有機(jī)廢氣凈化設(shè)備
有機(jī)廢氣凈化方法
催化燃燒優(yōu)先挑選成本低、能耗少、無(wú)二次污染的廢氣凈化處理方法，充分利用廢氣的余熱，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。通常情況下，涂裝企業(yè)因?yàn)槠渖a(chǎn)活動(dòng)的特殊性，排氣濃度高，多 采納冷凝、汲取、燃燒等方法進(jìn)行廢氣凈化處理。而印刷等行業(yè)的排氣濃度低，多 采納吸附、催化燃燒等方法進(jìn)行廢氣凈化處理，下面就這幾種方法進(jìn)行簡(jiǎn)單概述：
1、廢氣凈化冷凝回收法冷凝法就是將工業(yè)生產(chǎn)的廢氣直接引入到冷凝器中，經(jīng)過(guò)吸附、汲取、解析、分離等環(huán)節(jié)的效果和反應(yīng)，回收有價(jià)值的有機(jī)物，回收廢氣的余熱，凈化廢氣，使廢氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)有機(jī)廢氣濃度高、溫度低、風(fēng)量小時(shí)，可 采納冷凝法進(jìn)行廢氣凈化處理，通常應(yīng)用于制藥、石化企業(yè)。平常還會(huì)在冷凝回收裝置后面再加裝一級(jí)或多級(jí)的其他有機(jī)廢氣凈化裝置，以做到達(dá)標(biāo)排放。
2、廢氣凈化汲取法工業(yè)生產(chǎn)中多 采納物理汲取法，就是將廢氣引入汲取液中進(jìn)行汲取凈化，汲取液飽和后進(jìn)行加熱、解析、冷凝等處理，回收余熱。在濃度低、溫度低、風(fēng)量大的情況下可踩踏汲取法，但需要配備加熱解析回收裝置，投資額大。涉及油漆涂裝作業(yè)企業(yè)常用的油簾、水簾汲取漆霧的方法，即經(jīng)常見(jiàn)到的有機(jī)廢氣汲取法。
3、廢氣凈化直接燃燒法直接燃燒法就是利用燃?xì)獾容o助性用料將廢氣點(diǎn)燃，促使當(dāng)中的有害物質(zhì)在炎熱的天氣燃燒下轉(zhuǎn)變成無(wú)害物質(zhì)，該方法投資小，操作簡(jiǎn)單，適用于濃度高、風(fēng)量小的廢氣，但其安全技術(shù)要求較高。
4、廢氣凈化催化燃燒法催化然后就是將廢氣加熱經(jīng)催化燃燒后轉(zhuǎn)變成無(wú)害的二氧化碳和水。該方法適用于溫度高、濃度高的有機(jī)廢氣凈化處理中，其起到燃燒溫度低、節(jié)能、凈化率高、占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，但投資較大。
不同的有機(jī)廢氣成分、濃度適用不同的有機(jī)廢氣處理方法，日前綜合技術(shù)成熟性、經(jīng)濟(jì)性以及設(shè)備維護(hù)等多方面原因，應(yīng)用廣泛的還是活性炭吸附法。新型吸附-催化燃燒法已在技改中或新建項(xiàng)目中被普遍應(yīng)用。
工業(yè)廢氣凈化設(shè)備廠家
即使溶劑回收套用能夠節(jié)約自然資源并明顯減少企業(yè)運(yùn)動(dòng)成本，但多種工業(yè)規(guī)范嚴(yán)重限制了溶劑回收工藝的應(yīng)用。假如回收的溶劑本身純化回用，則安監(jiān)部門(mén)要求企業(yè)的純化裝置須按甲類裝置設(shè)計(jì)、施工、治理，要取得?；钒踩a(chǎn)許可證；假如回收的溶劑托付外單位純化，環(huán)保部門(mén)要求按驚險(xiǎn)廢物開(kāi)具五聯(lián)單并托付有資質(zhì)單位處理才可以轉(zhuǎn)移，這些規(guī)范要求極大增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本和治理風(fēng)險(xiǎn)，所以除本身已經(jīng)具備相應(yīng)條件的化工企業(yè)外的其他企業(yè)的廢氣管理裝置大部分 采納熱分解工藝將有機(jī)物廢氣一燒了之。
