化工業(yè)有機廢氣處理方法介紹

 

隨著經(jīng)濟的發(fā)展 ,化工企業(yè)的***量新起 ,加上環(huán)保力度不夠 ,導致了***量化工業(yè)有機廢氣的排放 ,使得***氣環(huán)境質(zhì)量下降 ,給人體健康來嚴峻危害 ,給***民經(jīng)濟造成巨***損失 ,因此 ,需要加***對有機廢氣的處理。有機廢氣處理有哪些技術方法呢？下面跟小編一起來詳細了解一下。

有機廢氣處理熱破壞法

有機廢氣處理熱破壞是目前應用比較廣泛也是研究較多的有機廢氣管理方法 ,***別是對低濃度有機廢氣 ,有機化合物的熱破壞可分為直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒是一種有機物在氣流中直接燃燒和輔助燃料燃燒的

方法。多數(shù)情況下,有機物濃度較低 ,不足以在沒有輔助燃料時燃燒。直接火焰燃燒在適當溫度和留存時間前提下 ,可以達到 99%的熱處理效率。

有機廢氣處理催化燃燒法

有機廢氣處理催化燃燒是有機物在氣流中被加熱 ,在催化床層作用下 ,加快有機物化學反應 (或破壞效率的方法 ) ,催化劑的存在使有機物在熱破壞時比直接燃燒法需要更少的留存時間和更低的溫度。催化劑在催化燃燒系統(tǒng)中起著重要作用。用于有機廢氣凈化的催化劑主要是金屬和金屬鹽 ,金屬包括貴金屬和非貴金屬。目前使用的金屬催化劑主要是 Pt、 Pd,技術成熟 ,而且催化活性高 ,但價格比較昂貴而且在處理鹵素有機物 ,含 N、 S、 P等元素時 ,有機物易發(fā)生氧化等作用使催化劑失活。非金屬催化劑有過渡族元素鈷、 稀土等。近年來催化劑的研制不管是海內(nèi)仍是***外進行得較多 ,而且多集中于非貴金屬催化劑并取能得了***多成果。例如 V2O5 +MOX (M:過渡

族金屬 ) +貴金屬制成的催化劑用于管理甲硫醇廢氣 , Pt + Pd + Cu催人劑用于管理含氮有機醇廢氣。

因為有機廢氣中常泛起雜質(zhì) ,很輕易引起催化劑中毒 ,導致催化劑中毒的毒物 (按捺劑主要有磷、 鉛、 鉍砷、 錫、 汞、 亞鐵離子鋅、 鹵素等。催化劑載體起到節(jié)省催化劑 ,增***催化劑有效面積 ,使催化劑具有一定機械強度 ,減少燒結(jié) ,進步催化活性和不亂性的作用。能作為載體的材料主要有 AL2O3、 鐵釩、 石棉、 陶土、 活性炭、 金屬等 ,***常用的是陶瓷載體一般制成網(wǎng)狀、 球狀、柱狀、 峰窩狀。另外近年來研究較多且成功的有絲光沸石等。對催化燃燒而言 ,今后研究的重點與熱門仍將是探索高效高活性的催化劑及其載體 ,催化氧化機理。

有機廢氣處理液體吸收法

液體吸收法是利用液體吸收液與有機廢氣的相似相溶性原理而達到處理有機廢氣的目的。通常為強化吸收效果用液體石油類物質(zhì)、 表面活性劑和水組成的混合液來作為吸收液。近年來 ,日本人研究利用了用環(huán)糊精作為有機

鹵化物的吸收材料 ,根據(jù)環(huán)糊精對有機鹵化物親合性極強的原理 ,將環(huán)糊精的水溶液作為吸收劑對有機鹵化物氣體進行吸收。這種吸收劑具有無毒不污染 ,捕集后解吸率高 ,回收節(jié)省能源 ,可反復使用的長處。

