VOCs廢氣處理技術(shù)工藝詳解

 

VOC是揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compounds）的英文縮寫。一般意義上的VOC就是指揮發(fā)性有機(jī)物；可是環(huán)保意義上的界說是指生動(dòng)的一類揮發(fā)性有機(jī)物，即會(huì)發(fā)生危害的那一類揮發(fā)性有機(jī)物。本文具體介紹VOCs廢氣處理的***要技術(shù)。

 

一、熱損壞法

熱損壞法是指直接和輔佐燃燒有機(jī)氣體，也就是VOC，或運(yùn)用適宜的催化劑加速VOC的化學(xué)反應(yīng)，終究到達(dá)下降有機(jī)物濃度，使其不再具有危害性的一種處理辦法。

 

熱損壞法關(guān)于濃度較低的有機(jī)廢氣處理效果比較***，因而，在處理低濃度廢氣中得到了廣泛運(yùn)用。這種辦法***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)廢氣的熱處理功率相對(duì)較高，一般狀況下可到達(dá) 99%。而催化燃燒指的是在催化床層的效果下，加速有機(jī)廢氣的化學(xué)反應(yīng)速度。這種辦法比直接燃燒用時(shí)更少，是高濃度、小流量有機(jī)廢氣凈化的***技術(shù)。

 

二、吸附法

 

有機(jī)廢氣中的吸附法***要適用于低濃度、高通量有機(jī)廢氣。現(xiàn)階段，這種有機(jī)廢氣的處理辦法現(xiàn)已適當(dāng)老練，能量消耗比較小，可是處理功率卻十分高，并且能夠完全凈化有害有機(jī)廢氣。實(shí)踐證明，這種處理辦法值得推廣運(yùn)用。可是這種辦法也存在必定缺點(diǎn)，它需求的設(shè)備體積比較巨***，并且工藝流程比較雜亂;所以，運(yùn)用此辦法處理廢氣的關(guān)鍵在于吸附劑。當(dāng)時(shí)，選用吸附法處理有機(jī)廢氣，多運(yùn)用活性炭，***要是因?yàn)榛钚蕴考?xì)孔結(jié)構(gòu)比較***，吸附性比較強(qiáng)。此外，經(jīng)過氧化鐵或臭氧處理，活性炭的吸附功能將會(huì)更***，有機(jī)廢氣的處理將會(huì)愈加***和有用。

 

三、生物處理法

 

生物法凈化voc廢氣是近年發(fā)展起來的空氣污染操控技術(shù)，它比傳統(tǒng)工藝出資少，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)略，運(yùn)用規(guī)模廣，是***有望代替燃燒法和吸附凈化法的新技術(shù)。從處理的根本原理上講，選用生物處理辦法處理有機(jī)廢氣，是運(yùn)用微生物的生理進(jìn)程把有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)略的無機(jī)物，比方CO2、H2O和其它簡(jiǎn)略無機(jī)物等。這是一種無害的有機(jī)廢氣處理辦法。生物凈化法實(shí)踐上是運(yùn)用微生物的生命活動(dòng)將廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成簡(jiǎn)略的無機(jī)物（如二氧化碳和水）以及細(xì)胞物質(zhì)等，***要工藝有生物洗滌法，生物過濾法和生物滴濾法。

 

不同成分、濃度及氣量的氣態(tài)污染物各有其有用的生物凈化系統(tǒng)。生物洗滌塔適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；關(guān)于氣量***、濃度低的廢氣可選用生物過濾床；而關(guān)于負(fù)荷較高以及污染物降解后會(huì)生成酸性物質(zhì)的則以生物滴濾床為***。生物法處理有機(jī)廢氣是一項(xiàng)新的技術(shù)，因?yàn)榉磻?yīng)器涉及到氣，液，固相傳質(zhì)，以及生化降解進(jìn)程，影響要素多而雜亂，有關(guān)的理論研討及實(shí)踐運(yùn)用還不行深化廣泛，許多問題需求進(jìn)一步討論和研討。

 

一般狀況下，一個(gè)完***的生物處理有機(jī)廢氣進(jìn)程包含3個(gè)根本進(jìn)程：a) 有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物***要與水觸摸，在水中能夠敏捷溶解;b) 在液膜中溶解的有機(jī)物，在液態(tài)濃度低的狀況下，能夠逐漸分散到生物膜中，然后被附著在生物膜上的微生物吸收;c) 被微生物吸收的有機(jī)廢氣，在其本身生理代謝進(jìn)程中，將會(huì)被降解，終究轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境沒有危害的化合物質(zhì)。

 

四、變壓吸附分離與凈化技術(shù)

 

變壓吸附分離與凈化技術(shù)是運(yùn)用氣體組分可吸附在固體材料上的***性，在有機(jī)廢氣與分離凈化設(shè)備中，氣體的壓力會(huì)呈現(xiàn)必定的改變，經(jīng)過這種壓力改變來處理有機(jī)廢氣。

