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VOC治理技术工艺详解

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VOC治理技术工艺详解

发布日期:2019-04-22 作者: 点击:

现在,咱们知道,挥发性的有机化合物,简称为VOC(Volatile Organic Compounds)),在工业生产中,一般作为溶剂来运用,运用之后便散发到大气中。现阶段,其运用比较广泛的范畴包含石油化工、印刷、人造革及电子元器件、烤漆和医药等。这儿就涉及到今日咱们要谈到的论题——VOC废气处理技能! 

VOC废气处理技能工艺详解

当时,VOC废气处理技能首要包含热损坏法、变压吸附别离与净化技能、吸附法和氧化处理办法等。 

一、VOC废气处理技能——热损坏法 

热损坏法是指直接和辅佐焚烧有机气体,也便是VOC,或运用适合的催化剂加速VOC的化学反响,终抵达下降有机物浓度,使其不再具有损害性的一种处理办法。 

热损坏法关于浓度较低的有机废气处理效果比较好,因而,在处理低浓度废气中得到了广泛运用。这种办法首要分为两种,即直接火焰焚烧和催化焚烧。直接火焰焚烧对有机废气的热处理功率相对较高,一般情况下可抵达 99%。而催化焚烧指的是在催化床层的效果下,加速有机废气的化学反响速度。这种办法比直接焚烧用时更少,可是假定脱离催化剂辅佐,则无法发挥效果。现阶段,可作为催化剂运用的大都是金属、金属盐。这两种催化剂的催化效果尽管比较好,技能也现已恰当老到,可是其价格却比较高,所以处理本钱也就比较高。近年来,催化剂研发多会合在非贵金属催化剂方向,取得了比较大的开展。 

此外,在催化有机废气进程中,还需求有催化剂的载体,其起着行进催化活性和稳定性的重要效果。当时,多以陶瓷作为催化剂载体,但在未来的催化剂研究当中,应加速研发活性催化剂及其载体。 

二、VOC废气处理技能——吸附法

有机废气中的吸附法首要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段,这种有机废气的处理办法现已恰当老到,能量耗费比较小,可是处理功率却非常高,而且能够完全净化有害有机废气。实践证明,这种处理办法值得推行运用。 

可是这种办法也存在缺陷,它需求的设备体积比较巨大,而且工艺流程比较复杂;假定废气中有许多杂质,则简略导致工作人员中毒。所以,运用此办法处理废气的关键在于吸附剂。当时,选用吸附法处理有机废气,多运用活性炭,首要是由于活性炭细孔结构比较好,吸附性比较强。 

此外,经过氧化铁或臭氧处理,活性炭的吸附功能将会更好,有机废气的处理将会更加安全和有用。 

三、VOC废气处理技能——生物处理法 

从处理的根柢原理上讲,选用生物处理办法处理有机废气,是运用微生物的生理进程把有机废气中的有害物质转化为简略的无机物,比方CO2、H2O和其它简略无机物等。这是一种无害的有机废气处理办法。 

一般情况下,一个完好的生物处理有机废气进程包含3个根柢进程:a) 有机废气中的有机污染物首要与水触摸,在水中能够活络溶解;b) 在液膜中溶解的有机物,在液态浓度低的情况下,能够逐步分散到生物膜中,然后被附着在生物膜上的微生物吸收;c) 被微生物吸收的有机废气,在其自身生理代谢进程中,将会被降解,终转化为对环境没有损害的化合物质。 

四、VOC废气处理技能——变压吸附别离与净化技能 

变压吸附别离与净化技能是运用气体组分可吸附在固体资料上的特性,在有机废气与别离净化设备中,气体的压力会呈现的改动,经过这种压力改动来处理有机废气[6]。 

PSA 技能首要运用的是物理法,经过物理法来完毕有机废气的净化,运用资料首要是沸石分子筛。沸石分子筛,在吸附选择性和吸附量两方面有优势。在温度和压力下,这种沸石分子筛能够吸附有机废气中的有机成分,然后把剩下气体输送到下个环节中。在吸附有机废气后,经过工序将其转化,坚持并行进吸附剂的再生才能,然后可让吸附剂再次投入运用,然后重复上进程工序,循环反复,直到有机废气得到净化。 

近年来,该技能开端在工业生产中运用,关于气体别离有出色效果。该技能的首要优势有:动力耗费少、本钱比较低、工序操作自动化及别离净化后混合物纯度比较高、环境污染小等。运用该技能关于收回和处理有价值的气体效果出色,市场开展前景广大,成为未来有机废气处理技能的开展方向。 

五、VOC废气处理技能——氧化法

关于有毒、有害,而且不需求收回的VOC,热氧化法是适合的处理技能和办法。氧化法的根柢原理:VOC与O2发作氧化反响,生成CO2和H2O,化学方程式如下: 

