rto廢氣焚燒爐
揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds,簡(jiǎn)稱(chēng)VOCs) 一般指沸點(diǎn)低于250℃的化學(xué)物質(zhì),是常見(jiàn)的大氣污染物,包含鹵代烴、脂肪烴、芳香烴、有機(jī)酸、硫烴等。這些有機(jī)廢氣對(duì)動(dòng)植物生產(chǎn)、人體健康以及環(huán)境質(zhì)量等均可造成造成極大的直接危害。VOCs 在陽(yáng)光照射下,與大氣中的氮氧化合物、碳?xì)浠衔锇l(fā)生光化學(xué)反應(yīng),引起光化學(xué)煙霧、酸雨、霾和氣候變化等一系列環(huán)境問(wèn)題,這些揮發(fā)性有機(jī)廢氣在空氣中懸浮匯聚亦是導(dǎo)致PM2.5 和PM10 數(shù)值不斷上升的原因之一,因而如何削減這些揮發(fā)性污染物至關(guān)重要。
中國(guó)是印刷大國(guó),據(jù)統(tǒng)計(jì),具有較大規(guī)模的企業(yè)八萬(wàn)多家,其中大部分油墨和涂布工業(yè)均采用油性涂料作為涂布液,因此導(dǎo)致每年產(chǎn)生的有機(jī)廢氣排放量高達(dá)幾十萬(wàn)噸。這些VOCs 的排放不僅對(duì)人的身體健康造成巨大的傷害,還是原料資源的極大浪費(fèi),導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本上升和經(jīng)濟(jì)效益下降。本文根據(jù)江蘇某材料包裝生產(chǎn)企業(yè)含VOCs 廢氣的產(chǎn)排特征,采用了“三室RTO+ 熱能回收”處理工藝應(yīng)用于企業(yè)廢氣的末端處理,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
1、產(chǎn)污環(huán)節(jié)
企業(yè)主要產(chǎn)品包括PET 普通煙包轉(zhuǎn)移膜、OPP鐳射防偽轉(zhuǎn)移膜、PET 鐳射防偽轉(zhuǎn)移膜等。項(xiàng)目涂布、烘干工段均在涂布機(jī)上進(jìn)行操作,該機(jī)由放卷、前放卷張力、糾偏系統(tǒng)、涂布頭、干燥箱(烘箱)、冷卻系統(tǒng)、后收卷糾偏、張力系統(tǒng)、收卷系統(tǒng)組成。
涂布頭包括涂布網(wǎng)紋輥、背輥(壓輥)、刮刀、刮刀調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。涂布頭是涂布機(jī)的核心部分,涂布機(jī)的技術(shù)能力取決于涂布頭。加熱采用5段式電加熱,GSN熱風(fēng)循環(huán),溫度140℃。安放在放卷裝置上的基膜(厚度12-18um) 經(jīng)自動(dòng)糾偏后進(jìn)入浮輥張力系統(tǒng),調(diào)整前放卷張力后進(jìn)入涂布頭,調(diào)配好的涂料按涂布系統(tǒng)的設(shè)定進(jìn)行連續(xù)涂布,涂布后濕膜進(jìn)入干燥箱(烘箱) 由熱風(fēng)進(jìn)行干燥,干燥后帶信息涂層的塑料薄膜經(jīng)冷卻系統(tǒng)冷輥定型后調(diào)整系統(tǒng)控制好張力、同時(shí)控制好收卷速度(80-100m/min)、使它與涂布速度同步,冷卻后的膜由糾偏系統(tǒng)自動(dòng)糾偏使其保持在中心位置由收卷裝置進(jìn)行收卷。
生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有調(diào)配廢氣、涂布廢氣,烘干廢氣產(chǎn)生,主要含有乙酸乙酯、醋酸正丁酯、丁酮、丙二醇甲醚等有機(jī)污染物。方案采用了蓄熱式熱氧化爐來(lái)治理生產(chǎn)過(guò)程中的有機(jī)廢氣,并結(jié)合余熱回收利用設(shè)備,為企業(yè)開(kāi)辟一條既環(huán)保又節(jié)能的處理工藝路線(xiàn)。
