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廢氣處理設備的特點及適(shì)用條件

發布時間:2023-11-06瀏覽:1843次

廢(fèi)氣處(chù)理設(shè)備的特點及(jí)適用條件

  高低濃度不同廢氣處理(lǐ)工藝(yì)也不同,下麵小編帶大家看一下,各種廢氣處理設(shè)備的特點及適用(yòng)條(tiáo)件:

  01洗滌法

  原理:將氣體通(tōng)入含噴淋係統的洗滌塔中,氣體經過填料床的均勻(yún)分布(bù),與洗滌液充分接觸,利用氣(qì)體中汙染物的溶解(jiě)性或化學性質,將氣體中的汙染物吸收或通過化學(xué)反應去除,從而達到氣體淨化的目的。除此之外,洗滌塔還有降溫、除塵(chén)、除油的作用。通常(cháng)采用的方式為(wéi)逆流式洗滌。常用的洗滌劑包括清水、植物液、硫酸溶液、氫氧化鈉溶液、次氯酸鈉溶液等。其中清水洗滌和(hé)植物液洗滌是利用汙染物的溶解性,植物液的(de)一些基團也參與(yǔ)化(huà)學反應;硫酸溶液洗滌、氫氧化鈉(nà)溶液洗滌和次氯酸鈉洗滌則是利用(yòng)了汙染物的化學性質。

  特點:

  (1)反應快速,洗滌劑(jì)與氣體接觸的時間一般不超過12秒;

  (2)適用性強,常和其(qí)它處理工藝結合,是有效的預處理設施;

  (3)常用立式結構,節(jiē)約占地;

  (4)操作簡單,除了定期更換洗滌劑外基本為無人操作(zuò)(洗滌劑更換(huàn)也可通過增加配套PLC自動控製(zhì)係統實現無人操作);

  (5)工藝靈活,若氣體性(xìng)質發生變化(huà),則通過更換洗滌劑即可繼續使用;

  (6)建設成本低。

  適用(yòng)條件

  適用性較強,可起到除塵、除油、降溫(wēn)、除臭的作用,常作為其(qí)它工藝的(de)預處理設施。

  洗滌法應用於化工行業的具體表現形式為油洗塔。油洗塔是乙烯裝置(zhì)熱回收區的關鍵核(hé)心設(shè)備,其作用(yòng)是將來自裂(liè)解爐的裂解氣中的重油和(hé)輕油組分冷凝,並較大的實現熱量回收。原(yuán)理為將來自裂解爐的裂解氣和急冷油/水逆流接觸冷卻,裂解(jiě)氣中的重油和(hé)輕油組分因此得以冷凝。冷凝的熱媒和冷媒(méi)可采用直接(jiē)或間接(jiē)接觸形式進行熱(rè)交換。

  02催化(huà)燃燒法

  原理:通過引(yǐn)風(fēng)機將廢氣送入淨化(huà)裝置換熱器換熱,再送入到加(jiā)熱室,通過加熱裝置,使氣(qì)體達到催化反應溫度,再(zài)通過催化床內催化劑(jì)作用,使有機氣體分解(jiě)成二氧化碳和熱能(néng)。

  特點:

  (1)高濃度時耗能僅為風機功率,濃度較低時自動(dòng)間(jiān)歇補償加熱;

  (2)催化起燃溫度為300~500℃。

  適用條件:

  (1)中、高濃度(dù)的(de)有機(jī)廢氣,較佳濃度2500-3000mg/m3;

  (2)主(zhǔ)要針對烴類、苯類、酮類、醚類、酯類、醇類(lèi)、酚類。

  催化燃燒法適(shì)用於處理高濃度的有機廢氣,而且技術本身已經發展的相當成熟。但是(shì)該方法一次性投入(rù)和維護運行費用都(dōu)比較昂貴,因(yīn)此應用於大(dà)氣量廢氣(qì)的處理會給企業帶來較大(dà)的經濟負擔。另外如果催化劑床層溫(wēn)度控製不好,還會有(yǒu)爆炸(zhà)的危險。因此在選擇使用該技術的(de)同時要做好防爆安全措施。

