废气处理技术基础知识
- 格式：pptx
- 大小：854.97 KB
- 文档页数：21
当前位置：文档之家 › 废气处理技术基础知识
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
最常用的是钙法、氨法和镁法。世界上普遍使用的商业化技术 是钙法，所占比例在90%以上。
5
按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法
和半干法。
湿法脱硫技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，
该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、
2、吸收法
优点： 吸收法工艺比较简单，设备投资较低，操作和维修费用基本与碳吸附法相当， 由于吸收介质是采用煤油和吸收液，因此没有二次污染问题。 缺点： 此工艺方法回收效率低，对于环保要求较高时，很难达到允许的油气排放标准； 设备占地空间大；能耗高；吸收剂消耗较大，需不断补充。
16
3、膜分离工艺
优点： 膜分离技术是近代石油化工学科中分离科学的前沿技术。它具有投资小、 见效快、流程简单、回收率高、能耗低、无二次污染的特点，具有较高的 科技含量； 缺点： 投资大；膜国产率低，价格昂贵，而且膜寿命短；膜分离装置要求稳流、 稳压气体，操作要求高。
VOCs污染严重，与NOx、CnHm在阳光作用下发生光化学反应，吸收地 表红外辐射引起温室效应；破坏臭氧层形成臭氧空洞，引起人体致癌和动植 物中毒。
12
处理技术工艺：
按照处理的方法，有机废气处理的方法主要有两类： 回收法： 炭吸附、变压吸附、冷凝法及膜分离技术。回收 法是通过物理方法，用温度、压力、选择性吸附剂和选择性渗 透膜等方法来分离VOCs。 消除法：热氧化、催化燃烧、生物氧化、等离子体等。消 除法主要是通过化学或生化反应，用热、催化剂和微生物将有 机物转变成为CO2和水。
优点：
适用范围广，处理效率高，工艺简单，费用低，无二次污染 。
缺点：
对高浓度、
生物降解性差及难生物降解的
19
VOCs
去除率低
。
6、等离子体工艺
优点： 处理效率高，运行费用低，特别对芳烃的去除效率高。 缺点： 对高浓度 VOCs 处理效率一般。
20
VOCs处理技术能力比较
工艺 吸附
高浓度 效率 费用
运行维护费用高及易造成二次污染等问题。
干法脱硫技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水废酸
排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟
囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等
问题。
半干法脱硫技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭
再生流程)，或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气
脱硫技术。
6
7
氨法脱硫工艺
8
烟气脱硝技术
烟气脱硝技术主要有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)两 种。SCR是利用还原剂在催化剂作用下有选择性地与烟气中的氮氧化物发生化 学反应，生成氮气和水的方法。SNCR利用还原剂在不需要催化剂的情况下有 选择性地与烟气中的氮氧化物发生化学反应，生成氮气和水的方法。
SCR法脱硝是采用氨、尿素等作为还原剂，在氧气存在的条件下将烟气中的 NOx还原为N2。金属氧化物类催化剂主要包括V2O5(WO3)、Fe2O3、CuO、CrOx 、MnOx、MgO、MoO3、NiO、TiO2等金属氧化物。
9
催化剂 还原剂 系统压力损失 反应剂喷射位置 SO2氧化 NH3 逃逸 除NOX温度 NOx脱除效率 投资成本 NOx脱除运行成本 除NOX终产物 下游设备造成影响
13
对低浓度、大风量的有机废气，主要采用下面几种方法进行治理。 (1)蜂窝轮式浓缩系统
采用蜂窝轮，连续不断地将低浓度、大风量的排气中的有机溶剂吸附、 分离。然后，再用小风量的热风脱附得到高浓度、小风量的含有机溶剂气体。 浓缩后的气体再与小型的催化燃烧或活性炭回收装置组合，构成经济的处理 系统。该系统体积小，费用低，但其引进价格昂贵。 (2)液体吸收法
