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七大VOCs废气处理技术工艺详细讲解

作者:小编 时间:2023-12-16 17:39:32 点击:

  从处理的基本原理上讲,采用生物处理方法处理有机废气 ,是 使用微生物的生理过程把有机废气中的有害物质转化为简单的无机 物,比如C02、H20和其它简单无机物等。这是一种无害的有机废 气处理方式。

  对于有毒、有害,而且不需要回收的VOC,热氧化法是最适合 的处理技术和方法。氧化法的基本原理:VOC与02发生氧化反 应,生成C02和H20,化学方程式如下:

  从化学反应方程式上看,该氧化反应和化学上的燃烧过程相类 似,但其由于VOC浓度比较低,在化学反应中不会产生肉眼可见的 火焰。一般情况下,氧化法通过两种方法可确保氧化反应的顺利进 行:a)加热。使含有VOC的有机废气达到反应温度;b)使用催化 剂。如果温度比较低,则氧化反应可在催化剂表面进行[7]。 所 以,有机废气处理的氧化法分为以下两种方法:

  近年来,该技术开始在工业生产中应用,对于气体分离有良好 效果PG电子官方网站官方网站。该技术的主要优势有:能源消耗少、成本比较低、工序操作 自动化及分离净化后混合物纯度比较高 、环境污染小等。使用该技 术对于回收和处理有一定价值的气体效果良好,市场发展前景广

  当前,VOC废气处理技术主要包括热破坏法、变压吸附分离与 净化技术、吸附法和氧化处理方法等。

  热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体,也就是VOC,或利用 合适的催化剂加快VOC的化学反应,最终达到降低有机物浓度,使 其不再具有危害性的一种处理方法。

  热力燃烧式热氧化器,一般情况下是指气体焚烧炉。这种气体 焚烧炉由助燃剂、混合区和燃烧室三部分组成。其中,助燃剂,比 如天然气、石油等,是辅助燃料,在燃烧过程中,焚烧炉内产生的 热混合区可对VOC废气预热,预热后便可为有机废气的处理提供足

  处理低浓度废气中得到了广泛应用。这种方法主要分为两种,即直 接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处理效率相 对较高,一般情况下可达到99%。而催化燃烧指的是在催化床层的 作用下,加快有机Hale Waihona Puke Baidu气的化学反应速度。这种方法比直接燃烧用时 更少,是高浓度、小流量有机废气净化的首选技术。

  当高,而这也是其缺点所在。此外,材料的热应力也很难消除,这 是间壁式热交换的另外一个缺点。

  蓄热式热氧化器,简称为RTO,在热氧化装置中计入蓄热式热 交换器,在完成VOC预热后便可进行氧化反应。现阶段,蓄热式热 氧化器的热回收率已经达到了95%,且其占用空间比较小,辅助燃

  a)催化氧化法。现阶段,催化氧化法使用的催化剂有两种,即贵金 属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂主要包括Pt、Pd等,它 们以细颗粒形式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;非贵金属催化剂主要是由过渡元素金属氧化

  物,比如MnO2,与粘合剂经过一定比例混合,然后制成的催化 剂。为有效防止催化剂中毒后丧失催化活性,在处理前必须彻底清 除可使催化剂中毒的物质,比如Pb、Zn和Hg等。如果有机废气中 的催化剂毒物、遮盖质无法清除,则不可使用这种催化氧化法处理VOC;

  在供氧充足条件下,氧化反应的反应程度—VOC去除率—— 主要取决于三T条件”:反应温度(Temperat)、时间(Time)、湍流混 合情况(Turbulenee)。这三T条件”是相互联系的,在一定范围内, 一个条件的改善可使另外两个条件降低。热力燃烧式热氧化器的缺

  变压吸附分离与净化技术是利用气体组分可吸附在固体材料上 的特性,在有机废气与分离净化装置中,气体的压力会出现一定的 变化,通过这种压力变化来处理有机废气[6]。

  PSA技术主要应用的是物理法,通过物理法来实现有机废 气的净化,使用材料主要是沸石分子筛。沸石分子筛,在吸附选择 性和吸附量两方面有一定优势。在一定温度和压力下,这种沸石分 子筛可以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,通过一定工序将其转化,保持并提咼 吸附剂的再生能力,进而可让吸附剂再次投入使用,然后重复上步 骤工序,循环反复,直到有机废气得到净化。

  有机废气中的吸附法主要适用于低浓度 、高通量有机废气。现 阶段,这种有机废气的处理方法已经相当成熟,能量消耗比较小,

  但是处理效率却非常高,而且可以彻底净化有害有机废气 。实践证 明,这种处理方法值得推广应用。

  但是这种方法也存在一定缺陷,它需要的设备体积比较庞大, 而且工艺流程比较复杂;如果废气中有大量杂质,则容易导致工作人 员中毒。所以,使用此方法处理废气的关键在于吸附剂 。当前,采 用吸附法处理有机废气,多使用活性炭,主要是因为活性炭细孔结 构比较好,吸附性比较强。

  一般情况下,一个完整的生物处理有机废气过程包括3个基本 步骤:a)有机废气中的有机污染物首先与水接触 ,在水中可以迅速 溶解;b)在液膜中溶解的有机物,在液态浓度低的情况下,可以逐步 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,在其自身生理代谢过程中,将会被降解,最终转 化为对环境没有损害的化合物质。

  器,进而把燃烧室排出气体的热量传送给氧化装置进口处温度比较 低的气体,预热完成后便可促成氧化反应。现阶段,间壁式热交换 器的热回收率最高可达85%,因此大幅降低了辅助燃料的消耗。一 般情况下,间壁式热交换器有三种形式:管式、壳式和板式。由于 热氧化温度必须控制在800C〜1 000C范围内,因此,间壁式热 交换必须由不锈钢或合金材料制成。所以间壁式热交换器的造价相