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。
活性炭吸附法
活性炭吸附是将有机废气由排气风机送人吸附床,有机废气在吸附床被活性炭吸附剂吸附而使气体得到净化,净化后的气体排向大气即完成净化过程。
工艺流程图如下:
优点:吸附率高,运行能耗低,费用成本低,安全可靠,适用于有爆炸的危险场所,吸附剂可以回收,节能环保。
缺点:不耐高温,在湿润的条件下不能保持很好的吸附能力;易燃,较快达到饱和吸附而失去效用;产生二次固体或液体污染物。
7生物法
生物法是微生物将有机成分作为碳源和能源,并将其分解为CO2和H2O过程的一种方法。
工艺流程:
优点:设备简单、投资少、运行费用低、无二次污染,处理VOCs废气效果理想。
缺点:反应装置占地面积大、反应时间较长。
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。
在废气净化设施中,活性炭发挥着无可替代的重要作用。当前活性炭应用情况、废气处理效果究竟如何?曾有环保组织对某地部分企业废气处理设施中的活性炭进行取样检测,发现碘值(衡量活性炭吸附力高低的重要指标)800以上、灰分小于15%的活性炭仅占1/3左右。笔者在调研中也发现,由于市场上活性炭质量鱼龙混杂,导致部分废气净化设施不能很好运行,废气净化效果大打折扣,亟待重视和整治。
活性炭质量良莠不齐,对于削减污染物排放量影响明显,究其原因,主要有三方面。一是不少企业对活性炭相关知识掌握甚少,个别企业甚至不知道活性炭的碘值、灰度是什么概念。加之企业内部安环和采购是两个立的部门,从降低成本角度考量,通常选择价格低廉的活性炭。而在活性炭市场上,价格从每吨三四千元到一万四五千元不等。价格高低不同,活性炭的碘值自然也有着显著的差异。
二是环境影响评价报告书中往往只要求废气达标排放,缺少过程管理要求,导致部分废气处理设施设计和施工公司存在弄虚作假行为。他们通过装配大功率风机,增大风量,调高风速,对废气倍量稀释。即便在活性炭吸附箱内装填劣质活性炭,但排风口废气仍然能够检测达标,但实际上废气中的污染物并未有效去除。
三是对于活性炭的更换,通常没有具体可行的要求,致使企业只关注活性炭吸附箱内有没有活性炭,而对于活性炭何时更新、更换量是多少,均存在较大的随意性。笔者在调研中发现,个别汽修厂的废气处理设施已使用三四年了,但活性炭吸附箱从来没有打开过,更谈不上更新活性炭了。
废气处理设施绝非企业的装饰品。因此,绝不能容许低碘值高灰分的活性炭滥竽充数,做做样子。
也有人会认为:只要废气达标排放了,有必要过多关注活性炭的品质吗?这种观点看似结果导向,无可厚非,实则不然。笔者调查发现,低效活性炭可以废气短时间内达标排放,但由于其碘值偏低、吸附能力弱,很容易吸附饱和,因此污染物去除的持续性和实效性较差,甚至会出现无效运行状态。尤其对于风量大、污染物浓度接近排放限值的废气,劣质活性炭也许能废气勉强达标排放,但污染物去除率微不足道,偏离了依托废气处理设施减少污染物排放总量的初衷。
活性碳有机废气净化箱概述
近年来随着我国工业快速的发展,在工业生产过程中会产生大量的工业废气。工业废气会让空气环保质量下降,给人体健康造成严重危害。在废气处理设备中有机废气是难处理的;有机废气数量较大,波动性大、可燃、有毒性、有恶臭、而氯氟烃的排放还会引起对臭氧层的破坏。有机废气会通过呼吸道和皮肤进入人体,会使人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性和性病变、特别是苯并芘类多环芳烃会使人体直接致癌。目前我国的环境问题十分,已严重地制约了经济发展和生活水平的提高,所以人们对环境质量提出了更高的要求。针对有机废气治理有的净化处理效果,山东创新华一环境工程有限公司研制生产的一种废气除尘吸附异味的环保设备产品。脱附速度快,净化效果好。
活性碳有机废气净化箱工作原理
目前处理有机废气的方法主要有吸附法、催化燃烧法、活性炭吸附、催化燃烧法和吸收法。考虑方法的可行性、运行费用、设备投资费用、以及二次污染的问题适当选用处理办法。工业废气处理设备主要是利用过滤以及吸附法,过滤采用中效过滤,吸附采用活性炭吸附,材料的多微孔及的表面张力等特性将废气中的有机物质去除,所含方法有过滤、吸附、臭氧消毒。利用活性炭本身高强度的吸附力,结合风机作用将有机废气分子吸附住,对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气有很好的吸附作用。在吸附中现采用颗粒状活性炭,为炭层具有适宜的孔隙率,减少气体通过的阻力,应预先除去进气中的固体颗粒物及液滴,需要对进入活性炭吸附床的有机废气进行颗粒物处理,一般要确保活性炭床进口废气内颗粒粉尘的浓度,吸附剂吸附吸附质后,其吸附能力将逐渐降低,为了吸附效率,对失去吸附能力的吸附剂应进行定期更换。
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。
活性炭吸附浓缩——RCO催化氧化装置作为一种VOCs深度处理新技术能够满足现行排放要求。
优点:
该项技术净化设备结构简单、投资成本低、运营维护较方便,特别是针对中低浓度的VOCs有较高的净化效率。
缺点:
由于活性炭吸附容量有限、用于吸附的填料需定期更换,且更换周期相对较短,导致运行成本较高。
活性炭吸附浓缩——RCO催化氧化装置主要由干式预过滤器、活性炭吸附箱、RCO催化燃烧室、脱附风机系统、进出风管道及阀门控制组构成。
废气净化过程
通过对现场生产设施的分析与测量,针对该喷漆生产线设计采用活性炭吸附浓缩——RCO催化氧化装置净化喷漆VOCs有机废气,漆雾采用2级预处理净化,即采用喷漆车间地沟铺设漆雾过滤折板纸+漆雾过滤棉进行无尘处理。RCO催化氧化装置选用铂金贵金属催化剂,为了使温控准确,采用电加热方式提供热源。
影响因素与对策
1、颗粒物浓度。当喷漆废气中含有较多颗粒物时,该工艺对预过滤材料、过滤面积、更换周期都有较高要求,确保进入活性炭吸附浓缩段内颗粒物几乎被清除,才能活性炭吸附性能不受影响。一般采用喷淋塔配合干式过滤棉进行预处理。
2、进口温度。当喷漆废气混入烘干等高温废气时,活性炭吸附浓缩——RCO催化氧化装置需考虑降温措施,进入活性炭吸附浓缩段废气温度低于40℃,温度过高将直接影响活性炭填料的吸附性能,一般可采用水冷或风冷降温措施。
3、催化氧化床温度。催化氧化床温度宜控制在350~400℃,温度过低VOCs催化氧化反应不,温度过高则能耗较大,运行费用过高。为较高的净化效率及较低的能耗,可采用热交换器进行换热节能。
晋中批发废气处理活性炭
更新时间:2024-03-30 05:29:48