高浓度，单组 份
高浓度特 定组分
作为冷凝
高浓度，范围 广
前处理工 序
高浓度，范围 广
易产生有 毒中间产 物
催化剂难
高浓度，范围 广
固定、易 失活
低浓度，范围 广
对温度湿 度变化灵 敏
电源要求
低浓度，范围 高，有毒
广
产物
21
废气处理技术
1
火电厂大气污染物排放标准
2
锅炉大气污染物排放标准
3
山 东 省 锅 炉 大 气 污 染 物 排 放 标 准
4
烟气脱硫技术
按脱硫剂的种类划分，可分为以下五种方法：以CaCO3(石灰石) 为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法， 以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。
14
1、活性炭吸附
优点： (1)适用于低浓度的各种污染物；(2)活性炭价格不高，能源消耗低，应用起来比较经济；(3)通过 脱附冷凝可回收溶剂有机物；(4)应用方便，只与同空气相接触就可以发挥作用；(5)活性炭具有 良好的耐酸碱和耐热性，化学稳定性较高。 缺点： (1)吸附量小，随着吸附剂的消耗，吸附能力也变弱，使用一段时间后可能会出现吸附量小或失去 吸附功能；(2)吸附时存在吸附的专一性问题，对混合气体吸附性会减弱，同时也存在分子直径与 活性炭孔径不匹配，造成脱附现象；(3)活性炭吸附只是将有毒害气体转移，并没有达到分解有害 气体的功效，可能会带来二次污染。不适高浓度废15 气，不适含水或含粒状物的废气。
VOCs介绍
挥发性有机化合物(VOCs)作为有机化合物主要分支，是指在常温下饱和 蒸气压大于70Pa、常压下沸点在260℃以内的有机化合物。从环境监测角度来 讲，指以氢焰离子检测器测出的非甲烷烃类检出物的总称，包括烃类、氧烃 类、含卤烃类、氮烃及硫烃类化合物。
VOCs种类繁多，分布面广，根据部分国外主要环境优先污染物名录， VOCs占80%以上。日本1974-l985年环境普查表明，在检出的化学毒物中，卤 代烃类最多共52 种，一般烃类次之共43 种，含氮有机物(主要是硝基苯和苯 胺类化合物)共40 种，以上三类占总检出毒物的70%。
是通过有机废气与液体吸收剂接触，使其中的有机溶剂被吸收剂所吸收， 再经解吸，将有机溶剂除去或回收，并使吸收剂获得再生重复利用。设备的 体积可大可小，设备费较低，但理想吸收剂较少。 (3)生物处理法
是由微生物在适合的条件下将有机物分解。其优点是耗能非常低、 运转 费便宜，其缺点是对各种有机溶剂具有选择性，占地面积大。
17
4、催化燃烧工艺
优点： 相较与直接燃烧法其辅助燃料费用低，二次污染物NOx生成量少，燃烧 设备的体积较小，VOCs去除率较高； 缺点： 催化剂价格较贵，且要求废气中不得含有会导致催化剂失活的成分。
18
5、生物处理工艺
生物处理是利用微生物的生命活动将废气中的有害物质转变成简单的无机物(如二
氧化碳和水) ，主要工艺有生物洗涤法，生物过滤法和生物滴滤法。
40-80% ～50元/kw ～0.3 分 /kwh 氮气、CO2和水 不会造成堵塞或腐蚀
受炉膛内烟气流速、温度分布及NOx分布的影响
需要 大(需增加大型催化剂反应器和供氨或尿素系统)
不需要 小(锅炉无需增加催化剂反应器)
安装设备 检修、维护
时间长 麻烦
时间短 简单
10
SCR工艺
11
VOCs治理技术
中
中
低浓度 效率 费用
高
高
吸收
高
高
中
高
回收技术
冷凝
中
低
中
高
膜
高
低
中
中
燃烧
高
高
高
高
光催化
高
中
中
中
消除技术
生物
低
低
高
低
等离子体
中
中
高
低
最终产物 有机物 有机物 有机物 有机物
CO2，H2O CO2，H2O CO2，H2O CO2，H2O
适用范围
不足
低浓度，范围 广
吸收剂需 再生处理
高浓度，特定 范围
吸收剂难 以选择
燃料的影响
预留空间 设Hale Waihona Puke Baidu占地面积
SCR 使用
不使用
SNCR
尿素或NH3 增大 多选择于省煤器与SCR 反应器间烟道内
尿素或NH3 无 通常炉膛内喷射
会
不会
<3ppm 300-400℃
5-10ppm 850-1100℃