熱分解工藝成為VOCs廢氣管理的主流后技術(shù)裝備上得到了很大發(fā)展提高，但因?yàn)樵S多環(huán)保公司的工程設(shè)計(jì)人員與業(yè)主單位短缺在初始設(shè)計(jì)時(shí)深入溝通、裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)反饋、事故出現(xiàn)時(shí)的有效解決方法，使其不了解熱分解工藝特性盲目設(shè)計(jì)，造成各地頻頻出現(xiàn)裝置爆炸、高能耗停開(kāi)、裝置故障率高等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，也給整個(gè)廢氣環(huán)保行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了許多負(fù)面原因。
1、熱分解工藝簡(jiǎn)述
熱分解工藝通常分為直燃(TO)、蓄熱燃燒(RTO)、催化燃燒(CO)、蓄熱催化燃燒(RCO)4種，只是燃燒方法和換熱方法的兩兩不同組合，主要能夠用于處理吸附濃縮氣，也能夠用于直接處理廢氣濃度＞3.5g/m³的中高濃度廢氣。
TO是將高濃廢氣送入燃燒室直接燃燒(燃燒室內(nèi)通常有一股長(zhǎng)明火)，廢氣中有機(jī)物在750℃以上燃燒生成CO2和水，炎熱的天氣燃燒氣通過(guò)換熱器與新進(jìn)廢氣間隔換熱后排掉，換熱效率通常≤60%造成運(yùn)動(dòng)成本很高，只在少數(shù)能有效利用排放余熱或有副產(chǎn)燃?xì)獾钠髽I(yè)中應(yīng)用。
RTO的燃燒方法與TO相同，只是將換熱器改為蓄熱陶瓷，炎熱的天氣燃燒氣與新進(jìn)廢氣交替進(jìn)入蓄熱陶瓷直接換熱，熱量利用率可提高到90%以上，理念*，運(yùn)動(dòng)成本較低，是日前國(guó)家主推的廢氣管理工藝。
CO是 采納貴重金屬催化劑減少?gòu)U氣中有機(jī)物與O2的反應(yīng)活化能，使得有機(jī)物能夠在250～350℃較低的溫度就能充分氧化生成CO2和H2O，屬無(wú)焰燃燒，炎熱的天氣氧化氣通過(guò)換熱器與新進(jìn)廢氣間隔換熱后排掉，熱量利用率通常≤75%，常用于處理吸附劑再生脫附出來(lái)的高濃廢氣。
RCO燃燒方法與CO相同，換熱方法與RTO相同，因?yàn)橥顿Y堪比RTO，能處理的廢氣種類受催化劑影響又比RTO少，所以很少用企業(yè) 采納RCO工藝。熱分解以RTO和CO的應(yīng)用例子較多，假如用于處理吸附脫附的濃縮氣，兩者差別不大，但若直接處理中高濃度廢氣時(shí)有很大分別，需要企業(yè)認(rèn)真對(duì)待。
經(jīng)常見(jiàn)到的RTO和CO裝置工藝流程
2、RTO與CO在處理中高濃度廢氣中各方面的異同現(xiàn)就廢氣適用種類、廢氣濃度、廢氣流量、輔助能源、儀表自控、安全風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)、動(dòng)力負(fù)荷、主設(shè)備投資、運(yùn)動(dòng)成本等方面進(jìn)行比較。
2.1 廢氣適用種類
兩種工藝都能夠用于處理烷烴、芳香烴、酮、醇、酯、醚、部分含氮化合物等有機(jī)廢氣。含硫磷類廢氣會(huì)使催化劑中毒，不宜用CO處理，而假如忽略含硫磷廢氣燃燒時(shí)對(duì)設(shè)備儀表的少量腐蝕，能夠限制性的使用RTO處理。因?yàn)樘幚頊囟染?150℃，兩種工藝都不可以用于處理含鹵代烴廢氣以幸免產(chǎn)生二噁英。部分類似硅烷類的廢氣由于燃燒后生成的固體塵灰會(huì)阻塞催化劑或蓄熱陶瓷或切換閥密封面，所以RTO和CO都不可以使用。含漆霧粉塵類廢氣要預(yù)過(guò)濾以幸免切換閥關(guān)不緊、蓄熱體堵塞等現(xiàn)象，RTO的預(yù)處理要過(guò)濾到至少F6級(jí)；而CO處理廢氣主流通道上無(wú)切換閥，加上能夠 采納讓廢氣流速較高粉塵不易結(jié)存、定期給整個(gè)系統(tǒng)升溫回火將粉塵剝離分解等方法，所以CO的預(yù)處理只需簡(jiǎn)單過(guò)濾到G4級(jí)。另外，由于含易自聚有機(jī)物(如丁二烯、丙烯酸酯等)廢氣會(huì)影響到切換閥的有效開(kāi)閉，同時(shí)也可能在座落于廢氣進(jìn)口處的蓄熱體上低溫沉積，使用RTO處理該類廢氣時(shí)會(huì)有安全隱患，而CO則不受影響。
