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    工業(yè)生產(chǎn)中揮發(fā)性有機廢氣處理技術(shù)

    文章出處:華康中天    人氣:126     發(fā)表時間:2018-02-01

    據(jù)中國涂料工業(yè)協(xié)會產(chǎn)業(yè)發(fā)展部相關(guān)資料,2011年,國內(nèi)行業(yè)排放VOCs在人為源中占比情況是:溶劑使用(印刷和包裝印刷、皮毛加工制造、木材加工和金屬冶煉等)約23%,排   位;移動源(機動車等)約21%,居   ;生活源(建筑裝飾、生物質(zhì)焚燒、服裝干洗等)約20%,排第三;涂料涂裝行業(yè)約12%,排第四,毫無疑問是減排的行業(yè)之一。2012年10月,環(huán)境保護部擬寫《區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》,經(jīng)國務(wù)院批復并下發(fā)組織實施,其中關(guān)于揮發(fā)性物綜合整治提出了開展VOC排放摸底調(diào)研、完善行業(yè)排放控制要求、加強表面涂裝工藝VOC排放控制和推進溶劑使用工藝VOC治理等項措施。
      VOC處理技術(shù)大體可以分為回收和分解兩大類。
      一、回收法
      VOC的回收處理技術(shù)主要包括吸附法、凝縮法和吸收法。
      1、吸附法
      吸附法是活性炭凈化設(shè)備通過采用選擇性吸附劑物理性吸附和捕捉VOC的方法,吸附材料可分為兩類,一類是活性碳(普通活性炭、破碎狀碳素纖維蜂窩等),另一類是無機類吸附材料(沸石、硅石等)?;钚蕴渴且蕴紴橹饕煞值亩嗫踪|(zhì)物質(zhì),其細孔可以選擇性的吸附比細孔小的粒狀的物,通過升溫、減壓、吹入水蒸氣等來實現(xiàn)解吸附。活性炭吸附法的優(yōu)點是可以回收VOC再利用,且吸附時不需要能源,缺點是需要   成本,吸附材料會逐漸劣化,解吸附時會有部分VOC殘留?;钚蕴课ㄖ饕迷诨瘜W成套設(shè)備的清洗、大樓空調(diào)等。沸石是結(jié)晶結(jié)構(gòu)相對有較大空隙的鋁硅酸鹽的總稱,目前人工合成可以生產(chǎn)各種材質(zhì)的沸石。與活性炭吸附類似,沸石也是利用其空隙吸附物,通過升溫、減壓等來實施解吸附。沸石吸附法除了具備活性炭吸附的優(yōu)點外,還具有不燃性,其缺點是成本要高。沸石吸附法主要用于化學成套設(shè)備清洗、加油站等。在選擇吸附材料時應(yīng)該根據(jù)其優(yōu)缺點及生產(chǎn)工藝合理選擇,比如,普通活性炭因成本較低利用較為廣泛,但是由于其容易吸附水,所以不適用于溫度高于40℃、氣體相對濕度大的氣體吸附處理,也不適用于易發(fā)生反應(yīng)、活性大的溶劑的吸附,因為該類物會與活性炭表面反應(yīng)而造成堵塞,這種情祝下應(yīng)該選擇破碎狀碳素纖維蜂窩或者沸石作為吸附材料。
      2、吸收法
      吸收法是根據(jù)物相似相溶的原理,采用低揮發(fā)溶劑對VOC進行吸收,再利用VOC分子和吸收劑物理性質(zhì)的差異進行分離的方法。按照吸收機理可以分為物理吸收和化學吸收。通常VOC的吸收為物理吸收,使用的吸收劑常為柴油、煤油或者其它溶劑。任何可溶解于吸收劑的VOC均可以從氣相轉(zhuǎn)移到液相中,之后對吸收液進行處理。吸收法的優(yōu)點在于可以回收有用成分,其缺點在于吸收劑很難選取,吸收范圍有限,費用高,且容易造成二次污染。吸收法通常適用于中等濃度、排氣量大的VOC的處理。