从化学反响方程式上看,该氧化反响和化学上的焚烧进程相相似,但其由于VOC浓度比较低,在化学反响中不会发作肉眼可见的火焰。一般情况下,氧化法经过两种办法可确保氧化反响的顺利进行:a) 加热。使含有VOC的有机废气抵达反响温度;b) 运用催化剂。假定温度比较低,则氧化反响可在催化剂外表进行[7]。所以,有机废气处理的氧化法分为以下两种办法: 

a) 催化氧化法。现阶段,催化氧化法运用的催化剂有两种,即贵金属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂首要包含Pt、Pd等,它们以细颗粒办法依附在催化剂载体上,而催化剂载体一般是金属或陶瓷蜂窝,或散装填料;非贵金属催化剂首要是由过渡元素金属氧化物,比方MnO2,与粘合剂经过比例混合,然后制成的催化剂。为有用防止催化剂中毒后损失催化活性,在处理前有完全铲除可使催化剂中毒的物质,比方Pb、Zn和Hg等。假定有机废气中的催化剂毒物、隐瞒质无法铲除,则不可运用这种催化氧化法处理VOC; 

b) 热氧化法。热氧化法当时分为三种:热力焚烧式、间壁式、蓄热式。三种办法的首要区别在于热量收回办法。这三种办法均能催化法结合,下降化学反响的反响温度。 

热力焚烧式热氧化器,一般情况下是指气体焚烧炉。这种气体焚烧炉由助燃剂、混合区和焚烧室三部分组成。其间,助燃剂,比方天然气、石油等,是辅佐燃料,在焚烧进程中,焚烧炉内发作的热混合区可对VOC废气预热,预热后便可为有机废气的处理供给满意空间、时刻,终完毕有机废气的无害化处理。 

在供氧满意条件下,氧化反响的反响程度——VOC去除率——首要取决于“三T条件”:反响温度(Temperat)、时刻(Time)、湍流混合情况(Turbulence)。这“三T条件”是彼此联络的,在范围内,一个条件的改善可使其他两个条件下降。热力焚烧式热氧化器的缺陷在于:辅佐燃料价格高,导致设备操作费用比较高。 

间壁式热氧化器指的是在热氧化设备中,参加间壁式热交换器,然后把焚烧室排出气体的热量传送给氧化设备进口处温度比较低的气体,预热完毕后便可促进氧化反响。现阶段,间壁式热交换器的热收回率高可达85%,因而大幅下降了辅佐燃料的耗费。一般情况下,间壁式热交换器有三种办法:管式、壳式和板式。由于热氧化温度有控制在800 ℃~1 000 ℃范围内,因而,间壁式热交换有由不锈钢或合金资料制成。所以间壁式热交换器的造价恰当高,而这也是其缺陷地址。此外,资料的热应力也很难消除,这是间壁式热交换的其他一个缺陷。 

蓄热式热氧化器,简称为RTO,在热氧化设备中计入蓄热式热交换器,在完毕VOC预热后便可进行氧化反响。现阶段,蓄热式热氧化器的热收回率现已抵达了95%,且其占用空间比较小,辅佐燃料的耗费也比较少。由于当时的蓄热资料可运用陶瓷填料,其可处理腐蚀性或含有颗粒物的VOC气体。 

现阶段,RTO设备分为旋转式和阀门切换式两种,其间,阀门切换式是常见的一种,由2个或多个陶瓷填充床组成,经过切换阀门来抵达改动气流方向的意图,详见图1。 

六、VOC废气处理技能——液体吸收法

液体吸收法指的是经过吸收剂与有机废气触摸,把有机废气中的有害分子转移到吸收剂中,然后完毕别离有机废气的意图。这种处理办法是一种典型的物理化学效果进程。有机废气转移到吸收剂中后,选用解析办法把吸收剂中有害分子去除去,然后收回,完毕吸收剂的重复运用和运用。 

从效果原理的视点区别,此办法可分为化学办法和物理办法。物理办法是指运用物质之间相溶的原理,把水看作吸收剂,把有机废气中的有害分子去除去,可是关于不溶于水的废气,比方苯,则只能经过化学办法铲除,也便是经过有机废气与溶剂发作化学反响,然后予以去除。 

七、VOC废气处理技能——冷凝收回法

在不同温度下,有机物质的饱和度不同,冷凝收回法便是运用有机物这一特点来发挥效果,经过下降或行进体系压力,把处于蒸汽环境中的有机物质经过冷凝办法提取出来。冷凝提取后,有机废气便可得到比较高的净化。其缺陷是操作难度比较大,在常温下也不简略用冷却水来完毕,需求给冷凝水降温,所以需求较多费用。这种处理办法首要适用于浓度高且温度比较低的有机废气处理。

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