2.2 廢氣濃度
因?yàn)闇囟鹊奶岣邥?huì)減少有機(jī)物爆炸下限濃度，平常要操縱廢氣進(jìn)口濃度＜25%LEL，經(jīng)常見(jiàn)到有機(jī)物的爆炸下限和25%LEL如表1。
有機(jī)物氧化分解會(huì)放出大量熱量使得廢天氣溫度升，計(jì)算1000 mg/m³的經(jīng)常見(jiàn)到廢氣有機(jī)物絕熱溫升如表2。
以CO處理室溫20℃的甲苯廢氣為例，為幸免催化氧化處理后排放氣“白煙”和冷凝濕氣對(duì)設(shè)備的腐蝕等情況，排放天氣溫度度通常?。?05℃，再考慮到換熱效率則常溫廢氣進(jìn)出裝置后的實(shí)際溫升應(yīng)＞100℃。假如催化燃燒起始溫度為250℃，那么廢氣催化氧化后的溫度為350℃，則對(duì)應(yīng)廢氣初始濃度約為3130mg/m³時(shí)可維持系統(tǒng)熱量平衡而不必額外能源。若廢氣濃度進(jìn)一步升高到25%LEL，廢氣氧化后溫度可達(dá)587℃，此時(shí)催化劑易流失且設(shè)備材質(zhì)要求耐熱鋼，所以除非在催化劑層間安裝換熱管系統(tǒng)及時(shí)移走熱量，否則CO處理甲苯廢氣濃度為3130～9390mg/m³。廢氣假如進(jìn)口濃度過(guò)高，可進(jìn)風(fēng)稀析，稀析閥與氧化天氣溫度度連鎖；廢氣進(jìn)口濃度假如為2130～3130mg/m³，可用電或燃?xì)馓岣邚U氣進(jìn)催化劑層的溫度達(dá)到催化起燃溫度250℃；廢氣進(jìn)口濃度假如＜2130mg/m³，可吸附濃縮后再用CO處理脫附出的濃縮氣；假如廢氣初始溫度較高，例如許多烘箱廢氣有80℃，此時(shí)CO能處理的廢氣濃度能夠相應(yīng)減少到1560mg/m³。
一樣以RTO處理20℃的甲苯廢氣為例，因?yàn)镽TO的燃燒爐內(nèi)要有一個(gè)長(zhǎng)明火點(diǎn)燃廢氣，而1.672×106kJ的燃燒器長(zhǎng)明火耗費(fèi)約5m³/h的天然氣提供部分熱源，所以系統(tǒng)維持熱量平衡的廢氣進(jìn)口濃度能夠到1700～2000mg/m³。假如RTO裝置設(shè)計(jì)從燃燒室引出部分炎熱的天氣氣體另行溫度下降后回到燃燒室以幸免燃燒溫度＞1000℃的工藝，則能夠提高RTO處理廢氣的濃度到25%LEL。
2.3 廢氣流量
通常單套R(shí)TO處理廢氣流量為8000～50000m³/h，處理廢氣流量＜5000m³/h時(shí)的RTO裝置投資費(fèi)比不合算，而處理廢氣流量＞50000m³/h則很容易出現(xiàn)偏流、局部過(guò)熱等現(xiàn)象影響廢氣分解效率。單套CO處理廢氣流量為1000～20000m³/h，廢氣流量再加大，高效換熱器設(shè)計(jì)艱難且催化劑層也會(huì)出現(xiàn)顯然偏流局部過(guò)熱現(xiàn)象影響廢氣分解效率。
2.4 輔助能源
RTO的燃燒室需要一支長(zhǎng)明火，加上設(shè)備自重大、預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)，通常使用液化氣、天然氣、輕柴油等做為輔助能源，不建議使用電熱。
CO一樣能夠使用液化氣、天然氣、輕柴油等做為輔助能源，因?yàn)樵O(shè)備自重較RTO輕50%，為了幸免增加一個(gè)需監(jiān)管的驚險(xiǎn)源，介紹使用電加熱(前提是廢氣濃度＞3500mg/m³)，處理廢氣流量15000m³/h的CO裝置電加熱系統(tǒng)只180kW，其預(yù)熱時(shí)間≤1.5h。
2.5 儀表自控
從流程圖能夠看出，除燃?xì)庀到y(tǒng)外RTO還需有大量的壓力溫度檢測(cè)和切換閥門(mén)，且對(duì)閥門(mén)、儀表、自控等要求較高；而CO的廢氣主流通道管路無(wú)閥門(mén)，僅僅有簡(jiǎn)單的溫度連鎖，自控要求較低。
2.6 安全風(fēng)險(xiǎn)
