有機(jī)廢氣的處理方法有哪些？有什么區(qū)別？

 

目前，傳統(tǒng)的惡臭廢氣處理方法包括燃燒法、吸收法、吸附法、生物法、光催化法、低溫等離子體法等。

 

1)燃燒法

 

根據(jù)燃燒溫度和輔助介質(zhì)的不同，燃燒方法主要分為直接燃燒法和催化燃燒法。

 

催化燃燒法更適合高濃度、小風(fēng)量廢氣的凈化。在處理低濃度廢氣時(shí)，為了保持300 ~ 400℃的催化燃燒溫度，有必要通過(guò)活性炭吸附等濃縮工藝提高廢氣的燃燒熱值。然而，廢氣中的水蒸氣、油污染和顆粒物容易造成活性炭吸附能力下降、催化劑中毒失活等問(wèn)題，在一定程度上限制了該方法的推廣應(yīng)用。

 

直接燃燒法是添加輔助燃料，與廢氣一起送入燃燒爐燃燒。直接燃燒工藝成熟，污染物去除效率高，在控制一定溫度的情況下燃燒完成。但是，在使用過(guò)程中一般會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題:

 

①燃燒含氯、溴化有機(jī)物和芳烴時(shí)，***別是燃燒爐啟動(dòng)和停車(chē)時(shí)，容易產(chǎn)生二惡英類(lèi)強(qiáng)致癌物。為了避免二惡英類(lèi)物質(zhì)的產(chǎn)生，有必要將燃燒溫度提高到1200℃以上。如果保持這樣高的燃燒溫度，不僅運(yùn)行成本高，而且對(duì)燃燒爐的要求也******提高。

 

②含氯有機(jī)化合物燃燒時(shí)會(huì)發(fā)生氯化氫的腐蝕，***別是在高溫下，氯化氫的腐蝕性能******增強(qiáng)，不僅腐蝕管道，還會(huì)造成燃燒爐的腐蝕。

 

③燃燒過(guò)程中存在爆炸隱患，***別是揮發(fā)性可燃?xì)怏w，如果達(dá)到爆炸極限，遇到明火，可能會(huì)引起爆炸。

 

此外，如果廢氣中含有鹵素、氮和硫，燃燒法容易產(chǎn)生二噁英、氮氧化物和硫氧化物等二次污染物。

 

2)吸收法

 

利用污染物的物理化學(xué)性質(zhì)，利用水或化學(xué)吸收液吸收和去除廢氣。該方法在設(shè)計(jì)和操作合理的情況下，去除效率高，操作管理方便，但對(duì)設(shè)備和操作管理要求極高，只能有效去除能溶解在吸收液中或與吸收液反應(yīng)的污染物。

 

3)吸附法

 

在這種方法中，當(dāng)污染物通過(guò)裝有吸附劑(如活性炭、疏水分子篩等)的吸附塔時(shí)。)，利用吸附劑對(duì)污染物的強(qiáng)吸附力，達(dá)到凈化廢氣的目的。該方法設(shè)備簡(jiǎn)單，去除效果***，主要用于凈化過(guò)程的***終處理。該方法具有高濃度廢氣處理效率低、占地面積***、氣阻***、吸附劑更換或再生頻繁等缺點(diǎn)。而且吸附劑脫附的氣體難以收集，***終排放到***氣中，是不完全的溶液。

 

4)吸附再生法

 

低溫加熱再生法。對(duì)于吸附低分子量烴類(lèi)和低沸點(diǎn)芳香族有機(jī)化合物的飽和碳，一般采用100 ~ 200℃汽提再生，再生可在吸附塔中進(jìn)行。脫附后的有機(jī)蒸汽冷凝后可循環(huán)使用。活性炭再生常用于氣體吸附。

 

吸附:

 

有機(jī)廢氣通過(guò)過(guò)濾器去除固體顆粒物，自上而下進(jìn)入吸附罐，有機(jī)物被活性炭捕獲、吸附和濃縮，凈化后的空氣通過(guò)主風(fēng)機(jī)從罐下部排入***氣。

 

脫附:

 

當(dāng)活性炭吸附的有機(jī)物達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，停止吸入有機(jī)廢氣。蒸汽向上通過(guò)活性炭床吹走，有機(jī)物從活性炭中排出，即脫附。罐中的活性炭恢復(fù)其活性，即再生。

 

熱空氣干燥和冷卻:

 

蒸汽脫附后，活性炭層中約有80 ~ 90%的蒸汽冷凝液殘留，充滿活性炭的內(nèi)部孔隙，從而降低活性炭層的活性。因此，引入熱空氣來(lái)干燥碳層。然后關(guān)閉蒸汽閥，然后通入常溫空氣，冷卻至25℃左右，活性炭將恢復(fù)原狀，循環(huán)使用。

 

有機(jī)溶劑回收:

 

蒸汽和有機(jī)溶劑的混合物被引入冷凝器進(jìn)行冷凝，冷凝液通過(guò)疏水閥進(jìn)入分離器。溶劑比水輕，被分離和回收。

 

冷凝水凈化:

 

為了保證冷凝水的清潔，防止有機(jī)溶劑的冷凝水排入水體，在分離器中分離出的水中引入壓縮空氣，使水中的有機(jī)溶劑得以充分釋放。被壓縮空氣排出的含有機(jī)物空氣返回廢氣系統(tǒng)進(jìn)行再吸附。凈化后的冷凝水排入下水道。

 

連續(xù)吸附措施:

 

