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15295107624大氣環(huán)境問題日益嚴(yán)重,廢氣排放管理越來越受到政府和社會各部門的關(guān)注。有機廢氣作為工業(yè)廢氣的主要組成部分,對大氣環(huán)境和人體有很大的影響。同時,由于其來源和成分復(fù)雜,處理難度和處理方法也有所不同。本文簡要分析了常見有機廢氣的類型和成分,以及常見有有機廢氣處理技術(shù)。
揮發(fā)性有機化合物是一種常見的大氣污染物,產(chǎn)于油漆生產(chǎn)、化纖工業(yè)、金屬涂料、化學(xué)涂料、制鞋制革、膠合板制造、輪胎制造等行業(yè)。有害揮發(fā)性有機化合物主要包括丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。
揮發(fā)性有機廢氣(VOCs)在工業(yè)企業(yè)中按產(chǎn)生源劃分,主要有以下幾種:
1.油漆廢氣:主要成分為丙酮、丁醇、二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等揮發(fā)性有機化合物,主要產(chǎn)生于油漆噴涂等表面處理企業(yè)。常用的處理方法包括油簾吸收、水簾吸收、二、三級活性炭吸附等。
2.塑料、塑料廢氣:主要成分為塑料、塑料顆粒在熱加工過程中揮發(fā)性聚合物單體,由于塑料、塑料成分較復(fù)雜,廢氣主要包括乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯、丁二烯等烯烴塑料聚合物單體,但濃度一般較低,風(fēng)量較大。主要涉及塑料造粒企業(yè)、化纖生產(chǎn)企業(yè)、注塑企業(yè)、橡膠生產(chǎn)企業(yè)等,處理方法主要包括活性炭吸收、等離子體凈化等。
3.定型廢氣:主要成分為醛、酮、烴、脂肪酸、醇、酯、內(nèi)酯、雜環(huán)化合物和芳香族化合物。涉及的企業(yè)主要是染整企業(yè)和化纖生產(chǎn)企業(yè),通常采用噴水處理和靜電吸附處理。
4.化工有機廢氣:主要由化工企業(yè)排放。廢氣成分與化工企業(yè)設(shè)計和生產(chǎn)的化工產(chǎn)品類型密切相關(guān)。冷凝回收和催化燃燒技術(shù)一般采用凈化收集和處理方法。
5.印刷廢氣:主要成分為甲苯、非甲烷總烴、乙酸乙酯、乙醇等。從油墨中揮發(fā)。涉及的企業(yè)主要是含有油墨印刷工藝的企業(yè),主要是包裝、印刷等公司,一般采用活性炭吸附。
優(yōu)先采用低成本、低能耗、無二次污染的廢氣凈化處理方法,充分利用廢氣的余熱,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。一般來說,由于其生產(chǎn)活動的特殊性和排氣濃度高,石化企業(yè)大多采用冷凝、吸收、燃燒等方法對廢氣進(jìn)行凈化處理。印刷等行業(yè)的排氣濃度較低,廢氣凈化處理主要采用吸附、催化燃燒等方法。以下是對這些方法的簡要概述:
1.冷凝回收法。
冷凝法是將工業(yè)生產(chǎn)的廢氣直接引入冷凝器。通過吸附、吸收、分析、分離等環(huán)節(jié)的作用和反應(yīng),回收有價值的有機物,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)有機廢氣濃度高、溫度低、風(fēng)量小時,可采用冷凝法進(jìn)行凈化處理,一般用于制藥和石化企業(yè)。通常,其他一級或多級有機廢氣凈化裝置將安裝在冷凝回收裝置后面,以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放。
2.吸收法。
物理吸收法主要用于工業(yè)生產(chǎn),即將廢氣引入吸收液進(jìn)行吸收和凈化。吸收液飽和后,進(jìn)行加熱、分析、冷凝等處理,回收余熱。在低濃度、低溫、高風(fēng)量的情況下,可以采用踩踏吸收法,但需要配備加熱分析回收裝置,投資巨大。油漆涂裝作業(yè)企業(yè)常用的油簾、水簾吸收漆霧的方法,即常用的有機廢氣吸收法。
