VOCs的污染防治工作逐渐向精细化、规范化的方向发展,除了更加重视源头替代以外,废气的收集和预处理技术越来越受到重视,末端治理技术也越来越规范。
废气收集技术:随着《挥发性有机物无组织排放标准》和《行业挥发性有机物综合治理方案》的发布,加强生产工艺过程控制、强化废气收集以降低无组织排放成为实现VOCs减排的一个重要方面。企业越来越重视废气收集技术的研发积累,包括集风方式、收集系统设计、集气罩选型等。
废气预处理技术:
废气预处理的好坏将直接影响到末端治理的效果。多级干式过滤技术、喷淋吸收技术、冷凝降温除湿技术等废气预处理技术不断发展,其它如除漆雾、除焦油等净化技术成为企业发展的核心技术之一。
三箱式活性炭吸附脱附+RCO催化燃烧设备安装在化工厂区
末端治理技术:吸附、焚烧、催化燃烧和生物净化等传统的治理技术依然是VOCs治理的主流技术。
为克服单一技术的局限性,针对不同条件一般需采用多技术耦合工艺,如吸附浓缩+催化燃烧、吸附浓缩+高温焚烧、吸附浓缩+吸收、低温等离子体降解+吸收等。
不论何种技术,均有一定的适用条件,需要根据技术经济可行性合理选择,并重视各类技术的科学规范应用。
活性炭吸附法
该方法原理是利用活性炭内部孔隙结构发达,有比表面积原理来吸附通过活性炭池的烟气颗粒及分子,活性炭结构如图1。
沥青混合料常见活性炭净化方案如下
沥青烟气首入废气洗涤塔,在废气洗涤塔内沥青烟气中所含的焦油转移到液相(吸收剂),从而达到净化废气的目的。沥青烟气中的焦油细雾粒被水吸附后,基本不溶于水,也不会发生反应产生大量新的化合物,只是形成浮油漂浮在水面。通过洗涤塔的补水阀补充新水,漂浮的焦油就会顺着洗涤塔的溢流口流出,对其收集再做其他处理。经过废气洗涤塔处理后,废气进入活性炭过滤棉进行吸附,较大粒径的污染物被吸附,然后进入到活性炭颗粒吸附层。由于活性炭固体表面上存在未平衡和未饱和的分子引力或化学健力,因此当此固体表面与气体接触时,就能吸引气体分子,使其浓聚并保持在固体表面,污染物质及气味从而被吸附。废气经活性炭吸附塔后,净化气体通过风机的作用高空达标排放。
活性炭吸附法安全性高,通常净化效率可达70%~80%,但随活性碳逐渐饱和而迅速下降,需定期更换活性炭,产生二次固废,运行维护成本很高。
在物理上,活性炭通过范德华力或伦敦色散力与材料结合。
活性炭不能很好地与某些化学物质结合,包括醇类、醇类、氨、强酸和强碱、金属以及大多数无机物,如锂、钠、铁、铅、砷、氟和硼酸。活性炭确实能很好地吸收碘,事实上,碘值mg/g (ASTM D28标准方法试验)被用作总表面积的指标。活性炭可作为各种化学物质的底物,提高其吸附某些无机(和有机)化合物的能力,如硫化氢(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。这种性质称为化学吸附。
柱状活性炭处理工厂废气时关于它的广泛应用
活性炭的化学活化:先用磷酸或氢氧化钾、氢氧化钠或氯化锌盐等化学物质浸渍,然后在450-900℃范围内碳化。认为炭化/活化过程与化学活化同时进行。在某些情况下,这种技术可能会有问题,因为,例如,锌的微量残留可能留在产品中。然而,活性炭的化学活化优于物理活化,因为活化材料所需的温度较低,所需时间较短。
活性碳有机废气净化箱优势、特点
活性炭吸附箱,是一种率经济实用型有机废气的净化与治理装置;是一种废气过滤吸附异味的环保设备产品。活性炭吸附塔是具有吸附、适用面广、维护方便,能同时处理多种混合废气等优点。
1、吸附,能力强;
2、设备构造紧凑,占地面积小,维护管理简单方便,运转成本低;
3、能够同时处理多种混合有机废气;
4、采用自动化控制运转设计,操作简易、安全;
5、全密闭型,室内外皆可使用。
活性炭吸附脱附催化燃烧设备特点
1、采用催化燃烧工艺净化有机废气,可同时去除多种有机污染物,具有工艺流程简单、设备紧凑、运行可靠等优点;
2、采用电加热/燃油(气)加热启动,具有方便、运行费用低的优点;
3、工艺具有多重保护措施,确保系统的运行;
4、整个过程无废水产生,净化过程不产生二次污染;
5、具有净化,一般均可达97%以上;
6、本工艺和设备可广泛用于各行业中产生的高浓度有机废气的净化处理,可处理的有机物质种类包括苯类、酮类、酯类、醇类、醛类、醚类和烷烃类等。
在废气处理中,常用的技术手段有吸附法、吸收法、催化法、冷凝法等,吸附法是指吸附剂通过物理结合的方式或化学反应的方式对有害物质进行吸附,进而达到净化废气的目的。
目前市场上的吸附剂种类较多,常用的有活性炭、分子筛沸石等。在吸附过程中,吸附剂、设备、工艺、再生等都是其关键控制点。
对活性炭等吸附剂的要求:有的比表面积、良好的选择性、较强的再生性、较好的热稳定性以及化学稳定性、较大的吸附容量等等。
在实际应用中,活性炭的优点:
活性炭吸附工艺的优点适用于处理各种低浓度的污染物,而且、低耗能、经济、耐酸碱、耐热以及具有很高的化学稳定性,而且活性炭在使用过程中操作十分简便,只需要与空气相接就可以发挥作用。
利用吸附法对有机废气进行净化还是比较的,在不使用深冷、高压的手段下,可达到对有机成分回收利用的目的,且该方法无论是设备还是操作都比较简单,具有较高的自动化程度,不会造成二次污染。
活性炭吸附技术也存在一定的不足:
比如吸附量较小,在使用过程中容易出现饱和的现象;
对于吸附剂的消耗比较大,且吸附能力不强,使用一定的时间后会使吸附量变小,甚至失去吸附能力。
另外,吸附时存在吸附的专一性问题,对混合气体,吸附性会减弱,存在被吸附物质的分子直径与活性炭孔径不匹配而导致的脱附现象。
综上所述,企业在选择有机废气治理工艺的时候,要充分考虑自身的工艺条件、废气浓度等因素,选择合适的废气治理工艺。
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