常用的有機(jī)廢氣吸收塔處理辦法

 

 一、常用的有機(jī)廢氣處理辦法

 

  現(xiàn)在，***內(nèi)外常用的有機(jī)廢氣（VOCs）處理辦法***要有吸收法、吸附法、冷凝法、生物過濾、熱損壞法等，近幾年來構(gòu)成的新技術(shù)有電暈法、催化燃燒法、等離子體分解法、光催化降解等。這些辦法的原理、適用范圍和***要***色簡(jiǎn)述如下：

1、吸收法凈化氣體污染物

  吸收法是選用適宜的液體吸收劑處理混合物，以除掉其間一種或幾種有害氣體的凈化氣態(tài)的污染物***常用的辦法。在VOCs的處理中，吸收法因其對(duì)***氣量、中等濃度的VOCs處理有著許多***點(diǎn)而廣泛運(yùn)用，它是運(yùn)用其能與***部分油類物質(zhì)互溶的***色，常用高沸點(diǎn)、低蒸汽壓的油類等有機(jī)溶劑作為吸收劑別離含高濃度有機(jī)物。

  吸收過程按其機(jī)理可分為物理吸收和化學(xué)吸收。VOCs的吸收一般為物理吸收，依據(jù)有機(jī)物類似相溶原理，常選用沸點(diǎn)較高、蒸汽壓較低的柴油、火油作為溶劑，使VOCs從氣相轉(zhuǎn)移到液相中，然后對(duì)吸收液進(jìn)行解吸處理，收回其間的VOCs，一起使溶劑得以再生。當(dāng)吸收劑為水時(shí)，選用精餾處理就能夠收回有機(jī)溶劑；當(dāng)吸收劑為非水溶劑時(shí)，從下降作業(yè)本錢考慮，常需進(jìn)行吸收劑的再生，離不開廢氣吸收塔。

  吸收劑是吸收操作中能夠挑選性地溶解混合氣體中某些***定組分的液體。一般分為物理吸收劑和化學(xué)吸收劑兩類。物理吸收劑與溶質(zhì)之間無化學(xué)反響，氣體的溶解度只與氣液平衡有關(guān)；化學(xué)吸收劑與溶質(zhì)之間有化學(xué)反響，氣體的溶解度不只與氣液平衡有關(guān)，并且與化學(xué)平衡有關(guān)。吸收劑一般有高沸點(diǎn)碳?xì)浠衔?、水、?堿)溶液、胺溶液等。吸收后的吸收液需求處理后排放或解吸后循環(huán)運(yùn)用。

  吸收劑功能的***壞，是決議吸收操作效果***壞的關(guān)鍵要素之一。在用吸收法處理VOCs時(shí)，挑選吸收劑要考慮以下要素：①溶解度***，這樣吸收操作所需吸收劑量少，吸收周期長(zhǎng)；②揮發(fā)性小，這樣吸收液丟失小，不易形成二次污染；③對(duì)設(shè)備無腐蝕，運(yùn)用腐蝕性吸收劑會(huì)使材料本錢費(fèi)進(jìn)步；④價(jià)格便宜，來歷廣泛；⑤粘度低，粘度高易產(chǎn)生液泛，且氣液接觸面小，吸收功率下降；⑥熔點(diǎn)低，且無毒、無害、不易燃。

  以往所用的吸收劑都存在必定的缺乏，例如，在處理苯系物的吸收劑中，20世紀(jì)80年代多選用輕柴油、洗油等非極性的礦物油作為吸收液，1980年頭在工程上得到實(shí)踐運(yùn)用，吸收功率高達(dá)90%。但此類礦物油自身易燃，價(jià)格也在日益上漲，并且存在后處理過程雜亂及二次污染問題。

  水是***廉價(jià)、易取得且***安全的液體，是***理想的吸收劑，可是VOCs在水中的溶解度很小，所以要參加有增強(qiáng)外表活性效果的無機(jī)助劑，以添加污染物的渙散、乳化、溶解性，并改進(jìn)泡沫功能。為了添加VOCs在水中的溶解度，常用強(qiáng)堿弱酸鹽做助劑，與外表活性物質(zhì)在一起時(shí)，還有杰出的助洗效果；別的，外表活性劑也可起到增溶效果，進(jìn)步吸收功率。實(shí)踐證明：選用多種外表活性劑要比單一外表活性劑有更***的凈化效果。