2、設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1 風(fēng)量設(shè)計(jì)
車(chē)間調(diào)配區(qū)采用排風(fēng)罩收集進(jìn)行局部通風(fēng),排風(fēng)罩設(shè)置在污染物上方,根據(jù)公式計(jì)算:Q= kphvx ;式中:P-排風(fēng)罩口敞開(kāi)面的周長(zhǎng),m;H-罩口至污染源距離,m;vx-污染物邊緣控制風(fēng)速;k-安全系數(shù),一般取1.4。最終確定排放量Q1為1200m3/h。
項(xiàng)目對(duì)涂布機(jī)頭區(qū)域進(jìn)行密閉,并采用全面通風(fēng),全面通風(fēng)量可根據(jù)換氣次數(shù)確定,即Q=nV,式中:n-換氣次數(shù),1/h ;V-通風(fēng)房間體積,m3。由于廠房?jī)?nèi)空間潔凈度等級(jí)為7級(jí),根據(jù)GB50073-2001規(guī)定,換氣次數(shù)為15~25次,方案選定n=20,排放量Q2為2400m3/h。
設(shè)備烘箱配有熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)及排放裝置,其排風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量Q=5000m3/h,故兩套生產(chǎn)線(xiàn)合計(jì)風(fēng)量Q3=10000m3/h。
綜上所述,Q總=Q1+Q2+Q3=13600m3/h??紤]處理系統(tǒng)留有10%的操作余量,確定進(jìn)入RTO裝置的廢氣處理能力Q=15000 m3/h。
2.2 余熱回收系統(tǒng)
根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行情況,收集廢氣的主要污染物為乙酸乙酯溶劑,其濃度為4000mg/m3,計(jì)算可知該股廢氣的熱值為365640 kcal/h,維持RTO 設(shè)備的自運(yùn)行所需的能量為176023kcal/h,因此可通過(guò)換熱器等形式回收VOC 氧化后的余熱用于涂布干燥用熱,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備煙氣排放余熱回收利用的目的,熱量平衡方程式如下:
其余熱回收經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算公式如下:
189617(富余熱量)×0.7(系統(tǒng)綜合利用率)×24(h/d)×300(d/a)/8500( 天然氣熱值)= 112432(m3/a) ;
112432(m3/a)×3.65(元/m3)=41(萬(wàn)元/a)
上面計(jì)算中,效益將隨生產(chǎn)線(xiàn)的實(shí)際工作時(shí)間(年時(shí)基數(shù))變化而變化。
2.3 主體設(shè)備參數(shù)
該企業(yè)廢氣中不含鹵素、氮、硫等元素,腐蝕性不強(qiáng),因此焚燒爐殼體采用6mm厚的Q235B鋼板密封滿(mǎn)焊;蓄熱陶瓷體選用采用LANTEC MLM180產(chǎn)品及抗硅填料混合而成,該填料在急熱急冷時(shí)具有很好的化學(xué)和物理穩(wěn)定性,還可以改善氣流分布。RTO燃燒室的設(shè)計(jì)溫度需要燃燒器來(lái)維持,項(xiàng)目采用進(jìn)口品牌霍尼韋爾低壓頭比例調(diào)節(jié)式天然氣燃燒器,雙電磁閥避免燃料不燃燒而進(jìn)入爐膛,同時(shí)其具有自動(dòng)吹掃、自動(dòng)點(diǎn)火、紫外線(xiàn)掃描儀火焰檢測(cè)、火焰燃燒狀況監(jiān)視等功能。設(shè)計(jì)主要參數(shù)如表2所示。
2.4 控制系統(tǒng)