在連續(xù)生產(chǎn)工廠中，吸附系統(tǒng)也需要相應(yīng)地連續(xù)工作。在廢氣凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，可以選擇雙罐系列，使吸附和再生可以連續(xù)交替使用。

 

再生周期:

 

再生周期應(yīng)根據(jù)凈化廢氣中有害氣體的濃度來(lái)確定。當(dāng)有害氣體濃度接近超標(biāo)值時(shí)，應(yīng)停止吸附，進(jìn)行再生。在系統(tǒng)的初始工作階段，需要及時(shí)測(cè)量出口有害氣體的濃度，從而掌握合理的吸附再生周期。

 

活性炭再生設(shè)備的***缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在:吸附回收率、碳損失率、強(qiáng)度、能耗、輔料消耗、再生溫度、再生時(shí)間、對(duì)人體和環(huán)境的影響、設(shè)備和基礎(chǔ)投資、操作、管理和維護(hù)的復(fù)雜性。

 

另外，在任何活性炭低溫加熱再生裝置中，都需要妥善解決防止碳粒相互粘連，堵塞通道，甚至造成運(yùn)行癱瘓的問(wèn)題。

 

5)生物法

 

生物法是近年來(lái)研究***多的處理技術(shù)之一。其突出***點(diǎn)是處理成本低，無(wú)二次污染。雖然生物法凈化低濃度有機(jī)污染物效果明顯，但具有能耗低的***點(diǎn)，但空氣阻力***，降解速度慢，設(shè)備體積***，易受污染物濃度和溫度的影響。而且這種方法只適用于親水性和生物可降解性物質(zhì)的處理，對(duì)于疏水性和難降解性物質(zhì)的處理還是比較困難的。

 

6)光催化技術(shù)

 

光敏半導(dǎo)體催化氧化或納米金屬氧化物光催化也是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。但該技術(shù)的降解效率受污染物擴(kuò)散速率和催化劑表面界面控制，催化劑價(jià)格昂貴，易中毒。目前光催化技術(shù)難以***規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，多局限于實(shí)驗(yàn)研究和小風(fēng)量應(yīng)用。

 

7)低溫等離子體法

 

1.低溫等離子體是內(nèi)部和外部電極在高壓下在間隙中放電，通過(guò)間隙的氣體被電離的過(guò)程。由于38000v的高放電電壓，電子與空氣中的氮?dú)獍l(fā)生碰撞，產(chǎn)生***量的氮氧化物，造成二次污染。

 

臭氧發(fā)生器與低溫等離子體放電技術(shù)和放電原理相同，放電電壓為3500v，幾乎不產(chǎn)生氮氧化物。(老式工頻臭氧發(fā)生器為35000 V，使用一段時(shí)間后，罐體會(huì)產(chǎn)生***量的氮氧化物溶膠，以3500v放電，無(wú)任何殘留)

 

2.無(wú)論如何過(guò)濾去除灰塵物質(zhì)，總會(huì)有一些殘留物。由于廢氣流經(jīng)低溫等離子體放電區(qū)，淀粉、糊精等物質(zhì)會(huì)附著在電極內(nèi)外表面，******降低低溫等離子體放電性能或造成設(shè)備損壞。

 

水冷工業(yè)***型臭氧發(fā)生器設(shè)備本身與廢氣無(wú)關(guān)，不會(huì)造成這個(gè)問(wèn)題。(如果選用舊的內(nèi)置臭氧發(fā)生器，放在廢氣流道中，會(huì)有與所謂低溫等離子體相同的性質(zhì)，也會(huì)被電極結(jié)垢損壞)

 

3.低溫等離子體脈沖電源技術(shù)不穩(wěn)定，一組一個(gè)電源，多組累積放電，中頻干擾***，電源易受攻擊。臭氧發(fā)生器有一臺(tái)機(jī)器和一個(gè)電源。即使是100kw的機(jī)器，也是控制柜，變壓器，放電室。技術(shù)成熟，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行24小時(shí)。

 

4.1m/h的低溫等離子體廢氣消耗約2-5w，10000m的廢氣消耗約20-50KW。1.2kg/h臭氧發(fā)生器能耗16kw，處理廢氣約30000-50000m /h，10000m能耗3-5kw。

 

5.低溫等離子體名義上是電離廢氣，實(shí)際上是電離空氣產(chǎn)生臭氧，利用臭氧的強(qiáng)氧化性處理廢氣。

 

6.低溫等離子體的放電效果與空氣濕度有很***關(guān)系。濕度越高，能耗越***，水分子會(huì)吸收***量的能量，從而降低電離效應(yīng)。臭氧的產(chǎn)生是一個(gè)完整成熟的系統(tǒng)，不受濕度和溫度的影響。

 

7.廢氣的低溫等離子體處理直接通過(guò)排放系統(tǒng)，給易燃易爆氣體帶來(lái)很***的安全隱患，容易引發(fā)火災(zāi)等重***安全事故。例子包括利用低溫等離子體使小鳥(niǎo)電動(dòng)車(chē)的油漆廢氣爆炸。不允許有防爆環(huán)境。臭氧加藥是將臭氧氣體以管道的形式引入氧化塔，臭氧發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)部與廢氣沒(méi)有接觸，不存在安全隱患。

 

8.臭氧的產(chǎn)生需要干燥的空氣。空氣露點(diǎn)低于-40℃，產(chǎn)生的臭氧量可達(dá)20-30毫克/升..但常規(guī)空氣不干燥，產(chǎn)量只有標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量的十分之一。這是水分子能量損失的很***解釋。對(duì)于臭氧的氧化性能，濕度越高，氧化效果越***。