 

PSA 技術(shù)***要運(yùn)用的是物理法，經(jīng)過物理法來完成有機(jī)廢氣的凈化，運(yùn)用材料***要是沸石分子篩。

 

沸石分子篩，在吸附選擇性和吸附量兩方面有必定***勢(shì)。在必定溫度和壓力下，這種沸石分子篩能夠吸附有機(jī)廢氣中的有機(jī)成分，然后把剩下氣體輸送到下個(gè)環(huán)節(jié)中。

 

在吸附有機(jī)廢氣后，經(jīng)過必定工序?qū)⑵滢D(zhuǎn)化，堅(jiān)持并進(jìn)步吸附劑的再生才能，然后可讓吸附劑再次投入運(yùn)用，然后重復(fù)上進(jìn)程工序，循環(huán)反復(fù)，直到有機(jī)廢氣得到凈化。

 

近年來，該技術(shù)開端在工業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用，關(guān)于氣體分離有杰出效果。

 

該技術(shù)的***要***勢(shì)有：動(dòng)力消耗少、本錢比較低、工序操作自動(dòng)化及分離凈化后混合物純度比較高、環(huán)境污染小等。

 

運(yùn)用該技術(shù)關(guān)于收回和處理有必定價(jià)值的氣體效果杰出，商場(chǎng)發(fā)展前景寬廣，成為未來有機(jī)廢氣處理技術(shù)的發(fā)展方向。

 

五、氧化法

 

關(guān)于有毒、有害，并且不需求收回的VOC，熱氧化法是***適合的處理技術(shù)和辦法。氧化法的根本原理：VOC與O2發(fā)生氧化反應(yīng)，生成CO2和H2O。

 

從化學(xué)反應(yīng)方程式上看，該氧化反應(yīng)和化學(xué)上的燃燒進(jìn)程相相似，但其因?yàn)閂OC濃度比較低，在化學(xué)反應(yīng)中不會(huì)發(fā)生肉眼可見的火焰。一般狀況下，氧化法經(jīng)過兩種辦法可保證氧化反應(yīng)的順利進(jìn)行：

 

a) 加熱。使含有VOC的有機(jī)廢氣到達(dá)反應(yīng)溫度;

 

b) 運(yùn)用催化劑。假如溫度比較低，則氧化反應(yīng)可在催化劑外表進(jìn)行。

 

所以，有機(jī)廢氣處理的氧化法分為以下兩種辦法：

 

a) 催化氧化法。現(xiàn)階段，催化氧化法運(yùn)用的催化劑有兩種，即貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑。

 

貴金屬催化劑***要包含Pt、Pd等，它們以細(xì)顆粒辦法依附在催化劑載體上，而催化劑載體一般是金屬或陶瓷蜂窩，或散裝填料;非貴金屬催化劑***要是由過渡元素金屬氧化物，比方MnO2，與粘合劑經(jīng)過必定份額混合，然后制成的催化劑。

 

為有用避免催化劑中毒后損失催化活性，在處理前有必要完全鏟除可使催化劑中毒的物質(zhì)，比方Pb、Zn和Hg等。

 

假如有機(jī)廢氣中的催化劑毒物、隱瞞質(zhì)無法鏟除，則不可運(yùn)用這種催化氧化法處理VOC;

 

b) 熱氧化法。熱氧化法當(dāng)時(shí)分為三種：熱力燃燒式、間壁式、蓄熱式。三種辦法的***要差異在于熱量收回辦法。

 

這三種辦法均能催化法結(jié)合，下降化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)溫度。

 

熱力燃燒式熱氧化器，一般狀況下是指氣體燃燒爐。這種氣體燃燒爐由助燃劑、混合區(qū)和燃燒室三部分組成。

 

其間，助燃劑，比方天然氣、石油等，是輔佐燃料，在燃燒進(jìn)程中，燃燒爐內(nèi)發(fā)生的熱混合區(qū)可對(duì)VOC廢氣預(yù)熱，預(yù)熱后便可為有機(jī)廢氣的處理供給滿足空間、時(shí)刻，終究完成有機(jī)廢氣的無害化處理。

 

在供氧足夠條件下，氧化反應(yīng)的反應(yīng)程度——VOC去除率——***要取決于“三T條件”：反應(yīng)溫度(Temperat)、時(shí)刻(Time)、湍流混合狀況(Turbulence)。

 

這“三T條件”是彼此聯(lián)絡(luò)的，在必定規(guī)模內(nèi)，一個(gè)條件的改進(jìn)可使別的兩個(gè)條件下降。

 

1直燃式廢氣處理爐

 

•所需溫度：攝氏300-400度

 

•依據(jù)廢氣濃度而發(fā)動(dòng)的自燃性

 

•系統(tǒng)規(guī)劃運(yùn)用前處理劑和觸媒清潔可延長設(shè)備運(yùn)用年限

 

