蜂窝状Pt、Pd和Ce多组分TC79-2H催化剂,对进口总烃体积分数1 000~6 000pL·L。1进行催化燃烧,可以使总烃去除率达97%以上,净化排气总烃体积分数小于100 IxL·L~,无恶臭气味。 5.2含N有机污染物的净化 含N有机污染物(如RNH2、RCONH:等),大都具有毒性和臭味,必须进行处理。火箭推进剂(CH。):NNH:是一种易溶于水和有机溶剂、具有强极性和弱碱性的有机化合物,也是一种剧毒物质。采用催化燃烧法处理火箭推进剂(CH,):NNH:(含量1%,压力0.25 MPa,气量500 m3·h。),当催化燃烧温度高于300℃,(CH,):NNH:废气去除率达99%以上,获得很好的处理效果[151。 5.3对含硫有机污染物的净化 制药厂、农药厂和化纤厂等在生产中会排出来CH。SH、CH,CH2SH和Cs:等有机硫污染物,对这类污染物的催化氧化,其中的s原子一般氧化成SO:或SO,,在催化剂表面上易产生强吸附,造成催化剂中毒失活。新开发的RS一1型催化剂能使反应过程生成的SO:和sO,几乎100%地释放出来,使连续运行时的活性保持稳定。 6结语 催化燃烧技术涉及化工、环境工程、催化反应和自动检测控制等领域,在我国仍处于发展阶段。今后的发展方向为:(1)提高催化剂性能。研制具有抗毒能力、大空速、比表面积)大及低起燃点的非贵金属催化剂,以降低造价和使用费用;(2)催化燃烧装置向大型化、整体型和节能型方向发展。
六大常见的有机废气(VOCs)及处理技术一、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、二甲基苯胺、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、甲苯、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。
有机废气(VOCs)处理技术综述近年来随着经济的发展,化工企业的大量新起,在加上环保投资力度的不够,导致了大量工业有机废气的排放,使得大气环境质量下降,给人体健康来严重危害,给国民经济造成巨大损失,因此,需要加大对有机废气的处理。
对有机废气的治理,人们早就有研究,而且已经开发出一些卓有成效的控制技术,如广泛采用并且研究较多的有热破坏法、冷凝法、吸收法等,近年来形成的新控制技术有生物膜法、电晕法、等离子体分解法等。
本文将对上述方法作较为详细的介绍。
1有机废气处理技术1 . 1热破坏法热破坏是目前应用比较广泛也是研究较多的有机废气治理方法,特别是对低浓度有机废气,有机化合物的热破坏可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。
直接火焰燃烧是一种有机物在气流中直接燃烧和辅助燃料燃烧的方法。
多数情况下,有机物浓度较低,不足以在没有辅助燃料时燃烧。
直接火焰燃烧在适当温度和保留时间条件下,可以达到99%的热处理效率。
催化燃烧是有机物在气流中被加热,在催化床层作用下,加快有机物化学反应(或破坏效率的方法) ,催化剂的存在使有机物在热破坏时比直接燃烧法需要更少的保留时间和更低的温度。
催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。
用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐,金属包括贵金属和非贵金属。
目前使用的金属催化剂主要是Pt、Pd,技术成熟,而且催化活性高,但价格比较昂贵而且在处理卤素有机物,含N、S、P等元素时,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。
非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。
近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多,而且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。
例如V2O5 +MOX (M:过渡族金属) +贵金属制成的催化剂用于治理甲硫醇废气, Pt + Pd + Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。
