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  当下流行的VOCs治理工艺一览

发布时间:2020-03-13 14:52      点击:

VOCs治理原理及分类
  现在的挥发性有机污染物的治理包含损坏性,非损坏性办法,及这两种办法的组合。
  损坏性的办法包含焚烧、生物氧化、热氧化、光催化氧化,低温等离子体及其集成的技能,首要是由化学或生化反响,用光,热,微生物和催化剂将VOCs转化成CO 2和H2O等无毒无机小分子化合物。
  非损坏性法,即收回法,首要是碳吸附、吸收、冷凝和膜别离技能,经过物理办法,操控温度,压力或用选择性浸透膜和选择性吸附剂等来富集和别离挥发性有机化合物。
  传统的挥发性废气处理常用吸收、吸附法去除,焚烧去除等,在最近几年中,半导体光催化剂的技能体,低温等离子得到了迅速发展。
下面一起来数点下国内外都有哪些VOCs治理工艺:
一、VOCs治理技能——热损坏法
    热损坏法是指直接和辅佐焚烧有机气体,也就是VOC,或利用适宜的催化剂加速VOC的化学反响,终究到达下降有机物浓度,使其不再具有危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,一般状况下可到达 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,是高浓度、小流量有机废气净化的首选技能。
二、VOCs治理技能——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适当成熟,能量耗费比较小,可是处理功率却非常高,并且能够彻底净化有害有机废气。实践证明,这种处理办法值得推广运用。
    可是这种办法也存在必定缺陷,它需要的设备体积比较庞大,并且工艺流程比较复杂;如果废气中有大量杂质,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,首要是因为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愈加安全和有用。
三、VOCs治理技能——生物处理法
    从处理的根本原理上讲,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。
    一般状况下,一个完整的生物处理有机废气进程包含3个根本进程:a) 有机废气中的有机污染物首先与水接触,在水中能够迅速溶解;b) 在液膜中溶解的有机物,在液态浓度低的状况下,能够逐步扩散到生物膜中,进而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,在其本身生理代谢进程中,将会被降解,终究转化为对环境没有危害的化合物质。
四、VOCs治理技能——变压吸附别离与净化技能
    变压吸附别离与净化技能是利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,气体的压力会出现必定的变化,经过这种压力变化来处理有机废气。
    PSA 技能首要运用的是物理法,经过物理法来完结有机废气的净化,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必定优势。在必定温度和压力下,这种沸石分子筛能够吸附有机废气中的有机成分,然后把剩余气体输送到下个环节中。在吸附有机废气后,经过必定工序将其转化,保持并提高吸附剂的再生能力,进而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,该技能开始在工业生产中运用,关于气体别离有杰出效果。该技能的首要优势有:能源耗费少、成本比较低、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必定价值的气体效果杰出,商场发展前景广阔,成为未来有机废气处理技能的发展方向。
五、VOCs治理技能——氧化法
    关于有毒、有害,并且不需要收回的VOC,热氧化法是最适合的处理技能和办法。氧化法的根本原理: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类似,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。一般状况下,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的有机废气到达反响温度;b) 运用催化剂。如果温度比较低,则氧化反响可在催化剂外表进行。     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,而催化剂载体通常是金属或陶瓷蜂窝,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,与粘合剂经过必定比例混合,然后制成的催化剂。为有用防止催化剂中毒后丧失催化活性,在处理前有必要彻底铲除可使催化剂中毒的物质,比方Pb、Zn和Hg等。如果有机废气中的催化剂毒物、遮盖质无法铲除,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。三种办法的首要差异在于热量收回办法。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,一般状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足空间、时刻,终究完结有机废气的无害化处理。
    在供氧足够条件下,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)、湍流混合状况(Turbulence)。这“三T条件”是相互联络的,在必定范围内,一个条件的改进可使别的两个条件下降。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,进而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,预热完结后便可促进氧化反响。现阶段,间壁式热交换器的热收回率最高可达85%,因而大幅下降了辅佐燃料的耗费。一般状况下,间壁式热交换器有三种办法:管式、壳式和板式。由于热氧化温度有必要操控在800 ℃~1 000 ℃范围内,因而,间壁式热交换有必要由不锈钢或合金资料制成。所以间壁式热交换器的造价适当高,而这也是其缺陷地点。此外,资料的热应力也很难消除,这是间壁式热交换的别的一个缺陷。
    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,在完结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到达了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,阀门切换式是最常见的一种,由2个或多个陶瓷填充床组成,经过切换阀门来到达改变气流方向的意图。
六、VOCs治理技能——液体吸收法
    液体吸收法指的是经过吸收剂与有机废气接触,把有机废气中的有害分子转移到吸收剂中,从而完结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掉,然后收回,完结吸收剂的重复运用和利用。
    从效果原理的角度区分,此办法可分为化学办法和物理办法。物理办法是指利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掉,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,也就是经过有机废气与溶剂发作化学反响,然后予以去除。
七、VOCs治理技能——冷凝收回法
    在不同温度下,有机物质的饱和度不同,冷凝收回法就是利用有机物这一特点来发挥效果,经过下降或提高系统压力,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结,需要给冷凝水降温,所以需要较多费用。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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