RTO和CO都非常適用于處理如涂布、印刷、制革、化纖、注塑等有機(jī)物濃度、種類、流量平穩(wěn)的流水線廢氣，特別是帶溫度的烘干廢氣若 采納吸附法還需要前置溫度下降到＜45℃，但假如使用RTO或CO，就能夠充分利用其自我余熱，大大減少?gòu)U氣處理成本和整條流水線的總能耗?？僧?dāng)部分環(huán)保企業(yè)將RTO用于儲(chǔ)運(yùn)和化學(xué)合成企業(yè)的廢氣處理時(shí)卻出現(xiàn)許多的爆炸事故，爆炸基本上是廢氣來(lái)源系統(tǒng)遇裝置回火爆炸，主要因素如下:
1)RTO系統(tǒng)在裝置初運(yùn)動(dòng)時(shí)一切順利，但是運(yùn)動(dòng)1～2年后，部分儀表、調(diào)節(jié)閥會(huì)出現(xiàn)故障或突發(fā)停電、停儀表氣等，造成系統(tǒng)安全自控設(shè)計(jì)失效，系統(tǒng)超溫爆炸。事實(shí)上大部分的業(yè)主是不具備有儀表自控專業(yè)維護(hù)人員，很難做到預(yù)判并及時(shí)更換儀表閥門(mén)。
比如，廢氣進(jìn)口濃度需操縱在＜25%LEL，若 采納氣相色譜型在線檢測(cè)儀，儀器采樣檢測(cè)得出結(jié)果加上自控閥響應(yīng)時(shí)間＞30min，失去安全操縱意義，所以通常 采納較靈敏的光離子型在線可燃探測(cè)儀(3選2)，該探測(cè)儀半年需強(qiáng)制檢驗(yàn)1次，但是假如廢氣中附有水汽、粉塵等將大大減少該檢測(cè)頭壽命，而這種儀器失靈是突發(fā)性的。
2)RTO系統(tǒng)即使 采納了一系列安全設(shè)計(jì)，如廢氣收集預(yù)處理系統(tǒng)的防靜電、廢氣進(jìn)口濃度與稀析閥連鎖、廢氣預(yù)混緩沖罐、廢氣風(fēng)機(jī)與負(fù)壓連鎖、廢氣水預(yù)洗滌等，但是化工廠一定會(huì)有事故氣緊急排放或某些高濃廢氣正好集中排放造成的廢氣濃度暴增數(shù)倍的小概率事件，而處理10000m³/h廢氣流量的RTO裝置的緩沖罐容積也≤20m³，折算緩沖罐內(nèi)停留時(shí)間＜8s，過(guò)短的緩沖時(shí)間造成裝置的閥門(mén)切換等來(lái)不及，廢氣總管和預(yù)處理系統(tǒng)出現(xiàn)回火爆炸。這是明火作業(yè)的RTO的本性決定的，是無(wú)法的。
CO屬無(wú)焰氧化，加上換熱器等金屬結(jié)構(gòu)隔離，就是回火廢氣來(lái)源也達(dá)不到燃點(diǎn)；CO工藝管路上無(wú)閥門(mén)切換，不存在儀表失靈安全風(fēng)險(xiǎn)。
2.7 環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)
RTO要求廢氣來(lái)源氣量和濃度穩(wěn)定，設(shè)計(jì)操作負(fù)荷彈性小，所以只適當(dāng)用于持續(xù)穩(wěn)定的流水線廢氣，假如業(yè)主有間歇短暫高濃廢氣產(chǎn)生，則會(huì)頻繁出現(xiàn)因安全濃度下限要求造成廢氣在進(jìn)裝置前被部分排空，存在環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。RTO裝置設(shè)備繁雜，部件多，易出現(xiàn)設(shè)備故障廢氣排空事故。而CO要求廢氣流量穩(wěn)定，能夠接受間歇的短暫的高濃廢氣。CO裝置設(shè)備簡(jiǎn)單，部件少，設(shè)備故障也少。另外RTO燃燒室存在死角，廢氣綜合處理效率95%～97%，而CO廢氣是均勻通過(guò)催化劑層，處理效率＞99%，所以CO比RTO更容易環(huán)保達(dá)標(biāo)，特別是新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)甲苯類廢氣從40mg/m³排放標(biāo)準(zhǔn)減少到10mg/m³后，RTO易出排放不達(dá)標(biāo)環(huán)保事故。炎熱的天氣RTO會(huì)產(chǎn)生NOx，而CO因處理溫度低不產(chǎn)生NOx，即使日前國(guó)家對(duì)有機(jī)廢氣裝置的NOx尚未規(guī)定，但從鍋爐廢氣管理發(fā)展歷史來(lái)看，將會(huì)對(duì)處理氣量＞10000m³/h的廢氣裝置提出監(jiān)管要求。