有機廢氣處理吸附法

吸附法的應用廣泛 ,具有能耗低、 工藝成熟、 去除率高、 凈化徹底、 易于推廣的長處 ,有很***的環(huán)境和經(jīng)濟效益。缺點是設備龐*** ,流程復雜 ,當廢氣中有膠粒物質(zhì)或其他雜質(zhì)時 ,吸附劑易中毒。吸附法主要用于低濃度 ,高通量可揮法性有機物 (VOCs)的處理。決定吸附法處理 VOCs的樞紐是吸附劑 ,吸附劑應具有密集的細孔結(jié)構(gòu)、 內(nèi)表面積***、 吸附機能***、 化學性質(zhì)不亂、不易破碎、 對空氣阻力小等機能 ,常用的有活性炭、 氧化鋁、 硅膠、 人工沸石等。

目前 ,多數(shù)采用活性炭 ,其去除效率高。活性炭有粒狀和纖維狀兩類。顆粒狀活性炭結(jié)構(gòu)氣孔平均 ,除小孔外 ,還有 10～100nm的中孔和 1 . 5～5um的***孔 ,處理氣體從外向內(nèi)擴散 ,吸附脫附都較慢;而纖維活性炭孔徑分布平均 ,孔徑小且******多數(shù)是 1 . 5～3nm的微孔 ,因為小孔都向外 ,氣體擴散間隔短 ,因而吸附脫附快。經(jīng)由氧化鐵或氫氧化鈉或臭氧處理的活性炭往往具有更***的吸附機能。

有機廢氣處理冷凝法

冷凝法是利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓這一性質(zhì) ,采用降低系統(tǒng)溫度或進步系統(tǒng)壓力 ,使處于蒸汽狀態(tài)的污染物冷凝并從廢氣中分離出來的過程。冷凝過程可在恒定溫度的前提下用進步壓力的辦法來實現(xiàn) ,也可

在恒定壓力的前提下用降低溫度的辦法來實現(xiàn) ,一般多采用后者。利用冷凝的辦法 ,能使廢氣得到很高程度的凈化 ,但是高的凈化要求 ,往往是室溫下的冷卻水所不能達到的。凈化要求愈高 ,所需冷卻的溫度愈低 ,必要時還得增***壓力 ,這樣就會增加處理的難度和用度。因而 ,冷凝法往往與吸附、 燃燒和其他凈化手段聯(lián)合使用,以回收有價值的產(chǎn)品。

有機廢氣處理生物法

生物凈化實質(zhì)上是一種氧化分解過程:附著在多孔、 濕潤介質(zhì)上的活性微生物以廢氣中有機組分作為其生命流動的能源或養(yǎng)分,轉(zhuǎn)化為簡樸的無機物 (CO2、 H2O)或細胞組成物質(zhì)。現(xiàn)階段主要工藝包括:生物過濾床、 生物滴

濾床以及生物洗滌床。

過濾床

生物過濾床是一種在其中填入具有吸附性濾料 (如泥炭、 泥土、 活性炭等物質(zhì) )的凈化裝置。掛生物膜前 ,在過濾床中摻入 pH緩沖劑和 N、 P、 K等營養(yǎng)元素 (如 NH4NO3和 K2HPO3 ) ,當具有一定濕度的廢氣進入生物濾

床,通過約 0 . 5～1m厚的生物活性填料層時 ,濾料中的微生物 (主要是細菌、 放線菌、 原生動物、 藻類等 )即可通過接觸而捕捉廢氣中的有機物并將其作為自身生長的碳源。因此 ,廢氣通過生物過濾床后即可被凈化 ,而濾料層中的微生物在生化降解污染物的過程中不斷生長繁殖 ,從而使生物濾池的操縱得以持續(xù)進行。濾料使用一年后一般呈酸性 ,要按期進行維護和保養(yǎng)。