完善的自動(dòng)控制,是安全生產(chǎn)的保障。項(xiàng)目采用DCS系統(tǒng)對(duì)RTO本體及熱能回收系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。由于涉及多個(gè)功能區(qū),一方面,各區(qū)域設(shè)備由于生產(chǎn)用能相互關(guān)聯(lián);另一方面,設(shè)備又具有相對(duì)獨(dú)立的要求,導(dǎo)致各區(qū)域電控連鎖關(guān)系較為復(fù)雜,其控制要點(diǎn)如下:
(1) 停機(jī)狀態(tài)。RTO原始狀態(tài),超溫安全自動(dòng)閥位置:密閉,煙氣不經(jīng)余熱換熱器;新風(fēng)系統(tǒng)原始狀態(tài),新風(fēng)管路氣動(dòng)閥:打開(kāi),新風(fēng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng),新風(fēng)始終經(jīng)過(guò)余熱換熱器。
(2) 運(yùn)行狀態(tài)。RTO 爐內(nèi)溫度<850℃,超溫安全自動(dòng)閥密閉;RTO 爐內(nèi)溫度≥850℃,向DCS 系統(tǒng)提供高溫信號(hào),超溫安全自動(dòng)閥(耐溫960℃)打開(kāi),高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)余熱換熱器。
(3) 熱風(fēng)溫度過(guò)高(>120℃)報(bào)警信號(hào)。出余熱換熱器后,熱風(fēng)回風(fēng)管上設(shè)一個(gè)溫度探頭。當(dāng)熱風(fēng)溫度高于120℃時(shí),給RTO提供高溫報(bào)警信號(hào),RTO超溫安全自動(dòng)閥進(jìn)行調(diào)節(jié),減小經(jīng)過(guò)余熱換熱器的高溫?zé)煔饬俊?/p>
3、運(yùn)行效果
項(xiàng)目于2017年通過(guò)由環(huán)保三同時(shí)驗(yàn)收,廢氣凈化系統(tǒng)出口的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3,結(jié)果表明經(jīng)處理后的各類(lèi)廢氣污染因子均能達(dá)標(biāo)排放。
4、經(jīng)濟(jì)分析
(1)RTO系統(tǒng)(包括爐體、余熱回收設(shè)備、新風(fēng)風(fēng)機(jī)等)總投資共計(jì)160萬(wàn)元。
(2)RTO 系統(tǒng)有新風(fēng)風(fēng)機(jī)一臺(tái)11kW/h,主引風(fēng)機(jī)一臺(tái)37kW/h,助燃風(fēng)機(jī)一臺(tái)3kW/h,吹掃風(fēng)機(jī)一臺(tái)5.5kW/h,控制柜耗電量為1.5kW/h ;按每年工作7200h計(jì)算,每度電0.75元計(jì)算,共計(jì):(58+11)kW/h×7200h×0.75元=37萬(wàn)元/年。
(3) 系統(tǒng)正常運(yùn)行后,余熱回收經(jīng)濟(jì)效益約為41萬(wàn)元/年。
南京旋轉(zhuǎn)rto廢氣焚燒爐
1、高濃度廢氣處理工藝
01、洗滌法
RTO焚燒爐、RTO專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家東莞粵信環(huán)保2019年1月28日訊 原理:將氣體通入含噴淋系統(tǒng)的洗滌塔中,氣體經(jīng)過(guò)填料床的均勻分布,與洗滌液充分接觸,利用氣體中污染物的溶解性或化學(xué)性質(zhì),將氣體中的污染物吸收或通過(guò)化學(xué)反應(yīng)去除,從而達(dá)到氣體凈化的目的。除此之外,洗滌塔還有降溫、除塵、除油的作用。通常采用的方式為逆流式洗滌。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。其中清水洗滌和植物液洗滌是利用污染物的溶解性,植物液的一些基團(tuán)也參與化學(xué)反應(yīng);硫酸溶液洗滌、氫氧化鈉溶液洗滌和次氯酸鈉洗滌則是利用了污染物的化學(xué)性質(zhì)。
