VOC廢氣處理工藝
在化工、印刷、人造革及電子元器件、烤漆和醫(yī)藥等化工領(lǐng)域,揮發(fā)性的有機(jī)化合物,簡(jiǎn)稱(chēng)為VOC(Volatile Organic Compounds)),通常作為溶劑來(lái)使用。這些有機(jī)溶劑如果揮發(fā)到大氣環(huán)境中,不僅會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染,而且人體呼入被污染的氣體后,對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。
比如,苯作為溶劑揮發(fā)到大氣環(huán)境中,不僅可以被人體的皮膚所吸收,而且還可通過(guò)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體內(nèi)部,造成慢性或急性中毒。苯類(lèi)化合物不僅會(huì)對(duì)人體的中樞神經(jīng)造成一定的損害,而且還可能造成神經(jīng)系統(tǒng)的障礙,進(jìn)入人體后還會(huì)危害血液和造血器官,甚至?xí)谐鲅Y狀或患上敗血癥。氧化作用下,苯在生物體內(nèi)可氧化成苯酚,從而造成肝功能異常,對(duì)骨骼的生長(zhǎng)發(fā)育十分不利,誘發(fā)再生障礙性貧血。因此,ACGIH把苯列為潛在致癌物質(zhì)。鹵代烴類(lèi)化合物會(huì)引發(fā)神經(jīng)癥候群和血小板的減少、肝脾腫大等不良狀況,而且很有可能致癌。
所以,必須控制VOC的排放,這不僅是對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé),也是對(duì)我們的生命健康負(fù)責(zé)。
當(dāng)前,VOC廢氣處理技術(shù)主要包括熱破壞法、變壓吸附分離與凈化技術(shù)、吸附法和氧化處理方法等。
熱破壞法
熱破壞法是指直接和輔助燃燒VOC氣體,或利用合適的催化劑加快VOC的化學(xué)反應(yīng),最終達(dá)到降低有機(jī)物濃度,使其不再具有危害性的一種處理方法。
熱破壞法對(duì)于濃度較低的有機(jī)廢氣處理效果比較好,因此,在處理低濃度廢氣中得到了廣泛應(yīng)用。
這種方法主要分為兩種,即直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒對(duì)有機(jī)廢氣的熱處理效率相對(duì)較高,一般情況下可達(dá)到 99%。而催化燃燒指的是在催化床層的作用下,加快有機(jī)廢氣的化學(xué)反應(yīng)速度。這種方法比直接燃燒用時(shí)更少,是高濃度、小流量有機(jī)廢氣凈化的首選技術(shù)。
活性炭吸附法
利用吸附劑(粒狀活性炭和活性炭纖維)的多孔結(jié)構(gòu),將廢氣中的VOC捕獲。將含VOC的有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭床,其中的VOC被吸附劑吸附,廢氣得到凈化,而排入大氣。
炭吸附法主要用于脂肪和芳香族碳?xì)浠衔?、大部分含氯溶劑、常用醇?lèi)、部分酮類(lèi)和酯類(lèi)等的回收。
當(dāng)炭吸附達(dá)到飽和后,對(duì)飽和的炭床進(jìn)行脫附再生;通入水蒸汽加熱炭層,VOC被吹脫放出,并與水蒸汽形成蒸汽混合物,一起離開(kāi)炭吸附床,用冷凝器冷卻蒸汽混合物,使蒸汽冷凝為液體。
對(duì)于水溶性VOC氣體,用精餾將液體混合物提純;水不溶性VOC氣體,用沉析器直接回收VOC。比如,涂料中所用的“三苯”與水互不相溶,故可以直接回收。
炭吸附技術(shù)主要用于廢氣中組分比較簡(jiǎn)單、有機(jī)物回收利用價(jià)值較高的情況,適于噴漆、印刷和粘合劑等溫度不高,濕度不大,排氣量較大的場(chǎng)合,尤其對(duì)含鹵化物的凈化回收更為有效。
冷凝法
廢氣中分離出來(lái),直接回收。但這種情況下,離開(kāi)冷凝器的排放氣中仍含有相當(dāng)高濃度的VOC,不能滿(mǎn)足環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。要獲得高的回收率,系統(tǒng)需要很高的壓力和很低的溫度,設(shè)備費(fèi)用顯著地增加。
通常適用于VOC含量高(百分之幾),氣體量較小的有機(jī)廢氣的回收處理,由于大部分VOC是易燃易爆氣體,受到爆炸極限的限制,氣體中的VOC含量不會(huì)太高,所以要達(dá)到較高的回收率,需采用很低溫度的冷凝介質(zhì)或高壓措施,這勢(shì)必會(huì)增加設(shè)備投資和處理成本,因此,該技術(shù)一般是作為一級(jí)處理技術(shù)并與其它技術(shù)結(jié)合使用。
膜分離技術(shù)
