常用的有机废气吸收塔处理办法

常用的有机废气吸收塔处理办法

 

 一、常用的有机废气处理办法

 

  现在，***内外常用的有机废气（VOCs）处理办法***要有吸收法、吸附法、冷凝法、生物过滤、热损坏法等，近几年来构成的新技术有电晕法、催化燃烧法、等离子体分解法、光催化降解等。这些办法的原理、适用范围和***要***色简述如下：

1、吸收法净化气体污染物

  吸收法是选用适宜的液体吸收剂处理混合物，以除掉其间一种或几种有害气体的净化气态的污染物***常用的办法。在VOCs的处理中，吸收法因其对***气量、中等浓度的VOCs处理有着许多***点而广泛运用，它是运用其能与***部分油类物质互溶的***色，常用高沸点、低蒸汽压的油类等有机溶剂作为吸收剂别离含高浓度有机物。

  吸收过程按其机理可分为物理吸收和化学吸收。VOCs的吸收一般为物理吸收，依据有机物类似相溶原理，常选用沸点较高、蒸汽压较低的柴油、火油作为溶剂，使VOCs从气相转移到液相中，然后对吸收液进行解吸处理，收回其间的VOCs，一起使溶剂得以再生。当吸收剂为水时，选用精馏处理就能够收回有机溶剂；当吸收剂为非水溶剂时，从下降作业本钱考虑，常需进行吸收剂的再生，离不开废气吸收塔。

  吸收剂是吸收操作中能够挑选性地溶解混合气体中某些***定组分的液体。一般分为物理吸收剂和化学吸收剂两类。物理吸收剂与溶质之间无化学反响，气体的溶解度只与气液平衡有关；化学吸收剂与溶质之间有化学反响，气体的溶解度不只与气液平衡有关，并且与化学平衡有关。吸收剂一般有高沸点碳氢化合物、水、酸(碱)溶液、胺溶液等。吸收后的吸收液需求处理后排放或解吸后循环运用。

  吸收剂功能的***坏，是决议吸收操作效果***坏的关键要素之一。在用吸收法处理VOCs时，挑选吸收剂要考虑以下要素：①溶解度***，这样吸收操作所需吸收剂量少，吸收周期长；②挥发性小，这样吸收液丢失小，不易形成二次污染；③对设备无腐蚀，运用腐蚀性吸收剂会使材料本钱费进步；④价格便宜，来历广泛；⑤粘度低，粘度高易产生液泛，且气液接触面小，吸收功率下降；⑥熔点低，且无毒、无害、不易燃。

  以往所用的吸收剂都存在必定的缺乏，例如，在处理苯系物的吸收剂中，20世纪80年代多选用轻柴油、洗油等非极性的矿物油作为吸收液，1980年头在工程上得到实践运用，吸收功率高达90%。但此类矿物油自身易燃，价格也在日益上涨，并且存在后处理过程杂乱及二次污染问题。

  水是***廉价、易取得且***安全的液体，是***理想的吸收剂，可是VOCs在水中的溶解度很小，所以要参加有增强外表活性效果的无机助剂，以添加污染物的涣散、乳化、溶解性，并改进泡沫功能。为了添加VOCs在水中的溶解度，常用强碱弱酸盐做助剂，与外表活性物质在一起时，还有杰出的助洗效果；别的，外表活性剂也可起到增溶效果，进步吸收功率。实践证明：选用多种外表活性剂要比单一外表活性剂有更***的净化效果。

2、吸附法净化气态污染物

  有害气体的吸附法是运用多孔性固体吸附剂处理气体混合物，脱除气态污染物中的水分、有机溶剂蒸气、恶臭和其他有害气相物质。工业用的吸附剂品种许多，包含各种活性土、活性炭、活性氧化铝、分子筛等。现在市场上常用的***要有：

①活性炭：活性炭是常用的吸附剂，具有功能安稳、抗腐蚀等***点。因为它的疏水性，常被用来吸附低浓度的有机溶剂、恶臭物质等。活性炭吸附技术在***内用于医药、化工和食物等工业的精制和除臭已有多年前史。生产实践标明，活性炭对有机污染物具有杰出的吸附性，它对染料化工、食物加工和有机化工等工业废气都有杰出的吸附效果。

②高分子筛：高分子筛吸附法是一种常温分子筛净化废气的技术，现在市场上多选用沸石分子筛，又称组成沸石或分子筛，其化学组成通式为[M(I)M(Ⅱ)]O•Al2O3•nSiO2•mH20式中，M(I)和M(Ⅱ)分别为一价和二价金属离子，多半是钠和钙，n称为沸石的硅铝比，硅***要来自于硅酸钠和硅胶，铝则来自铝酸钠和Al(OH)3等，它们与氢氧化钠水溶液反响制得的胶体物，经枯燥后便成沸石。沸石有均匀的孔径，如0.3nm、0.4nm、0.5nm、1nm细孔。4nm沸石可吸附甲烷、乙烷，它已广泛用于气体吸附别离、气体和液体枯燥以及正异烷烃的别离，但不吸附三个碳原子以上的正烷烃。对分子筛有害的杂质有二氧化硫、氧化氮、氯化氢、氯、硫化氢和氨等，这些成分被分子筛吸附后又遇到水分的情况下，会与分子筛起反响而使分子筛的晶格产生改变。它们与分子筛的反响是不可逆的，因此下降了分子筛的吸附才能，其结果是跟着运用时刻的延伸，吸附器的作业周期就会缩短。