特點(diǎn):
?。?)反應(yīng)快速,洗滌劑與氣體接觸的時(shí)間一般不超過(guò)12秒;
(2)適用性強(qiáng),常和其它處理工藝結(jié)合,是有效的預(yù)處理設(shè)施;
?。?)常用立式結(jié)構(gòu),節(jié)約占地;
?。?)操作簡(jiǎn)單,除了定期更換洗滌劑外基本為無(wú)人操作(洗滌劑更換也可通過(guò)增加配套PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作);
?。?)工藝靈活,若氣體性質(zhì)發(fā)生變化,則通過(guò)更換洗滌劑即可繼續(xù)使用;
?。?)建設(shè)成本低。
適用條件
適用性較強(qiáng),可起到除塵、除油、降溫、除臭的作用,常作為其它工藝的預(yù)處理設(shè)施。
應(yīng)用于石化行業(yè)
洗滌法應(yīng)用于石化行業(yè)的具體表現(xiàn)形式為油洗塔。油洗塔是乙烯裝置熱回收區(qū)的關(guān)鍵核心設(shè)備,其作用是將來(lái)自裂解爐的裂解氣中的重油和輕油組分冷凝,并的實(shí)現(xiàn)熱量回收。原理為將來(lái)自裂解爐的裂解氣和急冷油/水逆流接觸冷卻,裂解氣中的重油和輕油組分因此得以冷凝。冷凝的熱媒和冷媒可采用直接或間接接觸形式進(jìn)行熱交換。
02、催化燃燒法
原理:通過(guò)引風(fēng)機(jī)將廢氣送入凈化裝置換熱器換熱,再送入到加熱室,通過(guò)加熱裝置,使氣體達(dá)到催化反應(yīng)溫度,再通過(guò)催化床內(nèi)催化劑作用,使有機(jī)氣體分解成二氧化碳和熱能。
特點(diǎn):
?。?)高濃度時(shí)耗能僅為風(fēng)機(jī)功率,濃度較低時(shí)自動(dòng)間歇補(bǔ)償加熱;
?。?)催化起燃溫度為300~500℃。
適用條件:
?。?)中、高濃度的有機(jī)廢氣,濃度2500-3000mg/m3;
(2)主要針對(duì)烴類(lèi)、苯類(lèi)、酮類(lèi)、醚類(lèi)、酯類(lèi)、醇類(lèi)、酚類(lèi)。
應(yīng)用于石化行業(yè)
催化燃燒法適用于處理高濃度的有機(jī)廢氣,而且技術(shù)本身已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟。但是該方法一次性投入和維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用都比較昂貴,因此應(yīng)用于大氣量廢氣的處理會(huì)給企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。另外如果催化劑床層溫度控制不好,還會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。因此在選擇使用該技術(shù)的同時(shí)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(fā)生熱量,把可燃的有害氣體的溫度提高到反應(yīng)溫度,從而發(fā)生氧化分解。
特點(diǎn):
利用熱力法燃燒方式氧化分解廢氣中的污染物,在適當(dāng)?shù)臏囟认?,提供充足的燃燒氧氣和一定駐留時(shí)間,高效除臭,高凈化率。同時(shí)該設(shè)備主機(jī)工作穩(wěn)定,不存在堵塞現(xiàn)象。
適用條件:
中高濃度有機(jī)廢氣。例如溶劑廢氣:苯類(lèi)、酮類(lèi)等。
應(yīng)用于石化行業(yè)
直接燃燒法對(duì)廢氣的要求較高,因此還是要根據(jù)具體問(wèn)題具體分析。
04、蓄熱式催化凈化(RCO)
原理:將低溫催化氧化與蓄熱技術(shù)相結(jié)合的一種有機(jī)廢氣凈化技術(shù)。
特點(diǎn):
