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    VOCs废气净化技术的分类

    文章出处:华康中天    人气:138     发表时间:2017-10-15

    近年来,我国医药化工行业发展,已成为世界上原料药和医药中间体的生产大国,其产生的废气污染物大致分为发酵尾气(主要为酸性气体)、溶剂气体(统称为挥发性物,VolatileOrganicCompounds,以下简称为VOCs)和恶臭气体。医药生产的废气主要特点为排放量大,浓度低,处理成本高。随着各国对环境质量要求的不断提高,对废气排放规定了   严格的排放界限值。
      药厂废气主要是乙醇,属于VOCs,由于乙醇中的碳氢化合物,会在阳光(紫外光)作用下发生光化学反应生成二次污染物,形成烟雾污染现象。所以大量的VOCs气体排放会对环境及人群都会产生不良影响。为此   对废气进行净化处理,光化学烟雾的隐患后才可排放。
      随着时代和科技的发展,废气处理工艺也经历着不断发展的过程。目前废气的净化方法,从初采用的水洗法,逐步发展出一系列的方法并且已在工业生产中获得成功应用。按其工作原理,分为物理、化学、生物等净化方法,即:
      (1)热力学方法
      例如冷凝、吸收、吸附和膜分离等(吸附和吸收可以是化学或物理的)。
      (2)化学方法
      例如燃烧法,即氧化法(直接燃烧、热力燃烧、催化燃烧、蓄热式热力燃烧)
      (3)生化方法(也称生物降解法或生物催化法)
      例如:生物过滤、生化洗涤和生化膜分离等。
      环保、经济而论,如果VOCs的价值较高,而且有可能回收,则应尽可能将其回收在利用,因此从这意义上讲,废气的净化方法也可分为:
      (1)回收法
      例如吸附分离法,冷凝法和膜分离法等。
      (2)转化法(又称破坏法)
      将VOCs转化为物质,例如燃烧法和生化法。
      以下逐一介绍一些常用的净化方法:
      (1)吸收法
      吸收净化法是废气治理中一种重要的常用的方法,它是利用废气中各混合组分在选定的吸收剂中溶解度的不同,或其中一种或多种组分与吸收剂中活性组分结合,将物从废气中分离出来、净化废气目的的一种方法。
      吸收法使用的吸收设备主要有喷淋洗涤器、泡沫洗涤器、文氏管洗涤器等。吸收法的工艺流程和湿法除尘工艺近似,只是湿法除尘工艺用清水,而吸收法净化气体要用溶剂或吸收溶液。
      吸收法的优点是几乎可以处理各种气体,适用范围很广,并可回收有价值的产品。缺点是工艺比较复杂,吸收效率有时不高,吸收液需要再次处理,否则会造成废水的污染。
      (2)活性炭吸附法
      吸附是一种固体表面现象,是活性炭吸附塔利用多孔性固体吸附剂处理的气态污染物,使其中的一种或几种组分,在分子引力或化学键力的作用下,被吸附在固体表面,从而达到分离的目的。其中应用为广泛的是活性炭。
      活性炭对对苯、甲苯、二甲苯、乙醇、煤油、汽油、苯乙烯、氯乙烯等物质都有吸附功能。活性炭净化装置具有较高的效率,但活性炭吸附到   量时会达到饱和,      或   换活性炭,因此运行成本较高。活性炭吸附设备常用于低浓度废气和脱臭的后处理。
      (3)生物除臭法
      生物除臭法是通过微生物的生理代谢将具有臭味的物质加以转化,达到除臭的目的。目前   污水处理厂和污水泵房采用生物法处理废气的方法主要有土壤脱臭法、生物滤池法和生物滴滤塔等,治理效果较好。
      (4)低温等离子体技术
      等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的放电电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些   电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用,使污染物分子在短时间内发生分解等离子体去除污染物。该方法具有处理效果好,运行费用低廉、无二次污染、运行稳定、操作管理简便、即开即用等优点。
      (5)紫外光(UV)催化氧化
      废气的UV光催化氧化装置处理机理包括两个过程:一是在产生   离子群体的过程中,   数量的气体分子受   作用,本身分解成单质或转化为物质。二是含有大量   粒子和的自由基的离子群体,与分子气体(如H2S、甲苯等)作用,打开了其分子内部的化学键,转化为物质。态的氧离子具有的氧化性,能地氧化分解不受负离子作用控制的物。与废气反应后多余的氧离子(正),能与氧离子(负)很快结合成中性氧。
      紫外光催化是常温反应技术。光催化氧化设备可在室温下将水、空气和土壤中污染物氧化成   的产物。
      (6)RTO(RegenerativeThermalOxidizer,简称RTO)
      RTO即   热氧化分解器,又称蓄热式焚烧器。其基本原理实在高温下(≥760℃)将废气氧化生成CO2和H2O,从而净化废气,并回收分解时所释出的热量,以达到的双重目的。RTO是一种用于处理中挥发性废气的节能型环保装置。RTO主体结构由燃烧室、陶瓷填料床和切换阀等组成。该装置中的蓄热式陶瓷填充床换热器可使热能大限度的回收,热回收率大于,处理VOC时不用或使用很少的燃料。若处理低浓度废气,可选装浓缩装置,以降低燃烧消耗。
      RTO处理技术适用于废气、涂装废气、恶臭废气等废气净化处理;适用于废气成分经常发生变化或废气中含有使催化剂中毒或活性衰退的成分(如水银,锡,锌等的金属蒸汽和磷、磷化物,砷等,容易使催化剂失去活性;含卤素和大量的水蒸气的情形),含有卤素碳氢化合物及其它具有腐蚀性的气体。
      ,净化率一般在以上。可实现全自动化控制,操作简单,运行稳定,   。蓄热室内温度均匀分级增加,加强了炉内传热,换热效果   佳,炉膛容积小,降低了设备的造价。采用分级燃烧技术,延缓状燃烧下释出热能;炉内升温匀,烧损低,加热效果好,不存在传统燃烧过程中出现的局部高温高氧区,了热力型氮氧化物(NOx)的生成,无二次污染。 

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