低濃度廢氣處理技術(shù)的選擇

 

近年來(lái)，跟著(zhù)我***環(huán)保部門(mén)針對各行業(yè)有機廢氣排放目標的連續出臺，排放濃度限值以及針對排放速率限值的要求愈加嚴厲。以低濃度有機廢氣為例，對***家及各地揮發(fā)性有機化合物排放規范要求匯總剖析可看出，當地規范較***家規范嚴厲，新公布的規范較曾經(jīng)規范嚴厲。

 

針對低濃度有機廢氣，怎么選擇一套環(huán)保合格、出資合理、運維經(jīng)濟及安全可靠的管理技術(shù)成為各管理企業(yè)***要要處理的問(wèn)題。

 

1常用低濃度有機廢氣處理技術(shù)

 

現在，常見(jiàn)低濃度有機廢氣處理技術(shù)分為：低溫等離子、光催化氧化、蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化、沸石轉輪吸附濃縮催化氧化等。

 

1.1低溫等離子廢氣處理技術(shù)

 

低溫等離子技術(shù)運用在電極間的10~30kV電壓擊穿效應，生成包含光子、電子、離子、基態(tài)分子原子和激發(fā)態(tài)分子原子在內的等離子體的基本粒子，與廢氣中的揮發(fā)性有機化合物發(fā)生作用，使有機化合物分子在極短的時(shí)刻內發(fā)生分化，生成CO2和H2O以及部分副產(chǎn)品，以到達揮發(fā)性有機化合物凈化的意圖。

 

低溫等離子技術(shù)一般適用于有機物濃度500mg/m3以下的廢氣。廢氣中有機化合物的去除功率一般低于40%。

 

低溫等離子技術(shù)具有以下技術(shù)***色：無(wú)選擇性損壞，凈化功率偏低，易發(fā)生二次污染物或中心產(chǎn)品，環(huán)保合格有困難；易生成臭氧，帶來(lái)臭氧超支問(wèn)題；處理高沸點(diǎn)或粘稠物質(zhì)（如含有漆渣、焦油等）存在爆破危險；易受進(jìn)氣中顆粒物及濕度影響處理作用。

 

1.2光催化氧化廢氣處理技術(shù)

 

光催化氧化管理技術(shù)運用***種紫外線(xiàn)波段，在***種催化劑的作用下，將氧氣催化生成負氧離子，再將廢氣中的有機化合物分子氧化復原的一種***別處理方式。

 

光催化氧化管理技術(shù)一般適用于有機物濃度500mg/m3以下的廢氣。廢氣中有機化合物的單程轉化率低，一般低于40%。

 

光催化氧化廢氣處理技術(shù)具有以下技術(shù)***色：無(wú)選擇性氧化，凈化功率偏低，易發(fā)生二次污染物或中心產(chǎn)品，環(huán)保合格有困難；存在催化劑外表污染及燈管壽命等問(wèn)題，導致處理作用衰減快、運轉保護本錢(qián)高。能量歸納運用率低，且無(wú)法運用VOCs中的化學(xué)能。

 

1.3蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化技術(shù)

 

蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化技術(shù)是活性炭吸附技術(shù)、催化燃燒技術(shù)的組合，VOCs廢氣經(jīng)過(guò)吸附、濃縮、燃燒3個(gè)環(huán)節。其凈化原理如下：***要，運用活性炭的多孔性和外表張力，將VOCs溶劑吸附在活性炭空地中，然后凈化廢氣。然后，吸附到達飽和狀態(tài)，運用熱風(fēng)脫附、再生。***終，在適宜的催化劑作用下，促進(jìn)脫附后的有機物在低溫環(huán)境下分化為CO2和H2O，到達廢氣處理目。

 

蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化技術(shù)一般適用于有機物濃度1000mg/m3以下的***風(fēng)量有機廢氣。實(shí)踐工程項目運轉必定周期后的活性炭吸附濃縮凈化功率≤90%，活性炭的吸附凈化功率出現繼續衰減的景象。

 

經(jīng)過(guò)多年的運轉實(shí)踐，活性炭吸附濃縮催化氧化技術(shù)也存在一些顯著(zhù)的缺點(diǎn)。①選用活性炭資料作為吸附劑的安全性較差。因為活性炭中含有一些金屬成分，會(huì )對吸附在活性炭外表上的有機物發(fā)生催化氧化作用。當再生熱氣流的溫度到達100℃以上時(shí)，因為催化氧化作用的增強而構成熱量積蓄，吸附床簡(jiǎn)單著(zhù)火。②選用熱氣流吹掃再生活性炭，因為再生溫度低，當脫附周期完成后部分高沸點(diǎn)化合物不能完全脫附，會(huì )在活性炭床層中堆集而使其吸附才能下降。因為存在安全性問(wèn)題，一般的再生溫度不能超越120℃。因而關(guān)于沸點(diǎn)高于120℃的有機物，如三甲苯等則不能運用該工藝進(jìn)行凈化。③一般活性炭具有很強的吸水才能，當廢氣濕度較高時(shí)（超越60%），對有機物的凈化功率較低。

 

1.4沸石轉輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)

 

沸石轉輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)運用沸石比外表積***和不同溫度條件下分子間作用力不同的原理進(jìn)行規劃。低溫條件下，***風(fēng)量的有機廢氣經(jīng)過(guò)沸石轉輪，VOC分子吸附其外表，經(jīng)過(guò)沸石轉輪的廢氣可直接排放。吸附有很多VOC的沸石轉輪部分進(jìn)入高溫脫附區，運用小風(fēng)量的高溫廢氣將沸石轉輪上的VOC分子脫附出來(lái)，構成高濃度廢氣，送入后端的廢氣催化氧化體系催化氧化分化處理成CO2和H2O，凈化后的廢氣可直接排放。