  吸附是一种物质附着在另一种物质外表上的缓慢效果过程。吸附是一种界面现象，其与外表张力、外表能的改变有关。引起吸附的推进才能有两种，一种是溶剂水对疏水物质的排斥力，另一种是固体对溶质的亲和吸引力。吸附剂的比外表积和孔隙结构直接影响其吸附才能，在挑选吸附剂时，应依据废气的性质经过实验确认。对VOCs废气宜挑选过渡孔兴旺的吸附剂。此外，灰分也有影响，灰分愈小，吸附功能愈***；吸附质分子的巨细与炭孔隙直径愈挨近，愈简略被吸附；吸附质浓度对吸附剂吸附量也有影响。在必定浓度范围内，吸附量是随吸附质浓度的增***而添加的。别的，气温文pH值也有影响。吸附量随气温的升高而削减，随pH值的下降而增***。故低气温、低pH值有利于吸附剂的吸附。

  工业上选用***多的是固定床吸附设备，其***点是设备结构简略，操作便利，吸附剂磨损小，缺陷是需周期性替换吸附剂或需配套再生设备组合运用。

3、直接燃烧法净化气态污染物

  直接燃烧法是运用***广泛的一种有机废气管理办法，它对污染物性质和排放流性质的依赖性较少，污染物去除率可达99%。直接燃烧法对较小的流量动摇是适用的，但在流量添加的情况下，因为停留时刻削减和混合不匀，将导致燃烧不完全，然后下降污染物的去除率，因此不合适流量改变***的排放流的管理。关于稀释的排放流，需求弥补燃料以确保所要求的燃烧温度，当有机废气的热值高达5000kJ/Nm3时，有机废气则可看作燃料处理。直接燃烧法运用较多，技术老练，但存在燃烧炉、预热器材料高温氧化、作业费用高级问题。

4、催化燃烧法净化气态污染物

  催化燃烧法是运用催化剂的催化效果将废气中的有害物质转化成各种无害化合物，或许转化成比本来的状况更简略被去除的化合物而加以净化的办法。

  无论是直接燃烧仍是催化燃烧，都需求考虑安全要求。一般易燃蒸气的浓度约束在低于爆破下限（LEL）的25%（相当于490kJ/m3的发热量）以满意安全要求，当排放流中易燃蒸气浓度高于此值时，排放流需稀释处理。跟着燃料价格上升，催化燃烧日益受到重视。因为催化剂可使反响在较低温度下产生，然后节约许多燃料。催化燃烧不如直接燃烧运用广泛，除催化剂的运用导致初出资增***外，还因为催化燃烧对污染物的性质和工艺条件比较灵敏。催化剂的运用寿命一般为3-5年。处理低浓度有机废气时，催化燃烧一般比直接燃烧的费用低，但关于高浓度有机废气假如未经稀释则不该选用催化燃烧，不然或许因催化床过热而失掉活性。此外，废气中有机物含量的动摇应尽或许小以避免损坏催化剂。催化燃烧的去除率一般控制在95%以内，更高的去除率也能够到达，但需求更***的催化床体积和更高的温度，在经济上未必适宜。催化燃烧法适用于污染物损坏率小于95%（一般低于90%）的场合，存在催化剂中毒与运用寿命等问题。

  催化燃烧可与吸附床组合运用，各自发挥其***点，以削减初始出资费用和下降作业本钱。现在技术较老练的是活性炭吸附浓缩、催化燃烧设备脱附再生组合与沸石转轮浓缩吸附、催化燃烧设备脱附再生组合，是运用吸附浓缩－脱附－催化燃烧三项接连变温的吸、脱附程序，由废气预处理系统、活性炭吸附床或分子筛转轮浓缩吸附系统、脱附系统、冷却枯燥系统和自动控制系统等组成。吸附床或转轮系统使低浓度、***风量有机废气浓缩为高浓度、小流量的浓缩气体。经过阀门转化或转轮的旋转，可在转轮上一起完结气体的脱赞同转轮的再生过程。进入浓缩转轮的有机废气在常温下被转轮吸附区吸附净化后直接排放至***气，接着因转轮的滚动而进入脱附区，吸附了有机物质的转轮在此区内脱附，吸附在转轮上的有机物被别离、脱附、进入后续处理系统，如此循环作业。

二、高分子筛吸附结合催化燃烧工艺的有机废气处理办法

  因为喷涂废气归于低浓度有机废气，故上述的几种处理办法中，高分子筛吸附结合催化燃烧工艺处理办法较为合适吉他喷涂有机废气的处理，该有机废气净化系统***要包含喷淋吸收塔、过滤器、高分子筛吸附床、催化燃烧设备、气流管道、调节阀、风机、烟囱和电控系统等。