      3、凝縮法
      凝縮法是利用不同溫度下物質(zhì)的飽和度不同,通過降低或提高系統(tǒng)壓力,把處于蒸汽環(huán)境中的物質(zhì)通過冷凝方式提取出來。凝縮法的優(yōu)點是凝縮后廢氣可比較高的凈化,其缺點是操作難度很大,常溫下也不容易用冷卻水來實現(xiàn),需要給冷凝水降溫,所以需要的費用昂貴。凝縮法主要適用于且溫度比較低的廢氣的處理。
      二、分解法
      VOC的分解處理技術(shù)包括燃燒法和非燃燒法。
      1、燃燒法
      VOC的燃燒法是指將VOC中的碳氧化分解為CO2的處理方法,分為直接燃燒法、蓄熱燃燒法和催化燃燒法。
      大多數(shù)VOC是由碳、氫、氧等構(gòu)成的化合物。直接燃燒法是利用助燃劑,在650~800℃左右的高溫下使VOC燃燒被分解為CO2、水等物質(zhì),助燃劑使用煤油、重油、輕油等液體燃料,或者   氣、液化氣等氣體燃料。直接燃燒法的優(yōu)點是裝置便宜、容易保養(yǎng),不分VOC種類,其缺點是低濃度的話需要添加助燃劑,且會產(chǎn)生CO2。直接燃燒法通常用于涂裝、印刷、化學成套設(shè)備等行業(yè)。蓄熱燃燒法是利用蓄熱體(陶瓷)蓄熱燃燒來分解VOC。蓄熱燃燒法的優(yōu)點是熱(90%~),自然濃度低,其缺點是裝置很貴,不能間斷運轉(zhuǎn),需要采取對策處理蓄熱材料的網(wǎng)眼堵塞問題。蓄熱燃燒法通常用于涂裝、印刷、化學成套設(shè)備等行業(yè)。催化燃燒法是利用加入催化劑降低氧化分解VOC所需要的溫度,加入催化劑后VOC氧化的溫度可以降低至200~400度。催化燃燒法的優(yōu)點是可以低溫燃燒,氮氧化物的產(chǎn)生量較少,容易保養(yǎng),其缺點是催化劑很貴,硅、磷、硫磺等受催化劑影響失去活力。催化燃燒法通常用于印刷、化學成套設(shè)備等行業(yè)。
      2、非燃燒法
      非燃燒法包括生物處理、光催化劑、放電等離子體、膜分離等。
      生物處理法是將含有VOC的氣體通過微生物填充層,利用微生物的生理過程把VOC轉(zhuǎn)化為簡單的無機物,比如CO2、水和其它簡單的無機物等,這是一種無公害的廢氣處理方式。生物處理法的優(yōu)點是流程和設(shè)備簡單,一般不消耗有用原料,運行能耗的費用低,較少形成二次污染物;其缺點是設(shè)備體積大,微生物受溫度、濕度影響較大。生物處理法主要用于處理低濃度的VOC。光催化劑法是光催化劑在紫外光的輻射下,產(chǎn)生具有較強氧化能力的空穴,可以分解VOC為CO2和水。光催化法的優(yōu)點是   的凈化,對絕大部分VOC都能起到作用,在常溫下可以實現(xiàn),不存在飽和問題;其缺點是可能產(chǎn)生二次污染物,比如O3。等放電等離子體法是利用   電子輻射(分解、氧化或還原)化學技術(shù),將VOC的結(jié)構(gòu)破壞,并轉(zhuǎn)化為其他易回收的形式或的物質(zhì)。放電等離子體法的優(yōu)點是分辨率高、節(jié)能、常溫處理,缺點是有可能產(chǎn)生氮氧化物、有可能生成其他二次生成物膜分離法是采用對VOC具有選擇性滲透的高分子膜,在   壓力下使VOC滲透而被分離的技術(shù),富集了的VOC氣體需要通過其它回收系統(tǒng)進行回收處理。 

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