 

沸石轉輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)一般適用于有機物濃度范圍在～1500mg/m3的廢氣。沸石轉輪濃縮設備吸附功率在≥90%。

 

沸石轉輪吸附濃縮催化氧化技術(shù):沸石轉輪在管理***風(fēng)量、低濃度有機廢氣方面***勢顯著(zhù)，可是對廢氣組分要求較高。例如氯甲烷、二氯甲烷等低沸點(diǎn)有機物，吸附功率較低，乃至無(wú)顯著(zhù)作用，對長(cháng)鏈揮發(fā)性有機物吸附功率也不高；當廢氣中含有乙醇和甲苯時(shí)，沸石轉輪對乙醇的吸附作用會(huì )因競賽吸附而下降，一起沸石轉輪要求進(jìn)氣溫度在40℃以下；例如苯乙烯等有機物吸附在沸石分子篩微孔內部，脫附時(shí)溫度180~220℃，到達了其聚合反響的條件，簡(jiǎn)單生成***分子聚合物，阻塞沸石微孔，影響吸附功率，一朝一夕使沸石失掉吸附才能，這種損壞是不可逆的。沸石轉輪中具有吸附才能的沸石是弱堿性的，假如廢氣中酸性組分進(jìn)入沸石轉輪，會(huì )與沸石發(fā)生反響，損害沸石外表結構，下降沸石吸附作用。

 

2低濃度廢氣管理技術(shù)比照

 

2.1低濃度廢氣處理技術(shù)環(huán)保功能比照

 

環(huán)保合格是有機廢氣處理的***要意圖，針對低濃度廢氣的管理要求，選擇一套滿(mǎn)意環(huán)保合格的有機廢氣管理技術(shù)可從凈化功率、中心設備的運用壽命、合適的管理風(fēng)量、合適的管理濃度等方面進(jìn)行歸納的剖析研判。低溫等離子、光氧化催化、活性炭吸附濃縮催化氧化、沸石轉輪吸附濃縮催化氧化四種低濃度。

 

針對慣例廢氣，凈化功率方面：沸石轉輪吸附濃縮催化氧化＞蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化＞光氧化催化≈低溫等離子。針對含有＞120℃沸點(diǎn)的有機化合物，沸石轉輪吸附濃縮催化氧化顯著(zhù)***于其他管理技術(shù)。

 

2.2低濃度廢氣處理技術(shù)運維費用比照

 

在滿(mǎn)意環(huán)保合格的前提下，低運維費用體現出有機廢氣管理技術(shù)的經(jīng)濟性。運維費用別離依照進(jìn)口濃度為500mg/m3和100mg/m3的工況進(jìn)行理論核算。

 

低濃度廢氣處理技術(shù)運維費用比照（進(jìn)口濃度500mg/m3）

 

低濃度廢氣處理技術(shù)環(huán)保功能比照（進(jìn)口濃度100mg/m3）

 

注：VOCs熱值是依照慣例噴涂廢氣的混合熱值約36000kJ/kg核算。保護費用包含了活性炭的危廢處理費用。天然氣單價(jià)依照3.3元/Nm3，電單價(jià)依照0.86元/kWh。

 

針對慣例廢氣，當進(jìn)口濃度500mg/m3和100mg/m3時(shí)，運維費用從高到低：蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化＞沸石轉輪吸附濃縮催化氧化＞光氧化催化＞低溫等離子。其間，進(jìn)口濃度增***，則蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化和沸石轉輪吸附濃縮催化氧化的運維費用均下降。

 

因為光氧化催化與低溫等離子不運用VOCs的化學(xué)能，因而運維費用與進(jìn)口濃度無(wú)相關(guān)。

 

2.3低濃度廢氣處理技術(shù)安全比照

 

低溫等離子體技術(shù)在VOCs管理的工程實(shí)踐中屢次發(fā)生燃燒爆破事端，極***地約束了該技術(shù)在VOCs管理中的推行。天津市安監局發(fā)文著(zhù)重，對選用“低溫等離子”等或許發(fā)生燃燒能的工藝或設備設備處理易燃易爆揮發(fā)性有機物的，或選用濕法除塵處理鋁、鎂等金屬涉爆粉塵的環(huán)保設備，要當即停用，并全面進(jìn)行安全危險評價(jià)，謹防相似事端再次發(fā)生。

 

低濃度廢氣管理技術(shù)安全比照剖析

 

現在沸石轉輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)歸于政府鼓舞引薦的***家先進(jìn)管理技術(shù)。而低溫等離子與光氧催化技術(shù)歸于不鼓舞技術(shù)，乃至某些當地政府明令禁止本地區運用此類(lèi)有機廢氣管理技術(shù)。

 

3、定論

 

從環(huán)保功能以及技術(shù)的安全功能進(jìn)行剖析，低溫等離子分期處理技術(shù)和光氧化催化廢氣處理技術(shù)現已無(wú)法滿(mǎn)意當下的低濃度有機廢氣處理的需求。經(jīng)過(guò)對沸石轉輪吸附濃縮催化氧化與活性炭吸附濃縮催化氧化比照剖析，沸石轉輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)在高凈化功率、低運轉費用、高安全性方面顯著(zhù)強于活性炭吸附濃縮催化氧化技術(shù)。因而，鑒于現在越來(lái)越嚴厲的有機廢氣當地環(huán)保排放要求，關(guān)于慣例低濃度有機廢氣小編愈加引薦選擇沸石轉輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)。