80-95 % ～250元/kw ～2分 /kwh 氮气和水 造成空预器堵塞；催化剂对SO2 起催化氧化作用， SO2氧 化率较高，而NH3 与SO3 易形成硫酸铵造成堵塞或腐蚀 高灰分会磨耗催化剂，碱金属氧化物会使催化剂钝化； 受省煤器出口烟气温度的影响
5
按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法
和半干法。
湿法脱硫技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，
该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、
2、吸收法
优点： 吸收法工艺比较简单，设备投资较低，操作和维修费用基本与碳吸附法相当， 由于吸收介质是采用煤油和吸收液，因此没有二次污染问题。 缺点： 此工艺方法回收效率低，对于环保要求较高时，很难达到允许的油气排放标准； 设备占地空间大；能耗高；吸收剂消耗较大，需不断补充。
16
3、膜分离工艺
优点： 膜分离技术是近代石油化工学科中分离科学的前沿技术。它具有投资小、 见效快、流程简单、回收率高、能耗低、无二次污染的特点，具有较高的 科技含量； 缺点： 投资大；膜国产率低，价格昂贵，而且膜寿命短；膜分离装置要求稳流、 稳压气体，操作要求高。
VOCs污染严重，与NOx、CnHm在阳光作用下发生光化学反应，吸收地 表红外辐射引起温室效应；破坏臭氧层形成臭氧空洞，引起人体致癌和动植 物中毒。
12
处理技术工艺：
按照处理的方法，有机废气处理的方法主要有两类： 回收法： 炭吸附、变压吸附、冷凝法及膜分离技术。回收 法是通过物理方法，用温度、压力、选择性吸附剂和选择性渗 透膜等方法来分离VOCs。 消除法：热氧化、催化燃烧、生物氧化、等离子体等。消 除法主要是通过化学或生化反应，用热、催化剂和微生物将有 机物转变成为CO2和水。
优点：
适用范围广，处理效率高，工艺简单，费用低，无二次污染 。
缺点：
对高浓度、
生物降解性差及难生物降解的
19
VOCs
去除率低
。
6、等离子体工艺
优点： 处理效率高，运行费用低，特别对芳烃的去除效率高。 缺点： 对高浓度 VOCs 处理效率一般。
20
VOCs处理技术能力比较
工艺 吸附
高浓度 效率 费用
运行维护费用高及易造成二次污染等问题。
干法脱硫技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水废酸
排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟
囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等
问题。
半干法脱硫技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭
再生流程)，或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气
脱硫技术。
6
7
氨法脱硫工艺
8
烟气脱硝技术
烟气脱硝技术主要有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)两 种。SCR是利用还原剂在催化剂作用下有选择性地与烟气中的氮氧化物发生化 学反应，生成氮气和水的方法。SNCR利用还原剂在不需要催化剂的情况下有 选择性地与烟气中的氮氧化物发生化学反应，生成氮气和水的方法。
SCR法脱硝是采用氨、尿素等作为还原剂，在氧气存在的条件下将烟气中的 NOx还原为N2。金属氧化物类催化剂主要包括V2O5(WO3)、Fe2O3、CuO、CrOx 、MnOx、MgO、MoO3、NiO、TiO2等金属氧化物。
9
催化剂 还原剂 系统压力损失 反应剂喷射位置 SO2氧化 NH3 逃逸 除NOX温度 NOx脱除效率 投资成本 NOx脱除运行成本 除NOX终产物 下游设备造成影响
13
对低浓度、大风量的有机废气，主要采用下面几种方法进行治理。 (1)蜂窝轮式浓缩系统
采用蜂窝轮，连续不断地将低浓度、大风量的排气中的有机溶剂吸附、 分离。然后，再用小风量的热风脱附得到高浓度、小风量的含有机溶剂气体。 浓缩后的气体再与小型的催化燃烧或活性炭回收装置组合，构成经济的处理 系统。该系统体积小，费用低，但其引进价格昂贵。 (2)液体吸收法
高浓度，单组 份
高浓度特 定组分
作为冷凝
高浓度，范围 广