1)采用預(yù)熱和蓄熱交替切換技術(shù),使之具有較高的換熱效率,效率高達(dá)90%以上,節(jié)能性能顯著;
2)具有催化燃燒法相同的特點(diǎn)。
適用條件:
適用與涂裝線(xiàn)及烘房有機(jī)廢氣處理,化學(xué)工業(yè)、化學(xué)合成工藝(ABS合成),石油煉化工藝等各種產(chǎn)生有機(jī)廢氣的場(chǎng)所。在氣體中含有S、鹵素等成分時(shí)可使催化劑失活,該情況下不適用。
05、蓄熱式熱力氧化(RTO)
左上:負(fù)載貴金屬催化劑;左下:陶瓷蓄熱體俯視圖;右上:蜂窩狀活性炭;右下:蜂窩狀陶瓷體。
原理:將高溫氧化與蓄熱技術(shù)相結(jié)合的一種有機(jī)廢氣處理技術(shù)。
爐體在進(jìn)行廢氣處理之前,先將燃燒室、蓄熱床進(jìn)行預(yù)熱;預(yù)熱完畢后,將廢氣源接入設(shè)備。有機(jī)廢氣在配套風(fēng)機(jī)作用下,首先經(jīng)預(yù)熱的蓄熱陶瓷體1進(jìn)行熱交換,廢氣經(jīng)過(guò)一次提溫后進(jìn)入加熱區(qū),在加熱區(qū)廢氣得到第二次提溫,此時(shí)廢氣溫度達(dá)到800℃左右廢氣直接燃燒,生成二氧化碳與水排出并釋放熱能;處理后的潔凈氣體再經(jīng)過(guò)蓄熱陶瓷體2進(jìn)行蓄熱由風(fēng)機(jī)排出。經(jīng)排風(fēng)機(jī)進(jìn)口測(cè)溫棒進(jìn)行溫度檢測(cè)后達(dá)到設(shè)定溫度時(shí),進(jìn)行閥門(mén)切換由蓄熱陶瓷體2進(jìn)入廢氣、由蓄熱陶瓷體1排出,如此循環(huán)往復(fù)。
特點(diǎn):
?。?)采用預(yù)熱和蓄熱交替切換技術(shù),使之具有較高的換熱效率,效率高達(dá)90%以上,節(jié)能性能顯著;
?。?)采用燃燒機(jī)供熱,可實(shí)現(xiàn)大、小功率運(yùn)行比例調(diào)節(jié)功能,并具有預(yù)清掃、歇火保護(hù)、超溫報(bào)警及自動(dòng)切斷燃料供應(yīng)功能;運(yùn)行安全、可靠、高效、耐用;
?。?)采用微機(jī)自動(dòng)控制、多點(diǎn)溫控,實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)動(dòng)作、運(yùn)行信息檢索、監(jiān)控信息反饋,使系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行;
(4)閥門(mén)采用氣動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu),與電動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比較閥門(mén)切換更靈敏、更迅速;
適用條件
?。?)適用于中高濃度的有機(jī)廢氣
?。?)適用于涂裝線(xiàn)、印刷、化學(xué)合成工藝(ABS合成)、石油煉化工藝各種產(chǎn)生有機(jī)廢氣的場(chǎng)所。
2、中低濃度廢氣處理工藝
1、光解法
光解法以是否需要電極來(lái)激發(fā)產(chǎn)生臭氧分為有極紫外和無(wú)極紫外兩種,首先介紹有極紫外光解法:
原理:在波長(zhǎng)范圍170nm-184.9nm(704kJ/mol-647kJ/mol)高能紫外線(xiàn)的作用下,一方面空氣中的氧氣被裂解,然后組合產(chǎn)生臭氧;另一方面將惡臭氣體的化學(xué)鍵斷裂,使之形成游離態(tài)的原子或基團(tuán);同時(shí)產(chǎn)生的臭氧參與到反應(yīng)過(guò)程中,使惡臭氣體最終被裂解、氧化生成簡(jiǎn)單的穩(wěn)定的化合物,如CO2、H2O、SO2、NO2。
特點(diǎn):
?。?)裂解反應(yīng)時(shí)間極短(<0.01s),氧化反應(yīng)的時(shí)間需2-3s;