由于有机废气中常出现杂质,很容易引起催化剂中毒,导致催化剂中毒的毒物(抑制剂主要有磷、铅、铋砷、锡、汞、亚铁离子锌、卤素等。
各类VOCs治理方案及其优缺点清晨的阳光透过窗帘洒在桌面上,一杯热咖啡散发着诱人的香气。
我拿起笔,思绪如泉涌,关于各类VOCs治理方案及其优缺点的方案就这样在我脑海中逐渐浮现。
1.活性炭吸附法活性炭吸附法是一种较为传统的VOCs治理技术。
它利用活性炭的高比表面积和吸附性能,将VOCs吸附在活性炭表面。
优点是设备简单,操作方便,成本较低。
但缺点是活性炭吸附容量有限,需要定期更换,且在吸附饱和后,活性炭需要再生,否则会释放出吸附的VOCs,造成二次污染。
2.燃烧法燃烧法是将VOCs氧化成无害的二氧化碳和水。
优点是处理效率高,可同时去除多种VOCs。
但缺点是燃烧过程中会产生氮氧化物等二次污染物,且能耗较高,运行成本大。
3.生物滤池法生物滤池法利用微生物将VOCs氧化成无害的物质。
优点是运行成本低,无二次污染。
但缺点是处理效率相对较低,对某些VOCs的处理效果不佳,且对湿度、温度等环境条件要求较高。
4.光催化氧化法光催化氧化法利用光催化剂在光照下产生的活性氧将VOCs氧化分解。
优点是无需加热,能耗低,无二次污染。
但缺点是催化剂容易失活,需要定期更换,且对光照条件有要求。
5.膜分离法膜分离法通过膜材料将VOCs与空气分离。
优点是设备简单,操作方便,能耗低。
但缺点是膜材料容易老化,使用寿命短,且对某些VOCs的处理效果不佳。
6.吸附-催化氧化法吸附-催化氧化法将活性炭吸附与催化氧化相结合,充分发挥两者的优点。
优点是处理效率高,运行成本低。
但缺点是设备复杂,投资较高。
7.等离子体技术等离子体技术利用高能电子与VOCs分子发生碰撞,使其分解为无害的小分子气体。
优点是处理效率高,无二次污染。
但缺点是设备投资大,运行成本高,且对某些VOCs的处理效果不佳。
8.超临界水氧化法超临界水氧化法利用超临界水的特殊性质,将VOCs氧化分解。
优点是处理效率高,无二次污染。
但缺点是设备投资大,运行成本高,且对温度、压力等条件要求严格。
VOCs治理技术:优缺点对比及设备投资、运行成本汇总一、VOCs治理技术概述VOCs(挥发性有机化合物)是工业生产过程中产生的主要污染物之一,其对人体健康和环境的影响日益受到关注。
VOCs治理技术主要包括回收技术和销毁技术两大类,其中回收技术包括吸附、吸收、冷凝、膜分离等,销毁技术包括燃烧、生物降解、光催化氧化等。
二、VOCs治理技术的优缺点对比1.回收技术(1)吸附技术:优点是工艺成熟、易于操作,可处理多种组分,对设备要求不高。
缺点是吸附容量有限,需要频繁更换吸附剂,且易造成二次污染。
(2)吸收技术:优点是工艺简单、易于操作,可处理多种组分。
缺点是吸收剂用量大,吸收效率不高,易产生二次污染。
(3)冷凝技术:优点是工艺简单、易于操作,可处理多种组分。
缺点是冷凝效率受温度影响较大,能耗较高。
(4)膜分离技术:优点是工艺先进、操作简便,可实现高效分离。
缺点是膜的寿命较短,需要定期更换,同时膜的通量会受到污染物的堵塞影响。
2.销毁技术(1)燃烧技术:优点是工艺成熟、效率高,可处理多种组分。
缺点是能耗高,易产生二次污染。
(2)生物降解技术:优点是环保、能耗低,可处理多种组分。
缺点是处理效率较低,需要较长的反应时间。
(3)光催化氧化技术:优点是工艺简单、效率高,可处理多种组分。
缺点是光源利用率较低,设备成本较高。
三、VOCs治理设备投资及运行成本汇总1.回收设备(1)吸附设备:投资成本较低,运行成本主要包括吸附剂的更换费用。
(2)吸收设备:投资成本较低,运行成本主要包括吸收剂的消耗费用和废水处理费用。
(3)冷凝设备:投资成本较低,运行成本主要包括制冷剂的消耗费用和能量消耗费用。
(4)膜分离设备:投资成本较高,运行成本主要包括膜的更换费用和清洗费用。
2.销毁设备(1)燃烧设备:投资成本较高,运行成本主要包括燃料消耗费用和废气处理费用。
(2)生物降解设备:投资成本较低,运行成本主要包括微生物培养费用和反应时间较长导致的能量消耗费用。