  03直接燃燒法

  原理:利用輔助燃料燃燒所發生熱量,把可燃(rán)的有害氣體的溫度提高到反應溫度,從而(ér)發生氧化分(fèn)解。

  特(tè)點(diǎn):

  利用熱力法燃燒方式氧化分(fèn)解廢氣中的汙染物,在適當的溫度下,提(tí)供充足的燃燒(shāo)氧氣和一(yī)定駐留時間,高 效除臭,高淨化率。同時該設備主機工作穩定,不存在堵塞現象。

  適用條件:

  中高濃度有機廢氣。例如溶劑廢(fèi)氣:苯(běn)類、酮(tóng)類等(děng)。

  直接燃燒法對廢氣的要求較高,因此還是要根(gēn)據具體問題具體分析。

  04蓄熱式熱力氧化(RTO)

  左上:負載貴金屬催化劑;左下:陶瓷蓄(xù)熱體俯視圖;右上(shàng):蜂窩狀活性炭;右下:蜂窩(wō)狀陶瓷體。

  原理(lǐ):將高溫氧化(huà)與蓄熱技術相(xiàng)結合的一種有機廢氣處理技術(shù)。

  爐(lú)體在進行廢氣處理之前,先將燃燒室、蓄熱床進行預熱;預熱完畢後,將(jiāng)廢氣源接入設備。有機廢氣在配套(tào)風機作用下,首先經預熱的蓄熱陶瓷體1進行熱交換(huàn),廢氣經過一次提(tí)溫(wēn)後進入加熱區,在加熱區廢氣得到第二次(cì)提溫,此時廢(fèi)氣溫度達到800℃左右廢氣直接燃燒,生成二氧化碳(tàn)與水排出並釋放熱能;處理後的潔淨氣體再經(jīng)過蓄熱陶(táo)瓷體2進行蓄熱由風機排出。經(jīng)排風機進口測溫棒進行溫度檢測後達到設定溫度時,進行閥門(mén)切換由蓄熱(rè)陶瓷體2進入廢氣、由蓄熱陶(táo)瓷體1排出,如此循環往複。

  特點:

  (1)采用(yòng)預熱和蓄熱交替切換技術,使(shǐ)之具有較高的(de)換熱效率,效率高達90%以上,節能性能顯著;

  (2)采用燃燒(shāo)機供熱,可實現大、小功率(lǜ)運行比例調節(jiē)功能,並具有(yǒu)預清掃、歇火保護、超溫(wēn)報警及自動切斷燃料供應(yīng)功能;運行安全、可靠、耐(nài)用;

  (3)采用微機自動控製、多點(diǎn)溫控,實現多種保護動作、運行信息檢索、監控信息反(fǎn)饋,使係統安全、穩定、可(kě)靠地運行;

  (4)閥門采用氣動傳動(dòng)機構,與(yǔ)電動傳動機構相比較閥門切換更靈敏、更迅速;

  適用條件

  (1)適用於中高濃度的有機廢(fèi)氣

  (2)適用於塗裝線、印刷、化學合成工藝(ABS合成)、石油(yóu)煉化工藝各種產生有機廢(fèi)氣的場所。

  2、中低濃度廢氣處理工藝

  05光解法

  光解法以是否(fǒu)需(xū)要電極(jí)來激發產生臭氧分為(wéi)有(yǒu)極(jí)紫外和無(wú)極(jí)紫外兩種(zhǒng),首先介紹(shào)有(yǒu)極(jí)紫外光解法:

  原理:在波長範圍170nm-184.9nm(704kJ/mol-647kJ/mol)高能紫外線的作(zuò)用下,一方麵空(kōng)氣中的氧氣被裂解,然後組合產生臭氧;另一方麵將惡臭氣體的化(huà)學鍵斷裂,使之形成遊離態的原子或基團;同時產生的臭氧參與到(dào)反應過程中,使惡臭氣體終被(bèi)裂解、氧化生(shēng)成簡單的穩定的化合物,如CO2、H2O、SO2、NO2。