?。?)可以破壞惡臭物質(zhì)部分化學(xué)鍵,從而改變其性質(zhì),達(dá)到除臭的目的,不需耗費(fèi)大量能量將有機(jī)物全部轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物,節(jié)約能源;
(3)UV光解凈化長(zhǎng)期穩(wěn)定、高效。燈管使用壽命12000-15000小時(shí),箱體通常為不銹鋼材質(zhì),美觀大方,使用壽命可達(dá)15年以上;
(4)條件滿(mǎn)足的情況下,UV光解的凈化高可達(dá)到99.9%以上;
?。?)占地面積小,操作靈活,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)人操作。
適用條件
?。?)反應(yīng)溫度低于70℃,粉塵量低于100mg/m3,相對(duì)濕度低于99%;
?。?)適用于中、低濃度有機(jī)氣體廢氣處理,尤其在消除臭味方面得到廣泛的好評(píng)。
應(yīng)用于石化行業(yè)
光解法在處理烴類(lèi)污染物(“三苯”、非甲烷總烴等)方面具有較高的去除率,特別適用于中低濃度石化行業(yè)廢氣處理,能廣泛使用與石油化工領(lǐng)域。另外,UV光解凈化技術(shù)在處理某些特定的環(huán)境和特殊工藝式,能有很好的處理效果,并能凈化絕大多數(shù)種類(lèi)的廢氣,是其他技術(shù)無(wú)法替代的。
無(wú)極紫外
無(wú)極紫外光解法所采取的發(fā)光原理與有極法不同:利用微波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電磁波激發(fā)等內(nèi)填充氣體產(chǎn)生紫外光。同普通紫外相比,微波無(wú)極紫外光源由于沒(méi)有電極,不會(huì)產(chǎn)生由于電極氧化、損耗和密封問(wèn)題引起的發(fā)黑現(xiàn)象,而且具有制造容易、價(jià)格低廉、能耗小和反映其簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
然而,無(wú)極紫外燈在利用電能轉(zhuǎn)化成微波時(shí),轉(zhuǎn)化率只有70%,這些微波也不能全部作用于燈的激發(fā),一部分用于加熱作用,使得反應(yīng)體系過(guò)熱,嚴(yán)重時(shí)使無(wú)極燈不穩(wěn)定,甚至出現(xiàn)暫時(shí)熄滅的現(xiàn)象,冷卻裝置也帶了一部分能量,這些都導(dǎo)致了微波無(wú)極燈能量利用率不高。
2、活性炭法
原理:活性炭是的吸附劑之一,它具有孔隙率高的特點(diǎn),其孔徑分布為:大孔半徑>20000nm,過(guò)渡孔半徑150~20000nm,微孔半徑<150nm??讖较鄬?duì)越小且孔數(shù)越多的活性炭,其比表面積就越大。巨大的比表面積就有強(qiáng)大的表面吸附能。表面吸附能把小分子(分子直徑數(shù)量級(jí)通常在10-10m)污染物捕捉并固定在微孔中,通過(guò)的氣體即為干凈氣體。
此外,活性炭顆粒散裝放置可形成堆疊效應(yīng),使比表面積擴(kuò)大,表面活性能增強(qiáng)。有時(shí)候,氣體中往往摻雜一些粒徑相對(duì)較大的液相或固相物質(zhì),即霧或煙。這些物質(zhì)直徑比活性炭微孔孔徑大,因此氣體在通過(guò)活性炭層時(shí)它們會(huì)被活性炭阻截,這邊是活性炭的過(guò)濾作用。
特點(diǎn):
(1)適用性強(qiáng),幾乎所有污染物質(zhì)都能用活性炭吸附法去除;
(2)設(shè)備簡(jiǎn)單,吸附過(guò)程不使用其它能源,建設(shè)費(fèi)用低廉;
?。?)活性炭再生后可重復(fù)使用。
適用條件
?。?)空氣干燥?;钚蕴烤哂泻軓?qiáng)的吸濕性,若空氣潮濕,活性炭很快會(huì)失去作用;