2、吸附法凈化氣態(tài)污染物

  有害氣體的吸附法是運(yùn)用多孔性固體吸附劑處理氣體混合物，脫除氣態(tài)污染物中的水分、有機(jī)溶劑蒸氣、惡臭和其他有害氣相物質(zhì)。工業(yè)用的吸附劑品種許多，包含各種活性土、活性炭、活性氧化鋁、分子篩等?，F(xiàn)在市場(chǎng)上常用的***要有：

①活性炭：活性炭是常用的吸附劑，具有功能安穩(wěn)、抗腐蝕等***點(diǎn)。因?yàn)樗氖杷?，常被用來吸附低濃度的有機(jī)溶劑、惡臭物質(zhì)等。活性炭吸附技術(shù)在***內(nèi)用于醫(yī)藥、化工和食物等工業(yè)的精制和除臭已有多年前史。生產(chǎn)實(shí)踐標(biāo)明，活性炭對(duì)有機(jī)污染物具有杰出的吸附性，它對(duì)染料化工、食物加工和有機(jī)化工等工業(yè)廢氣都有杰出的吸附效果。

②高分子篩：高分子篩吸附法是一種常溫分子篩凈化廢氣的技術(shù)，現(xiàn)在市場(chǎng)上多選用沸石分子篩，又稱組成沸石或分子篩，其化學(xué)組成通式為[M(I)M(Ⅱ)]O•Al2O3•nSiO2•mH20式中，M(I)和M(Ⅱ)分別為一價(jià)和二價(jià)金屬離子，多半是鈉和鈣，n稱為沸石的硅鋁比，硅***要來自于硅酸鈉和硅膠，鋁則來自鋁酸鈉和Al(OH)3等，它們與氫氧化鈉水溶液反響制得的膠體物，經(jīng)枯燥后便成沸石。沸石有均勻的孔徑，如0.3nm、0.4nm、0.5nm、1nm細(xì)孔。4nm沸石可吸附甲烷、乙烷，它已廣泛用于氣體吸附別離、氣體和液體枯燥以及正異烷烴的別離，但不吸附三個(gè)碳原子以上的正烷烴。對(duì)分子篩有害的雜質(zhì)有二氧化硫、氧化氮、氯化氫、氯、硫化氫和氨等，這些成分被分子篩吸附后又遇到水分的情況下，會(huì)與分子篩起反響而使分子篩的晶格產(chǎn)生改變。它們與分子篩的反響是不可逆的，因此下降了分子篩的吸附才能，其結(jié)果是跟著運(yùn)用時(shí)刻的延伸，吸附器的作業(yè)周期就會(huì)縮短。

  吸附是一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)外表上的緩慢效果過程。吸附是一種界面現(xiàn)象，其與外表張力、外表能的改變有關(guān)。引起吸附的推進(jìn)才能有兩種，一種是溶劑水對(duì)疏水物質(zhì)的排斥力，另一種是固體對(duì)溶質(zhì)的親和吸引力。吸附劑的比外表積和孔隙結(jié)構(gòu)直接影響其吸附才能，在挑選吸附劑時(shí)，應(yīng)依據(jù)廢氣的性質(zhì)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)。對(duì)VOCs廢氣宜挑選過渡孔興旺的吸附劑。此外，灰分也有影響，灰分愈小，吸附功能愈***；吸附質(zhì)分子的巨細(xì)與炭孔隙直徑愈挨近，愈簡(jiǎn)略被吸附；吸附質(zhì)濃度對(duì)吸附劑吸附量也有影響。在必定濃度范圍內(nèi)，吸附量是隨吸附質(zhì)濃度的增***而添加的。別的，氣溫文pH值也有影響。吸附量隨氣溫的升高而削減，隨pH值的下降而增***。故低氣溫、低pH值有利于吸附劑的吸附。

  工業(yè)上選用***多的是固定床吸附設(shè)備，其***點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略，操作便利，吸附劑磨損小，缺陷是需周期性替換吸附劑或需配套再生設(shè)備組合運(yùn)用。

3、直接燃燒法凈化氣態(tài)污染物

  直接燃燒法是運(yùn)用***廣泛的一種有機(jī)廢氣管理辦法，它對(duì)污染物性質(zhì)和排放流性質(zhì)的依賴性較少，污染物去除率可達(dá)99%。直接燃燒法對(duì)較小的流量動(dòng)搖是適用的，但在流量添加的情況下，因?yàn)橥Ａ魰r(shí)刻削減和混合不勻，將導(dǎo)致燃燒不完全，然后下降污染物的去除率，因此不合適流量改變***的排放流的管理。關(guān)于稀釋的排放流，需求彌補(bǔ)燃料以確保所要求的燃燒溫度，當(dāng)有機(jī)廢氣的熱值高達(dá)5000kJ/Nm3時(shí)，有機(jī)廢氣則可看作燃料處理。直接燃燒法運(yùn)用較多，技術(shù)老練，但存在燃燒爐、預(yù)熱器材料高溫氧化、作業(yè)費(fèi)用高級(jí)問題。