生物滴濾床

生物滴濾池與生物濾池的結(jié)構(gòu)相似 ,不同之處在于其***部設有噴淋裝置。生物滴濾床使用的是粗碎石、 塑料蜂窩狀填料、 塑料波紋板填料、 陶瓷、 不銹鋼拉西環(huán)、 樹皮、 活性炭纖維、 微孔硅膠等一類不具吸附性的填料 ,填料的表面是微生物形成的幾毫米厚的生物膜。廢氣通過滴濾池時 ,廢氣中的污染物被微生物降解 ,生物滴濾池在營養(yǎng)供應和微生物生長環(huán)境的調(diào)節(jié)方面具有上風 ,可承受比生物濾池更***的污染負荷 ,同時具有很***的緩沖能力,操縱前提也易于控制 , 可通過調(diào)節(jié)輪回液的 pH, 加入 K2HPO4、 NH4NO3等物質(zhì)得以實現(xiàn)。

生物洗滌塔

生物洗滌塔通常由一個裝有填料的洗滌器和一個具有活性污泥的生物反應器構(gòu)成。洗滌器里的噴淋裝置將輪回液逆著氣流噴灑 , 使廢氣中的污染物與填料表面的水接觸 ,被水吸收而轉(zhuǎn)入液相 ,從而實現(xiàn)質(zhì)量傳遞過程。吸收了

廢氣組分的洗滌液 ,流入活性污泥池中 ,通入空氣充氧后再生 , 被吸收的氣態(tài)污染物通過微生物氧化作用 ,被活性污泥懸浮液從液相中除去,生物洗滌塔工藝中的液相是活動的 ,這有利于控制反應前提 ,便于添加營養(yǎng)液、 緩沖劑和更換液體 ,除去多余的產(chǎn)物。

不同成分、 濃度及氣量的氣態(tài)污染物各有其有效的生物凈化系統(tǒng)。生物洗滌塔相宜于處理凈化氣量較小、 濃度***、 易溶且生物代謝速率較低的廢氣;對于氣量***、 濃度低的廢氣可采用生物過濾床;而對于負荷較高以及污染

物降解后會天生酸性物質(zhì)的則以生物滴濾床為***。

有機廢氣處理脈沖電暈法

脈沖電暈法基本原理是通過前沿陡峭、 脈寬窄 (納秒級 )的高壓脈沖電暈放電 ,能在常溫、 常壓下獲得非平衡等離子體 ,即產(chǎn)生***量高能電子和 O、 H0等活性粒子 ,與有害分子進行氧化降解反應 ,使污染物***轉(zhuǎn)化為無害

物。1988年以來 ,美***就開展了電暈法降解低濃度的揮發(fā)性有機物的研究。研究表明在環(huán)境通常溫度和壓力下 ,該法能達到較***的效率。

有機廢氣處理膜分離法

膜分離法的基本原理是基于氣體中各組分透過膜的速度不同 ,每種組分透過膜的速度與該氣體的性質(zhì)、膜的***性與膜兩邊的氣體分壓有關。膜分離法凈化有機廢氣是根占有機蒸氣和空氣透過膜的能力不同 ,而將二者分開的。

常用膜分離工藝有:蒸氣滲透滲出、 氣體膜分離和膜基吸收法。膜分離技術用于氣體凈化上的長處是投資用度低、 分離因子***、 分離效果*** (即凈化效果*** ) ,而且膜法凈化操縱簡樸、 控制利便、 操縱彈性***。

有機廢氣處理光分解法

光分解 VOCs有兩種形式:一種是直接光照在波長合適時 , VOCs分解;另一種是催化劑存在下 ,光照 VOCs使之分解。

有研究表明 ,有機氯化物和氟氯烴在 185nm紫外光照射下 ,兩種物質(zhì)都能在極短的時間內(nèi)分解 ,鹵代物的分解速度***于氟氯烴;三氯乙烯幾秒鐘內(nèi)即能分解成氧氣、 氯氣、 氟氣等。光分解可產(chǎn)生中間產(chǎn)物 ,可通過氫氧化鈉溶

液處理或延長滯留時間等手段***去除。

光催化降解技術原理是光催化劑如 Ti O2在紫外線的照射下被激活 ,使 H2O天生 OH自由基 ,然后 OH自由基將有機污染物氧化成 CO2 和 H2O 。用 Ti O2 催化劑時可采用普通的熒光燈為光源來消除惡臭和非常低濃度的污染物。受催化劑降解效率的影響 ,光催化氧化法在產(chǎn)業(yè)上的應用還待開發(fā)。