?。?)顆粒物濃度低?;钚蕴繉?duì)顆粒物或油狀物具有阻截作用,當(dāng)阻截物增加到一定量后,整個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)壓會(huì)特別大,對(duì)動(dòng)力設(shè)備的使用壽命有很大影響;
?。?)污染物濃度較低。污染物濃度高的話(huà),活性炭很快吸附飽和,降低或
失去吸附作用。經(jīng)常更換活性炭會(huì)產(chǎn)生較大的運(yùn)行費(fèi)用,活性炭再生又會(huì)消耗大量的能源,也是運(yùn)行費(fèi)用的組成部分。
應(yīng)用于石化行業(yè)
石化行業(yè)廢氣普遍存在氣量偏大的情況,在此情況下,活性炭法并不適合該類(lèi)廢氣凈化。因?yàn)橄鄳?yīng)產(chǎn)生的換炭成本較高,進(jìn)而會(huì)給企業(yè)或業(yè)主造成經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。另外,某些情況下石化廢氣的氣溫較高,高于80℃就不太適合應(yīng)用活性炭吸附法。因此是否要采用此法處理石化行業(yè)廢氣還要根據(jù)具體廢氣性質(zhì)來(lái)分析和選擇。
此外,活性炭對(duì)其他直連的烷烴吸附效果較差。對(duì)于低濃度、大氣量的廢氣,通常是將活性炭吸附和催化燃燒結(jié)合起來(lái)使用。先采用活性炭進(jìn)行吸附提濃,然后在再生過(guò)程將含有高濃度有機(jī)物的解析器進(jìn)行催化燃燒,這樣可以避免產(chǎn)生大量的活性炭二次污染物。
3、活性炭吸附—蒸汽脫附—催化燃燒(VOC-XC)
原理:根據(jù)吸附(效率高)和催化燃燒(節(jié)能)兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)的,即吸附濃縮—催化燃燒法。
特點(diǎn):
?。?)采用吸附濃縮+催化燃燒組合工藝,整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了凈化、脫附過(guò)程閉循環(huán),與回收類(lèi)有機(jī)廢氣凈化裝置相比,無(wú)需備壓縮空氣和蒸汽等附加能源,運(yùn)行過(guò)程不產(chǎn)生二次污染,設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用較低,但是一次性投資較高;
?。?)設(shè)計(jì)時(shí)在活性炭達(dá)到94%飽和之前即開(kāi)始脫附。可自動(dòng)/手動(dòng)切換閥門(mén)。活性炭更換周期3-5年;
?。?)爐內(nèi)正常溫度400℃,500℃將報(bào)警,并通過(guò)補(bǔ)冷風(fēng)進(jìn)行降溫,溫度達(dá)600℃時(shí)停機(jī),同時(shí)設(shè)計(jì)泄壓閥保證安全。
適用條件
適用于常溫、大風(fēng)量、中低濃度,易揮發(fā)的有機(jī)廢氣,主要包括一些有機(jī)溶劑如苯類(lèi)、酮類(lèi)、醛類(lèi)、醚類(lèi)、烷烴及其混合類(lèi)等。濃度小于1000mg/m3。
4、凈化回收法
原理:吸附過(guò)程:廢氣經(jīng)空氣過(guò)濾器除去微小懸浮顆粒后進(jìn)入罐內(nèi),通過(guò)填裝在罐內(nèi)的顆粒狀活性炭(或活性炭纖維)吸附過(guò)濾后再由后置風(fēng)機(jī)排空(如氣體的濃度較高時(shí)可采用多節(jié)吸附裝置,保證氣體達(dá)標(biāo)排放)。
脫附過(guò)程:活性炭使用一段時(shí)間后活性炭處于飽和狀態(tài),此時(shí)需對(duì)活性炭進(jìn)行再生處理,脫附再生選用加溫解析法,將0.5MPa高溫蒸汽自塔底噴入罐內(nèi)將有機(jī)物從活性炭中剝離,剝離后的氣體通過(guò)配套的冷凝器降溫后進(jìn)入分離桶,分離回收有機(jī)溶劑,殘液進(jìn)入曝氣桶經(jīng)曝氣后排出(如需回收高精度溶劑,可在分離桶后置一套精餾設(shè)備)。
特點(diǎn):