  特點:

  (1)裂(liè)解反應(yīng)時間極短(<0.01s),氧化(huà)反應的時間需2-3s;

  (2)可以破壞惡臭物質部分(fèn)化學鍵,從而改(gǎi)變其性質,達到除臭(chòu)的目(mù)的,不(bú)需耗費大量能量將有機物全部轉化(huà)為無機物,節約(yuē)能源;

  (3)UV光解淨(jìng)化長期穩定。燈管使用壽命12000-15000小(xiǎo)時,箱體通常為不鏽鋼材(cái)質,美觀大方,使用壽命可達15年以上(shàng);

  (4)條件滿足的情況下,UV光(guāng)解的淨化效率高(gāo)可達(dá)到99.9%以上;

  (5)占地麵積小,操作靈(líng)活,可實現自動無人操作。

  適(shì)用條件

  (1)反應溫度低於(yú)70℃,粉塵量低於100mg/m3,相對(duì)濕度低於99%;

  (2)適用於中、低濃度有機氣體廢氣處理,尤其在消除臭味方麵得到廣泛的好評。

  光解法在處(chù)理烴類汙(wū)染物(“三苯”、非甲烷總烴等)方麵具有較(jiào)高的(de)去除率,特別適用於中低濃度(dù)廢氣處理(lǐ),能廣泛使用化工領域。另外,UV光解淨化技術(shù)在處理某些特定的環境和特殊工藝式,能有很好的處理效果,並(bìng)能淨(jìng)化絕大多數種類的廢氣,是其他技術(shù)無法替代的。

  無極紫外

  無極紫外光解法所采取的發(fā)光原理與有極法(fǎ)不同(tóng):利用微波發生器(qì)產生的(de)高頻(pín)電磁波(bō)激發等內填充氣體產生(shēng)紫外光。同普通紫外相比,微波無(wú)極紫外光源由於沒有電極,不會產生由於(yú)電極氧化、損耗和密封問題引起的發(fā)黑現象,而且具(jù)有製造容易、價格低廉、能(néng)耗小和(hé)反映其簡單等優點。

  然而,無極(jí)紫外燈在利用電能轉化成微波時,較高轉(zhuǎn)化率隻有70%,這(zhè)些微波也不能全部作用於燈的激發,一部分用於加熱作用(yòng),使得反應(yīng)體係過熱,嚴重時使無極燈不(bú)穩定,甚至出(chū)現暫時熄滅(miè)的現象,冷卻裝置也帶了一(yī)部分能量,這些都(dōu)導致了微波無極燈能量利用率不高。

  06活性炭法

  原理:活性炭(tàn)是常用的(de)吸附劑之一,它(tā)具有孔隙率高的特點,其孔徑分布為:大孔半徑>20000nm,過渡(dù)孔半徑150~20000nm,微(wēi)孔(kǒng)半徑<150nm。孔(kǒng)徑相對越小且(qiě)孔數越(yuè)多的活性炭,其比表(biǎo)麵積就越大。巨大的比表麵(miàn)積就有強大的表麵吸附能。表麵吸附能把小分子(分子直徑數量級(jí)通常(cháng)在10-10m)汙染物捕捉並固定在微孔中,通過的(de)氣體即為幹淨氣體。

  此外,活性炭顆粒散裝放置可形成堆疊效應,使(shǐ)比(bǐ)表麵積擴大,表麵活性能增強。有時候,氣體中往往摻雜(zá)一些粒徑相對(duì)較大的液相或固相(xiàng)物質,即霧或煙。這些物質直徑比活性炭微孔孔徑大,因此氣體在通過活性炭(tàn)層時它們會被活性炭(tàn)阻截,這邊是活性炭的過(guò)濾(lǜ)作用。

  特點:

  (1)適用性強,幾乎所有汙染物質(zhì)都能(néng)用活性炭吸附法去除(chú);

  (2)設(shè)備簡單,吸附過程不使用其它能源,建(jiàn)設費用低(dī)廉;

  (3)活(huó)性(xìng)炭再生後可重複使用(yòng)。

  適用條件

  (1)空氣幹燥(zào)。活性炭具有(yǒu)很(hěn)強的吸濕性,若空(kōng)氣潮濕(shī),活性炭很快(kuài)會失去作用;

  (2)顆粒物濃度低。活性炭對顆粒物或油狀物具(jù)有阻截作用,當(dāng)阻截(jié)物增加到一定量(liàng)後,整個係統的風壓會特別(bié)大,對動力設(shè)備的使用壽命有很大影(yǐng)響;

  (3)汙染物濃(nóng)度較低。汙染物濃度高(gāo)的話,活性炭很快吸附(fù)飽和,降低或

  失去吸附作用。經常更換活性(xìng)炭會產生較大的運行費(fèi)用,活性炭再生又會消耗大量的能源,也是運行費用的組成部分。

  活性炭(tàn)對其他(tā)直(zhí)連的(de)烷烴吸附效果較差。對於低濃度、大氣量的廢氣,通常是將活性炭吸附和催化(huà)燃燒(shāo)結合起來(lái)使用。先(xiān)采用活性炭進行吸附提(tí)濃,然後在再生過程將含有高濃度(dù)有機物的解析器進行催化燃燒,這樣可以避免(miǎn)產生大量的活性炭二(èr)次汙染物。

  07生物法(fǎ)

  原理:生物過濾工藝采用(yòng)了液體(tǐ)吸收和生物(wù)處理的組合作用。廢氣首先被液體(吸收劑)有選(xuǎn)擇地吸收形成混(hún)合汙水,再通過微生物的作用將其中的汙染物(wù)降解。具體過程是(shì):先將人工篩選的特種微生物菌群固定於填料上,當(dāng)汙染氣體經過填料表麵初期,可從汙染氣體中獲得營(yíng)養源的那些微生物菌群,在適宜的(de)溫(wēn)度、濕度、pH值等條件下,將會得到快速生(shēng)長、繁殖,並在填料表麵形成生物膜,當臭氣通過其間,有機物被生物膜表麵的水層吸收後被微生物吸附和降解,得到淨化再生(shēng)的水被重複使用。

  汙染物去除的(de)實質是以廢氣(qì)作為(wéi)營養(yǎng)物質(zhì)被微生物吸收、代謝及利用。這一過程是微生物的相互協調的過程,比較複雜,它由(yóu)物理(lǐ)、化學、物理化學以及生物化學反應所組成。

  生物淨化(huà)法(fǎ)可以表達為:

  汙染物+O2→細胞代謝物(wù)+CO2+H2O

  具體過程分(fèn)為三(sān)步:

  (1)廢氣同水(shuǐ)接(jiē)觸並溶解到水中(zhōng);

  (2)水溶液中(zhōng)的汙染物成分被微生物吸附、吸收,從水中轉移至微生物體內;

  (3)進(jìn)入微生物細胞的汙染(rǎn)物成分作為營養物質為(wéi)微生物所分解、利用,從而使汙染物得以去除。

  特點(diǎn):

  (1)不產生二次汙染物,產物是(shì)良性的;

  (2)全自動控製,全天候工作,隻需巡視(shì),運行穩(wěn)定可靠,適(shì)應不同條件的運行(háng)狀況(kuàng);

  (3)處理效率高、去(qù)除效果明(míng)顯;

  (4)運行費(fèi)用低,前期微生物馴(xùn)化期間需要添加些營養物質,微生物掛膜後無需添加任何物質。

  適用條件:

  適用於溶解性好,汙染物濃度較低(dī),可生化性(xìng)較好的氣體。在汙水處理(lǐ)廠、垃圾填埋場、汙泥處(chù)理場等場合應用較為廣泛,且效果受到認可。


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