低濃度廢氣處理技術(shù)的選擇

 

近年來(lái)，跟著我***環(huán)保部門(mén)針對(duì)各行業(yè)有機(jī)廢氣排放目標(biāo)的連續(xù)出臺(tái)，排放濃度限值以及針對(duì)排放速率限值的要求愈加嚴(yán)厲。以低濃度有機(jī)廢氣為例，對(duì)***家及各地?fù)]發(fā)性有機(jī)化合物排放規(guī)范要求匯總剖析可看出，當(dāng)?shù)匾?guī)范較***家規(guī)范嚴(yán)厲，新公布的規(guī)范較曾經(jīng)規(guī)范嚴(yán)厲。

 

針對(duì)低濃度有機(jī)廢氣，怎么選擇一套環(huán)保合格、出資合理、運(yùn)維經(jīng)濟(jì)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(jī)廢氣處理技術(shù)

 

現(xiàn)在，常見(jiàn)低濃度有機(jī)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(zhuǎn)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(yùn)用在電極間的10~30kV電壓擊穿效應(yīng)，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(nèi)的等離子體的基本粒子，與廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物發(fā)生作用，使有機(jī)化合物分子在極短的時(shí)刻內(nèi)發(fā)生分化，生成CO2和H2O以及部分副產(chǎn)品，以到達(dá)揮發(fā)性有機(jī)化合物凈化的意圖。

 

低溫等離子技術(shù)一般適用于有機(jī)物濃度500mg/m3以下的廢氣。廢氣中有機(jī)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(xiǎn)；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(yùn)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(fù)氧離子，再將廢氣中的有機(jī)化合物分子氧化復(fù)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(jī)物濃度500mg/m3以下的廢氣。廢氣中有機(jī)化合物的單程轉(zhuǎn)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(dǎo)致處理作用衰減快、運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)本錢(qián)高。能量歸納運(yùn)用率低，且無(wú)法運(yùn)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(jié)。其凈化原理如下：***要，運(yùn)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(dá)飽和狀態(tài)，運(yùn)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(jī)物在低溫環(huán)境下分化為CO2和H2O，到達(dá)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(jī)物濃度1000mg/m3以下的***風(fēng)量有機(jī)廢氣。實(shí)踐工程項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)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(xiàn)繼續(xù)衰減的景象。

 

經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐，活性炭吸附濃縮催化氧化技術(shù)也存在一些顯著的缺點(diǎn)。①選用活性炭資料作為吸附劑的安全性較差。因?yàn)榛钚蕴恐泻幸恍┙饘俪煞郑瑫?huì)對(duì)吸附在活性炭外表上的有機(jī)物發(fā)生催化氧化作用。當(dāng)再生熱氣流的溫度到達(dá)100℃以上時(shí)，因?yàn)榇呋趸饔玫脑鰪?qiáng)而構(gòu)成熱量積蓄，吸附床簡(jiǎn)單著火。②選用熱氣流吹掃再生活性炭，因?yàn)樵偕鷾囟鹊?，?dāng)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?yàn)榇嬖诎踩詥?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(jī)物，如三甲苯等則不能運(yùn)用該工藝進(jìn)行凈化。③一般活性炭具有很強(qiáng)的吸水才能，當(dāng)廢氣濕度較高時(shí)（超越60%），對(duì)有機(jī)物的凈化功率較低。

 

1.4沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)

 

沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)運(yùn)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(guī)劃。低溫條件下，***風(fēng)量的有機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)沸石轉(zhuǎn)輪，VOC分子吸附其外表，經(jīng)過(guò)沸石轉(zhuǎn)輪的廢氣可直接排放。吸附有很多VOC的沸石轉(zhuǎn)輪部分進(jìn)入高溫脫附區(qū)，運(yùn)用小風(fēng)量的高溫廢氣將沸石轉(zhuǎn)輪上的VOC分子脫附出來(lái)，構(gòu)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(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)一般適用于有機(jī)物濃度范圍在～1500mg/m3的廢氣。沸石轉(zhuǎn)輪濃縮設(shè)備吸附功率在≥90%。

 

沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化技術(shù):沸石轉(zhuǎn)輪在管理***風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣方面***勢(shì)顯著，可是對(duì)廢氣組分要求較高。例如氯甲烷、二氯甲烷等低沸點(diǎn)有機(jī)物，吸附功率較低，乃至無(wú)顯著作用，對(duì)長(zhǎng)鏈揮發(fā)性有機(jī)物吸附功率也不高；當(dāng)廢氣中含有乙醇和甲苯時(shí)，沸石轉(zhuǎn)輪對(duì)乙醇的吸附作用會(huì)因競(jìng)賽吸附而下降，一起沸石轉(zhuǎn)輪要求進(jìn)氣溫度在40℃以下；例如苯乙烯等有機(jī)物吸附在沸石分子篩微孔內(nèi)部，脫附時(shí)溫度180~220℃，到達(dá)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(zhuǎn)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(zhuǎn)輪，會(huì)與沸石發(fā)生反響，損害沸石外表結(jié)構(gòu)，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(jī)廢氣處理的***要意圖，針對(duì)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(jī)廢氣管理技術(shù)可從凈化功率、中心設(shè)備的運(yùn)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(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化四種低濃度。

 

針對(duì)慣例廢氣，凈化功率方面：沸石轉(zhuǎn)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(duì)含有＞120℃沸點(diǎn)的有機(jī)化合物，沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化顯著***于其他管理技術(shù)。

 

2.2低濃度廢氣處理技術(shù)運(yùn)維費(fèi)用比照

 

在滿(mǎn)意環(huán)保合格的前提下，低運(yùn)維費(fèi)用體現(xiàn)出有機(jī)廢氣管理技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。運(yùn)維費(fèi)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(yùn)維費(fèi)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(hù)費(fèi)用包含了活性炭的危廢處理費(fèi)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(duì)慣例廢氣，當(dāng)進(jìn)口濃度500mg/m3和100mg/m3時(shí)，運(yùn)維費(fèi)用從高到低：蜂窩活性炭吸附濃縮催化氧化＞沸石轉(zhuǎn)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(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化的運(yùn)維費(fèi)用均下降。

 

因?yàn)楣庋趸呋c低溫等離子不運(yùn)用VOCs的化學(xué)能，因而運(yùn)維費(fèi)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(jiān)局發(fā)文著重，對(duì)選用“低溫等離子”等或許發(fā)生燃燒能的工藝或設(shè)備設(shè)備處理易燃易爆揮發(fā)性有機(jī)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(shè)備，要當(dāng)即停用，并全面進(jìn)行安全危險(xiǎn)評(píng)價(jià)，謹(jǐn)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(xiàn)在沸石轉(zhuǎn)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(dāng)?shù)卣髁罱贡镜貐^(qū)運(yùn)用此類(lèi)有機(jī)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(xiàn)已無(wú)法滿(mǎn)意當(dāng)下的低濃度有機(jī)廢氣處理的需求。經(jīng)過(guò)對(duì)沸石轉(zhuǎn)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(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)在高凈化功率、低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用、高安全性方面顯著強(qiáng)于活性炭吸附濃縮催化氧化技術(shù)。因而，鑒于現(xiàn)在越來(lái)越嚴(yán)厲的有機(jī)廢氣當(dāng)?shù)丨h(huán)保排放要求，關(guān)于慣例低濃度有機(jī)廢氣小編愈加引薦選擇沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化氧化技術(shù)。