膜分離技術(shù)的基礎(chǔ)就是使用對(duì)有機(jī)物具有選擇滲透性的聚合物膜,該膜對(duì)有機(jī)蒸氣較空氣更易于滲透10-100倍,從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的分離。適于高濃度、高價(jià)值的有機(jī)物回收,其設(shè)備費(fèi)用較高。
最簡(jiǎn)單的膜分離為單級(jí)膜分離系統(tǒng),直接使壓縮氣體通過(guò)膜表面,實(shí)現(xiàn)VOC的分離。單級(jí)膜因分離程度很低,難以達(dá)到分離要求,而多級(jí)膜分離系統(tǒng)則會(huì)大大增加設(shè)備投資,故而在這方面的技術(shù)還有很大的研究空間。
變法吸附技術(shù)
吸附劑在一定壓力下吸附有機(jī)物;當(dāng)吸附劑吸附飽和后,通過(guò)壓力變換來(lái)“釋放”脫附的有機(jī)物。其特點(diǎn)是無(wú)污染物,回收效率高,可以回收反應(yīng)性有機(jī)物。但是該技術(shù)操作費(fèi)用較高,吸附需要加壓,脫附需要減壓,環(huán)保中應(yīng)用較少。
熱氧化法
通過(guò)燃燒來(lái)消除有機(jī)物的,其操作溫度高達(dá)700℃-1,000℃,這樣不可避免地具有高的燃料費(fèi)用;為降低燃料費(fèi)用,需要回收熱量,有兩種方式:傳統(tǒng)的間壁式換熱,新型非穩(wěn)態(tài)蓄熱換熱技術(shù)。
間壁式熱氧化是用列管或板式間壁換熱器來(lái)捕獲凈化排放氣的熱量,它可以回收40%-70%的熱能,并用回收的熱量來(lái)預(yù)熱進(jìn)入氧化系統(tǒng)的有機(jī)廢氣。預(yù)熱后的廢氣再通過(guò)火焰來(lái)達(dá)到氧化溫度,進(jìn)行凈化,間壁換熱的缺點(diǎn)是熱回收效率不高。
蓄熱式熱氧化(簡(jiǎn)稱(chēng)RTO)回收熱量采用一種新的非穩(wěn)態(tài)熱傳遞方式。主要原理是:有機(jī)廢氣和凈化后的排放氣交替循環(huán),通過(guò)多次不斷地改變流向,來(lái)最大限度地捕獲熱量,蓄熱系統(tǒng)提供了極高的熱能回收。
催化燃燒法
漆廢氣經(jīng)阻火器進(jìn)入催化凈化裝置,在板式熱交換器內(nèi)與高溫尾氣進(jìn)行熱量交換,經(jīng)預(yù)熱的廢氣進(jìn)入加熱室(內(nèi)設(shè)有電加熱管)進(jìn)一步升溫,達(dá)到起燃溫度的廢氣繼續(xù)進(jìn)入催化床內(nèi),在貴金屬Pt、Pd催化劑的作用下,使有機(jī)溶劑完全氧化分解為H2O和CO2,并釋放出大量反應(yīng)熱,可維持催化燃燒所需的起燃溫度,達(dá)到熱平衡。
板式熱交換器將高溫尾氣與進(jìn)口低溫廢氣進(jìn)行熱量交換,部分熱量得以回收,減少了預(yù)熱能耗。經(jīng)回收部分熱量的高溫尾氣在引風(fēng)機(jī)抽力的作用下通過(guò)排氣筒達(dá)標(biāo)排放。
系統(tǒng)達(dá)到熱平衡后自動(dòng)關(guān)閉電加熱裝置,此后,催化燃燒系統(tǒng)就靠廢氣中的有機(jī)溶劑燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能,在無(wú)須外加能源的基礎(chǔ)上使催化燃燒繼續(xù)進(jìn)行直至結(jié)束??紤]到凈化裝置需要維修,在過(guò)濾阻火器前設(shè)置旁路管和旁路閥。
昆山源和環(huán)??萍加邢薰?/a>是一家集技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、工程施工、售后服務(wù)于一體的環(huán)保公司,專(zhuān)業(yè)從事廢氣污染治理的高科技企業(yè)。具有資深工程師根據(jù)客戶(hù)提供的線(xiàn)索實(shí)地考察現(xiàn)場(chǎng)情況,出具完善的細(xì)節(jié)參數(shù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況和環(huán)評(píng)資料指定客戶(hù)專(zhuān)屬設(shè)計(jì)方案,并規(guī)劃圖紙和清單報(bào)價(jià)。全進(jìn)口加工設(shè)備,規(guī)范化操作流程,保障客戶(hù)產(chǎn)品高質(zhì)高效加工生產(chǎn)。有專(zhuān)業(yè)安裝團(tuán)隊(duì),根據(jù)產(chǎn)品指定合理施工方案,嚴(yán)格把控施工細(xì)節(jié),確保高質(zhì)量完工,為客戶(hù)節(jié)約每一分時(shí)間成本。為客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)的操作培訓(xùn),保證項(xiàng)目100%驗(yàn)收達(dá)標(biāo)。24小時(shí)專(zhuān)業(yè)售后人員到位解決反饋問(wèn)題,免除客戶(hù)售后煩憂(yōu)。
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