(1)有機(jī)溶劑回收,不需要對(duì)脫附氣體進(jìn)行處理,降低了建設(shè)成本和運(yùn)行成本;
?。?)有機(jī)溶劑回收,杜絕資源浪費(fèi),回收產(chǎn)品價(jià)值抵消部分運(yùn)行費(fèi)用;
?。?)在線(xiàn)脫附,使活性炭可以重復(fù)使用,降低了活性炭更換費(fèi)用。
適用條件
(1)適用于中低溫度有機(jī)氣體;
(2)適用需要回收揮發(fā)分有機(jī)溶劑的行業(yè)。
應(yīng)用于石化行業(yè)
由于石化行業(yè)廢氣普遍具有大風(fēng)量、含有中高濃度有機(jī)廢氣的特點(diǎn),回收法廣泛適用于石化行業(yè)各領(lǐng)域。然而回收法如果不與活性炭吸附裝置串聯(lián)使用的話(huà),處理效率并不理想;而與活性炭串聯(lián),無(wú)形中又增加了一部分運(yùn)行和換炭的費(fèi)用。
5、生物法
原理:生物過(guò)濾工藝采用了液體吸收和生物處理的組合作用。廢氣首先被液體(吸收劑)有選擇地吸收形成混合污水,再通過(guò)微生物的作用將其中的污染物降解。具體過(guò)程是:先將人工篩選的特種微生物菌群固定于填料上,當(dāng)污染氣體經(jīng)過(guò)填料表面初期,可從污染氣體中獲得營(yíng)養(yǎng)源的那些微生物菌群,在適宜的溫度、濕度、pH值等條件下,將會(huì)得到快速生長(zhǎng)、繁殖,并在填料表面形成生物膜,當(dāng)臭氣通過(guò)其間,有機(jī)物被生物膜表面的水層吸收后被微生物吸附和降解,得到凈化再生的水被重復(fù)使用。
污染物去除的實(shí)質(zhì)是以廢氣作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被微生物吸收、代謝及利用。這一過(guò)程是微生物的相互協(xié)調(diào)的過(guò)程,比較復(fù)雜,它由物理、化學(xué)、物理化學(xué)以及生物化學(xué)反應(yīng)所組成。
生物凈化法可以表達(dá)為:
污染物+O2→細(xì)胞代謝物+CO2+H2O
具體過(guò)程分為三步:
?。?)廢氣同水接觸并溶解到水中;
(2)水溶液中的污染物成分被微生物吸附、吸收,從水中轉(zhuǎn)移至微生物體內(nèi);
?。?)進(jìn)入微生物細(xì)胞的污染物成分作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為微生物所分解、利用,從而使污染物得以去除。
特點(diǎn):
(1)不產(chǎn)生二次污染物,最后的產(chǎn)物是良性的;
?。?)全自動(dòng)控制,全天候工作,只需巡視,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,適應(yīng)不同條件的運(yùn)行狀況;
?。?)處理效率高、去除效果明顯;
?。?)運(yùn)行費(fèi)用低,前期微生物馴化期間需要添加些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),微生物掛膜后無(wú)需添加任何物質(zhì)。
適用條件:
適用于溶解性好,污染物濃度較低,可生化性較好的氣體。在污水處理廠、垃圾填埋場(chǎng)、污泥處理場(chǎng)等場(chǎng)合應(yīng)用較為廣泛,且效果受到認(rèn)可。
應(yīng)用于石化行業(yè):
采用經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培養(yǎng)、馴化的微生物菌種處理含有“三苯”的石化有機(jī)廢氣是可行的。微生物菌種同事對(duì)“三苯”之外的其他烴類(lèi)物質(zhì)也有一定的去除效果。另外,生物膜填料塔在停止運(yùn)行期間,生物膜填料應(yīng)該保持濕潤(rùn)狀態(tài),以維持微生物菌種的活性。在循環(huán)液流量過(guò)低或無(wú)流量的情況下,應(yīng)停止廢氣進(jìn)入填料塔,防止生物膜的干化、失效。