催化氧化燃烧技术标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]【技术名称】高效吸附-脱附-(蓄热)催化燃烧VOCs治理技术【技术内容】利用高吸附性能的活性碳纤维、颗粒炭、蜂窝炭和耐高温高湿整体式分子筛等固体吸附材料对工业废气中的VOCs进行富集,对吸附饱和的材料进行强化脱附工艺处理,脱附出的VOCs进入高效催化材料床层进行催化燃烧或蓄热催化燃烧工艺处理,进而降解VOCs。
该技术的VOCs去除效率一般大于95%,可达98%以上。
采用的关键技术主要包括:(1)高效的吸附材料:高吸附性能的活性碳纤维、颗粒活性炭、蜂窝炭和耐高湿整体式分子筛VOCs吸附材料;(2)高效的催化材料:纳米孔材料、稀土分子筛催化材料;(3)高效的除漆雾技术、安全吸附技术、脱附技术;(4)高效的催化氧化技术、蓄热催化燃烧技术。
工艺流程主要包括:(1)预处理:排放废气中可能含有少量粉尘,因此在吸附净化前端一般需加装高效纤维过滤器或高效干湿复合过滤器,对废气粉尘进行拦截净化。
(2)吸附阶段:去除尘杂后的废气,经合理布风,使其均匀地通过固定吸附床内的吸附材料层过流断面,在一定停留时间内,由于吸附材料表面与有机废气分子间相互作用发生物理吸附,废气中的有机成份吸附在活性炭表面积,使废气得到净化;净化装置设置两台以上吸附床,即废气从其他几台经过,确保一台处于脱附再生或备用,保证吸附过程连续性,不影响实际生产。
(3)脱附-催化燃烧:达到饱和状态的吸附床应停止吸附转入脱附再生。
启动脱附风机、开启相应阀门和远红外电加热器,对(蓄热)催化燃烧床内部的催化剂预热,同时产生一定量热空气,当催化床层温度达到设定值时将热空气送入吸附床,吸附材料床层受热解吸出高浓度有机气体,经脱附风机引入催化燃烧床。
当废气浓度较高、反应温度较高时,补冷风机自动开启,确保催化燃烧床安全、高效运行。
【技术优点】该技术已经在石油、化工、电子、机械、涂装等行业大风量、低浓度或浓度不稳定的有机废气治理中得到应用,处理风量典型规模20000~500000m3/h。
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挥发性有机化合物(VOC)是石油化工、有机化工、表面涂装、包装印
刷等需要化学反应或使用有机溶剂的行业在生产过程中排放的污染
物。根据世界卫生组织(WHO)的定义,VOC为熔点低于室温而沸点在
50~260℃之间的挥发性有机化合物的总称。VOC的主要成分为烷
烃、烯炔烃、芳香烃、羰基化合物、卤代烃等,特点是沸点较低、
分子量小、常温下易挥发,VOC多具有刺激性气味和毒性,且易燃
易爆。
由于VOC的危险性与危害性,我国针对各行业制定了废气排放要
求。例如《合成树脂工业污染物排放标准》(GB31572-2015)中规
定,执行大气污染物特别排放限制的地域,合成树脂非甲烷总烃排
放限值为60mg·m-3,合成树脂颗粒物排放限值为20mg·m-3。随着
我国环保意识的提升和工业升级的需要,废气排放的要求越来越严
格,对于VOC处理的需求增长迅速。
1、VOC处理技术简介
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VOC处理技术从基础原理上可以分为回收法和分解法两大类。
回收法是通过吸附、吸收、冷凝和膜分离等方法对VOC进行处理。
吸附法是通过活性炭、沸石和硅石等具有多孔结构的物质对VOC进
行物理吸附和捕捉,然后通过升温、减压、提高湿度等方法对吸附
的VOC进行解吸。吸收法分为物理吸收和化学吸收,物理吸收是根
据有机物相似相溶的原理,选用弱极性、高沸点、低挥发、化学性
质稳定的有机溶剂对VOC进行吸收,再通过VOC与有机溶剂物理性
质的差异进行分离;化学吸收是通过酸洗、碱洗等方法酸碱与VOC反
应进行吸收。冷凝法是利用有机物在不同温度下饱和蒸汽压不同,
通过冷凝器降温或升压,使VOC冷凝后从气相中分离。膜分离法是
选择对VOC具有选择性渗透的高分子膜,通过膜两侧的压力差,使
VOC透过膜被收集。
分解法分为燃烧法和非燃烧法。燃烧法又称为热氧化法,主要分为
直接热氧化、催化热氧化和蓄热热氧化,VOC大多数是由碳、氢、
氧等元素构成的有机化合物,燃烧法是在300~900℃的高温下,使
VOC燃烧分解为二氧化碳和水。非燃烧法包括生物处理法、光催化
法和低温等离子法等。生物处理法是将VOC气体通过微生物填充
层,由微生物将VOC转化为无害的无机物。光催化法是通过光催化
剂二氧化钛吸收光子,与表面的水反应产生羟基自由基和活性氧物