4、催化燃燒法凈化氣態(tài)污染物

  催化燃燒法是運(yùn)用催化劑的催化效果將廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成各種無害化合物，或許轉(zhuǎn)化成比本來的狀況更簡(jiǎn)略被去除的化合物而加以凈化的辦法。

  無論是直接燃燒仍是催化燃燒，都需求考慮安全要求。一般易燃蒸氣的濃度約束在低于爆破下限（LEL）的25%（相當(dāng)于490kJ/m3的發(fā)熱量）以滿意安全要求，當(dāng)排放流中易燃蒸氣濃度高于此值時(shí)，排放流需稀釋處理。跟著燃料價(jià)格上升，催化燃燒日益受到重視。因?yàn)榇呋瘎┛墒狗错懺谳^低溫度下產(chǎn)生，然后節(jié)約許多燃料。催化燃燒不如直接燃燒運(yùn)用廣泛，除催化劑的運(yùn)用導(dǎo)致初出資增***外，還因?yàn)榇呋紵龑?duì)污染物的性質(zhì)和工藝條件比較靈敏。催化劑的運(yùn)用壽命一般為3-5年。處理低濃度有機(jī)廢氣時(shí)，催化燃燒一般比直接燃燒的費(fèi)用低，但關(guān)于高濃度有機(jī)廢氣假如未經(jīng)稀釋則不該選用催化燃燒，不然或許因催化床過熱而失掉活性。此外，廢氣中有機(jī)物含量的動(dòng)搖應(yīng)盡或許小以避免損壞催化劑。催化燃燒的去除率一般控制在95%以內(nèi)，更高的去除率也能夠到達(dá)，但需求更***的催化床體積和更高的溫度，在經(jīng)濟(jì)上未必適宜。催化燃燒法適用于污染物損壞率小于95%（一般低于90%）的場(chǎng)合，存在催化劑中毒與運(yùn)用壽命等問題。

  催化燃燒可與吸附床組合運(yùn)用，各自發(fā)揮其***點(diǎn)，以削減初始出資費(fèi)用和下降作業(yè)本錢?，F(xiàn)在技術(shù)較老練的是活性炭吸附濃縮、催化燃燒設(shè)備脫附再生組合與沸石轉(zhuǎn)輪濃縮吸附、催化燃燒設(shè)備脫附再生組合，是運(yùn)用吸附濃縮－脫附－催化燃燒三項(xiàng)接連變溫的吸、脫附程序，由廢氣預(yù)處理系統(tǒng)、活性炭吸附床或分子篩轉(zhuǎn)輪濃縮吸附系統(tǒng)、脫附系統(tǒng)、冷卻枯燥系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。吸附床或轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)使低濃度、***風(fēng)量有機(jī)廢氣濃縮為高濃度、小流量的濃縮氣體。經(jīng)過閥門轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)，可在轉(zhuǎn)輪上一起完結(jié)氣體的脫贊同轉(zhuǎn)輪的再生過程。進(jìn)入濃縮轉(zhuǎn)輪的有機(jī)廢氣在常溫下被轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)吸附凈化后直接排放至***氣，接著因轉(zhuǎn)輪的滾動(dòng)而進(jìn)入脫附區(qū)，吸附了有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)輪在此區(qū)內(nèi)脫附，吸附在轉(zhuǎn)輪上的有機(jī)物被別離、脫附、進(jìn)入后續(xù)處理系統(tǒng)，如此循環(huán)作業(yè)。

二、高分子篩吸附結(jié)合催化燃燒工藝的有機(jī)廢氣處理辦法

  因?yàn)閲娡繌U氣歸于低濃度有機(jī)廢氣，故上述的幾種處理辦法中，高分子篩吸附結(jié)合催化燃燒工藝處理辦法較為合適吉他噴涂有機(jī)廢氣的處理，該有機(jī)廢氣凈化系統(tǒng)***要包含噴淋吸收塔、過濾器、高分子篩吸附床、催化燃燒設(shè)備、氣流管道、調(diào)節(jié)閥、風(fēng)機(jī)、煙囪和電控系統(tǒng)等。