有機廢氣處理等離子體分解法

等離子分解氯氟烴的技術已到實用階段 ,植松信行研究了利用等離子體的化學作用分解氯氟烴之類難分解氣體為無害物的應用。此技術可在短時間內(nèi)進行***量的氯氟烴等氣體的處理。此過程采用二個系統(tǒng) ,一系統(tǒng)利用高頻等

離子體急速加熱 ,使溫度達 10000℃ 利用等離子體的化學作用與水蒸汽接觸進行分解的超高溫加水系統(tǒng);***二個系統(tǒng)是將高溫分解的排氣急冷到 80℃下的排氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由氯氟烴和水蒸汽的供應裝置、 等離子體發(fā)生裝

置、 反應爐、冷卻罐以及排水處理裝置等構(gòu)成。

有機廢氣處理微波催化氧化技術

微波空氣凈化技術是由填料吸附 -解吸技術發(fā)展而來 ,是將傳統(tǒng)解吸方式轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒉ń馕?,微波能的應用******減少了能量的消耗,并縮短了解吸時間 ,而且吸附劑經(jīng) 20次解吸后基本上保持原有吸附能力。微波解吸技術對空氣的凈化基本上與其在水處理中的應用類似 ,解吸原理都可以用“ 容器加熱理論 ” 和“ 體積加熱理論 ” 加以解釋。海內(nèi)外在水處理中均有此方面的成功應用 ,而在空氣凈化中的應用 ,***外已有小規(guī)模的成功范例 ,海內(nèi)尚處于起步階段。

有機廢氣處理變壓吸附分離與凈化技術

變壓吸附分離與凈化的技術 ( PSA)是利用氣體組分在固體吸附材料上吸附***性的差異 ,通過周期性的壓力變化過程實現(xiàn)氣體的分離與凈化。PSA技術是一種物理吸附法。一般采用沸石分子篩作為吸附劑 (吸附容量***、 吸附

選擇性強 )。在常溫及一定壓力前提下 ,可把有機廢氣中吸附在沸石分子篩上 ,沒有被吸附的氣體進入下一個工段。吸附有機廢氣以后的吸附劑通過降壓抽真空把有機物解吸 ,使吸附劑再生。再生后的吸附劑重新去吸附廢氣中的有機物 ,以此輪回往復。PSA技術是近幾十年來在產(chǎn)業(yè)上新崛起的氣體分離技術 ,具有能耗低、 投資少、 流程簡樸、 自動化程度高、 產(chǎn)品純度高、 無環(huán)境污染等長處 ,是各種氣體分離與回收的較理想的方法 ,極富有市場競爭力 ,在不久的將來將會在產(chǎn)業(yè)上迅速推廣。

有機廢氣處理臭氧分解法

臭氧分解法海內(nèi)未見報導 ,***外對此技術的研究也還極少。有研究表明 O3可用于凈化地面廢氣 ,即能分解泥土中非揮發(fā)性有機物多環(huán)芬芳有機物、 脂肪族有機物、 酚和殺蟲劑 ,此時用地面氣作 O3載體。另外 , 研究職員還

***別留意了 O3 處理后泥土的微生物狀態(tài)變化 ,結(jié)果顯示細菌減少 99% ,呼吸機能降低。為此 , 研究職員通過用純 O2 和未反應的 O3 的分解控制技術 ,減少 O3 處理對泥土的生態(tài)系統(tǒng)的影響 ,從而達到安全的目的。

有機廢氣處理電化學氧化法

電化學氧化技術是采用一種內(nèi)裝專利膜和 AgNO3 - HNO3溶液的化學電池 ,在溫度為 50～100℃和常壓的前提下進行氧化 ,在陽極 , VOCs惡臭氣體轉(zhuǎn)化為 CO2和 H2O;在陰極 ,天生亞硝酸 ,經(jīng)處理后可輪回使用。該法的典型***點: VOCs惡臭物質(zhì)去除率高,可達 99%以上 ,但運轉(zhuǎn)用度亦高較高。