•可在前端裝備各種吸附材

 

RCO處理技術(shù)***別適用于熱收回率需求高的場(chǎng)合，也適用于同一生產(chǎn)線上，因產(chǎn)品不同，廢氣成分常常發(fā)生改變或廢氣濃度動(dòng)搖較***的場(chǎng)合。***別適用于需求熱能收回的企業(yè)或烘干線廢氣處理，可將動(dòng)力收回用于烘干線，然后到達(dá)節(jié)約動(dòng)力的意圖。

 

長處：工藝流程簡(jiǎn)略、設(shè)備緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)牢靠；凈化功率高，一般均可達(dá)98%以上；與RTO比較燃燒溫度低；一次性出資低，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，其熱收回功率一般均可達(dá)85%以上；整個(gè)進(jìn)程無廢水發(fā)生，凈化進(jìn)程不發(fā)生NOX等二次污染；RCO凈化設(shè)備可與烘房配套運(yùn)用，凈化后的氣體可直接回用到烘房運(yùn)用，到達(dá)節(jié)能減排的意圖；

 

2蓄熱式廢氣處理爐（RTO）

 

•所需溫度：攝氏800-900度

 

•低于500ppm的甲苯濃度也能夠發(fā)動(dòng)自燃性系統(tǒng)規(guī)劃

 

•可完成與RCO合作運(yùn)用

 

適用于***風(fēng)量、低濃度，適用于有機(jī)廢氣濃度在100PPM—20000PPM之間。其操作費(fèi)用低,有機(jī)廢氣濃度在450PPM以上時(shí)，RTO設(shè)備不需添加輔佐燃料；凈化率高，兩床式RTO凈化率能到達(dá)98%以上，三床式RTO凈化率能到達(dá)99%以上，并且不發(fā)生NOX等二次污染；全自動(dòng)操控、操作簡(jiǎn)略；***性高。

 

長處：在處理***流量低濃度的有機(jī)廢氣時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)本錢十分低。

 

RTO(蓄熱式熱力燃燒技術(shù))濃縮及廢熱收回系統(tǒng)，可將低濃度、***風(fēng)量的VOCs廢氣濃縮為高濃度、小風(fēng)量的廢氣，然后高溫燃燒，并將儲(chǔ)熱體的熱量從頭收回，運(yùn)用在廢氣預(yù)熱和熱轉(zhuǎn)化設(shè)備上。

 

3收回式熱力燃燒系統(tǒng)

 

收回式熱力燃燒系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱TNV）是運(yùn)用燃?xì)饣蛉加椭苯尤紵訜岷袡C(jī)溶劑的廢氣，在高溫效果下，有機(jī)溶劑分子被氧化分化為CO2和水，發(fā)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過配套的多級(jí)換熱設(shè)備加熱生產(chǎn)進(jìn)程需求的空氣或熱水，充沛收回運(yùn)用氧化分化有機(jī)廢氣時(shí)發(fā)生的熱能，下降整個(gè)系統(tǒng)的能耗。

 

因而，TNV系統(tǒng)是生產(chǎn)進(jìn)程需求很多熱量時(shí)，處理含有機(jī)溶劑廢氣高效、抱負(fù)的處理辦法，關(guān)于新建涂裝生產(chǎn)線，一般選用TNV收回式熱力燃燒系統(tǒng)。

 

TNV系統(tǒng)由三***部分組成：廢氣預(yù)熱及燃燒系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)供熱系統(tǒng)、新風(fēng)換熱系統(tǒng)。

 

廢氣燃燒集中供熱設(shè)備的***色包含：有機(jī)廢氣在燃燒室的停留時(shí)刻為1～2s；有機(jī)廢氣分化率***于99％；熱收回率可達(dá)76％；燃燒器輸出的調(diào)理比可達(dá)26∶1，***可達(dá)40∶1。

 

六、冷凝收回法

 

在不同溫度下，有機(jī)物質(zhì)的飽和度不同，冷凝收回法就是運(yùn)用有機(jī)物這一***色來發(fā)揮效果，經(jīng)過下降或進(jìn)步系統(tǒng)壓力，把處于蒸汽環(huán)境中的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過冷凝辦法提取出來。

 

冷凝提取后，有機(jī)廢氣便可得到比較高的凈化。

 

這種處理辦法***要適用于濃度高且溫度比較低的有機(jī)廢氣處理。

 

一般適用于VOC含量高（百分之幾），氣體量較小的有機(jī)廢氣的收回處理，因?yàn)?**部分VOC是易燃易爆氣體，遭到爆破極限的約束，氣體中的VOC含量不會(huì)太高，所以要到達(dá)較高的收回率，需選用很低溫度的冷凝介質(zhì)或高壓辦法，這勢(shì)必會(huì)添加設(shè)備出資和處理本錢，因而，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)合運(yùn)用。