3.直接燃燒法。
直接燃燒法是利用氣體等輔助材料點燃廢氣,促進(jìn)有害物質(zhì)在高溫燃燒下轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。該方法投資小,操作簡單,適用于高濃度、低風(fēng)量的廢氣,但其安全技術(shù)要求較高。
4.催化燃燒法。
催化是通過催化燃燒將廢氣加熱成無害的二氧化碳和水。該方法適用于高溫、高濃度的有機廢氣凈化處理,具有燃燒溫度低、節(jié)能、凈化率高、土地面積小等優(yōu)點,但投資較大。
5.吸附法。
1.直接吸附法,用活性炭吸附凈化有機廢氣,凈化率可達(dá)95%以上。這種方法設(shè)備簡單,投資少,但需要頻繁更換活性炭,頻繁裝卸更換等程序增加運營成本。
2.吸附-回收法。利用纖維活性炭對有機廢氣進(jìn)行吸附,使其在飽和狀態(tài)下過熱蒸汽反吹,實現(xiàn)脫附再生。
3.新的吸附-催化燃燒方法。該方法綜合了吸附方法和催化燃燒方法的優(yōu)點,具有運行穩(wěn)定、投資少、運行成本低、維護(hù)簡單等優(yōu)點。
4.利用新的吸附材料對有機廢氣進(jìn)行吸附處理,使其在熱空氣作用下接近飽和,然后將廢氣引入催化燃燒床進(jìn)行無煙燃燒處理,實現(xiàn)廢氣的徹底凈化處理。該方法適用于低濃度、高風(fēng)的廢氣凈化處理,是我國應(yīng)用最廣泛的廢氣凈化處理方法。
5.低溫等離子凈化法。
低溫等離子體是繼固體、液體和氣體之后的第四種物質(zhì)狀態(tài)。當(dāng)外部電壓達(dá)到氣體的放電電壓時,氣體被擊穿,產(chǎn)生混合物,包括電子、各種離子、原子和自由基。
在放電過程中,雖然電子溫度很高,但重顆粒溫度很低,整個系統(tǒng)處于低溫狀態(tài),因此被稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基和其他活性顆粒在很短的時間內(nèi)分解污染物分子,并隨后發(fā)生各種反應(yīng),以達(dá)到降解污染物的目的。
對于低濃度的VOCs很難實現(xiàn)揮發(fā)性有機污染物(VOCs)的傳統(tǒng)處理方法,如吸收、吸附、冷凝、燃燒等。,而光催化降解VOCs則存在催化劑容易失活的問題。使用低溫等離子體處理VOCs不受上述條件的限制,具有潛在優(yōu)勢。
然而,等離子體是一門交叉學(xué)科,包括放電物理學(xué)、放電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程和真空技術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科。因此,很少有單位能夠成熟地掌握該技術(shù)。大多數(shù)用低溫等離子體技術(shù)處理廢氣的宣傳都不是真正的低溫等離子體廢氣處理技術(shù)。
不同的有機廢氣成分和濃度適用于不同的有機廢氣處理方法。目前,綜合技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)性、設(shè)備維護(hù)等因素,應(yīng)用最廣泛的是活性炭吸附法。然而,活性炭吸附法存在廢活性炭回收成本高、污染轉(zhuǎn)移等缺點,因此新的吸附催化燃燒法已廣泛應(yīng)用于技術(shù)改造或新項目。
低溫等離子體凈化方法因其維護(hù)成本低而受到越來越多企業(yè)的青睞,但也存在設(shè)備投資成本高的問題。據(jù)信,隨著技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展,低溫等離子體凈化技術(shù)將越來越成熟,設(shè)備投資將會下降,這將得到廣泛的應(yīng)用。
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