前处理工 序
高浓度，范围 广
易产生有 毒中间产 物
催化剂难
高浓度，范围 广
固定、易 失活
低浓度，范围 广
对温度湿 度变化灵 敏
电源要求
低浓度，范围 高，有毒
广
产物
21
废气处理技术
1
火电厂大气污染物排放标准
2
锅炉大气污染物排放标准
3
山 东 省 锅 炉 大 气 污 染 物 排 放 标 准
4
烟气脱硫技术
按脱硫剂的种类划分，可分为以下五种方法：以CaCO3(石灰石) 为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法， 以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。
14
1、活性炭吸附
优点： (1)适用于低浓度的各种污染物；(2)活性炭价格不高，能源消耗低，应用起来比较经济；(3)通过 脱附冷凝可回收溶剂有机物；(4)应用方便，只与同空气相接触就可以发挥作用；(5)活性炭具有 良好的耐酸碱和耐热性，化学稳定性较高。 缺点： (1)吸附量小，随着吸附剂的消耗，吸附能力也变弱，使用一段时间后可能会出现吸附量小或失去 吸附功能；(2)吸附时存在吸附的专一性问题，对混合气体吸附性会减弱，同时也存在分子直径与 活性炭孔径不匹配，造成脱附现象；(3)活性炭吸附只是将有毒害气体转移，并没有达到分解有害 气体的功效，可能会带来二次污染。不适高浓度废15 气，不适含水或含粒状物的废气。
VOCs介绍
挥发性有机化合物(VOCs)作为有机化合物主要分支，是指在常温下饱和 蒸气压大于70Pa、常压下沸点在260℃以内的有机化合物。从环境监测角度来 讲，指以氢焰离子检测器测出的非甲烷烃类检出物的总称，包括烃类、氧烃 类、含卤烃类、氮烃及硫烃类化合物。
VOCs种类繁多，分布面广，根据部分国外主要环境优先污染物名录， VOCs占80%以上。日本1974-l985年环境普查表明，在检出的化学毒物中，卤 代烃类最多共52 种，一般烃类次之共43 种，含氮有机物(主要是硝基苯和苯 胺类化合物)共40 种，以上三类占总检出毒物的70%。
是通过有机废气与液体吸收剂接触，使其中的有机溶剂被吸收剂所吸收， 再经解吸，将有机溶剂除去或回收，并使吸收剂获得再生重复利用。设备的 体积可大可小，设备费较低，但理想吸收剂较少。 (3)生物处理法
是由微生物在适合的条件下将有机物分解。其优点是耗能非常低、 运转 费便宜，其缺点是对各种有机溶剂具有选择性，占地面积大。
17
4、催化燃烧工艺
优点： 相较与直接燃烧法其辅助燃料费用低，二次污染物NOx生成量少，燃烧 设备的体积较小，VOCs去除率较高； 缺点： 催化剂价格较贵，且要求废气中不得含有会导致催化剂失活的成分。
18
5、生物处理工艺
生物处理是利用微生物的生命活动将废气中的有害物质转变成简单的无机物(如二
氧化碳和水) ，主要工艺有生物洗涤法，生物过滤法和生物滴滤法。
40-80% ～50元/kw ～0.3 分 /kwh 氮气、CO2和水 不会造成堵塞或腐蚀
受炉膛内烟气流速、温度分布及NOx分布的影响
需要 大(需增加大型催化剂反应器和供氨或尿素系统)
不需要 小(锅炉无需增加催化剂反应器)
安装设备 检修、维护
时间长 麻烦
时间短 简单
10
SCR工艺
11
VOCs治理技术
中
中
低浓度 效率 费用
高
高
吸收
高
高
中
高
回收技术
冷凝
中
低
中
高
膜
高
低
中
中
燃烧
高
高
高
高
光催化
高
中
中
中
消除技术
生物
低
低
高
低
等离子体
中
中
高
低
最终产物 有机物 有机物 有机物 有机物
CO2，H2O CO2，H2O CO2，H2O CO2，H2O
适用范围
不足
低浓度，范围 广
吸收剂需 再生处理
高浓度，特定 范围
吸收剂难 以选择
燃料的影响
预留空间 设Hale Waihona Puke Baidu占地面积
SCR 使用
不使用
SNCR
尿素或NH3 增大 多选择于省煤器与SCR 反应器间烟道内
尿素或NH3 无 通常炉膛内喷射
会
不会
<3ppm 300-400℃
5-10ppm 850-1100℃
80-95 % ～250元/kw ～2分 /kwh 氮气和水 造成空预器堵塞；催化剂对SO2 起催化氧化作用， SO2氧 化率较高，而NH3 与SO3 易形成硫酸铵造成堵塞或腐蚀 高灰分会磨耗催化剂，碱金属氧化物会使催化剂钝化； 受省煤器出口烟气温度的影响