常用的有機廢氣吸收塔處理辦法

 

 一、常用的有機廢氣處理辦法

 

  現(xiàn)在，***內(nèi)外常用的有機廢氣（VOCs）處理辦法***要有吸收法、吸附法、冷凝法、生物過濾、熱損壞法等，近幾年來構成的新技術有電暈法、催化燃燒法、等離子體分解法、光催化降解等。這些辦法的原理、適用范圍和***要***色簡述如下：

1、吸收法凈化氣體污染物

  吸收法是選用適宜的液體吸收劑處理混合物，以除掉其間一種或幾種有害氣體的凈化氣態(tài)的污染物***常用的辦法。在VOCs的處理中，吸收法因其對***氣量、中等濃度的VOCs處理有著許多***點而廣泛運用，它是運用其能與***部分油類物質互溶的***色，常用高沸點、低蒸汽壓的油類等有機溶劑作為吸收劑別離含高濃度有機物。

  吸收過程按其機理可分為物理吸收和化學吸收。VOCs的吸收一般為物理吸收，依據(jù)有機物類似相溶原理，常選用沸點較高、蒸汽壓較低的柴油、火油作為溶劑，使VOCs從氣相轉移到液相中，然后對吸收液進行解吸處理，收回其間的VOCs，一起使溶劑得以再生。當吸收劑為水時，選用精餾處理就能夠收回有機溶劑；當吸收劑為非水溶劑時，從下降作業(yè)本錢考慮，常需進行吸收劑的再生，離不開廢氣吸收塔。

  吸收劑是吸收操作中能夠挑選性地溶解混合氣體中某些***定組分的液體。一般分為物理吸收劑和化學吸收劑兩類。物理吸收劑與溶質之間無化學反響，氣體的溶解度只與氣液平衡有關；化學吸收劑與溶質之間有化學反響，氣體的溶解度不只與氣液平衡有關，并且與化學平衡有關。吸收劑一般有高沸點碳氫化合物、水、酸(堿)溶液、胺溶液等。吸收后的吸收液需求處理后排放或解吸后循環(huán)運用。

  吸收劑功能的***壞，是決議吸收操作效果***壞的關鍵要素之一。在用吸收法處理VOCs時，挑選吸收劑要考慮以下要素：①溶解度***，這樣吸收操作所需吸收劑量少，吸收周期長；②揮發(fā)性小，這樣吸收液丟失小，不易形成二次污染；③對設備無腐蝕，運用腐蝕性吸收劑會使材料本錢費進步；④價格便宜，來歷廣泛；⑤粘度低，粘度高易產(chǎn)生液泛，且氣液接觸面小，吸收功率下降；⑥熔點低，且無毒、無害、不易燃。

  以往所用的吸收劑都存在必定的缺乏，例如，在處理苯系物的吸收劑中，20世紀80年代多選用輕柴油、洗油等非極性的礦物油作為吸收液，1980年頭在工程上得到實踐運用，吸收功率高達90%。但此類礦物油自身易燃，價格也在日益上漲，并且存在后處理過程雜亂及二次污染問題。

  水是***廉價、易取得且***安全的液體，是***理想的吸收劑，可是VOCs在水中的溶解度很小，所以要參加有增強外表活性效果的無機助劑，以添加污染物的渙散、乳化、溶解性，并改進泡沫功能。為了添加VOCs在水中的溶解度，常用強堿弱酸鹽做助劑，與外表活性物質在一起時，還有杰出的助洗效果；別的，外表活性劑也可起到增溶效果，進步吸收功率。實踐證明：選用多種外表活性劑要比單一外表活性劑有更***的凈化效果。

2、吸附法凈化氣態(tài)污染物

  有害氣體的吸附法是運用多孔性固體吸附劑處理氣體混合物，脫除氣態(tài)污染物中的水分、有機溶劑蒸氣、惡臭和其他有害氣相物質。工業(yè)用的吸附劑品種許多，包含各種活性土、活性炭、活性氧化鋁、分子篩等?，F(xiàn)在市場上常用的***要有：

①活性炭：活性炭是常用的吸附劑，具有功能安穩(wěn)、抗腐蝕等***點。因為它的疏水性，常被用來吸附低濃度的有機溶劑、惡臭物質等。活性炭吸附技術在***內(nèi)用于醫(yī)藥、化工和食物等工業(yè)的精制和除臭已有多年前史。生產(chǎn)實踐標明，活性炭對有機污染物具有杰出的吸附性，它對染料化工、食物加工和有機化工等工業(yè)廢氣都有杰出的吸附效果。

②高分子篩：高分子篩吸附法是一種常溫分子篩凈化廢氣的技術，現(xiàn)在市場上多選用沸石分子篩，又稱組成沸石或分子篩，其化學組成通式為[M(I)M(Ⅱ)]O•Al2O3•nSiO2•mH20式中，M(I)和M(Ⅱ)分別為一價和二價金屬離子，多半是鈉和鈣，n稱為沸石的硅鋁比，硅***要來自于硅酸鈉和硅膠，鋁則來自鋁酸鈉和Al(OH)3等，它們與氫氧化鈉水溶液反響制得的膠體物，經(jīng)枯燥后便成沸石。沸石有均勻的孔徑，如0.3nm、0.4nm、0.5nm、1nm細孔。4nm沸石可吸附甲烷、乙烷，它已廣泛用于氣體吸附別離、氣體和液體枯燥以及正異烷烴的別離，但不吸附三個碳原子以上的正烷烴。對分子篩有害的雜質有二氧化硫、氧化氮、氯化氫、氯、硫化氫和氨等，這些成分被分子篩吸附后又遇到水分的情況下，會與分子篩起反響而使分子篩的晶格產(chǎn)生改變。它們與分子篩的反響是不可逆的，因此下降了分子篩的吸附才能，其結果是跟著運用時刻的延伸，吸附器的作業(yè)周期就會縮短。

  吸附是一種物質附著在另一種物質外表上的緩慢效果過程。吸附是一種界面現(xiàn)象，其與外表張力、外表能的改變有關。引起吸附的推進才能有兩種，一種是溶劑水對疏水物質的排斥力，另一種是固體對溶質的親和吸引力。吸附劑的比外表積和孔隙結構直接影響其吸附才能，在挑選吸附劑時，應依據(jù)廢氣的性質經(jīng)過實驗確認。對VOCs廢氣宜挑選過渡孔興旺的吸附劑。此外，灰分也有影響，灰分愈小，吸附功能愈***；吸附質分子的巨細與炭孔隙直徑愈挨近，愈簡略被吸附；吸附質濃度對吸附劑吸附量也有影響。在必定濃度范圍內(nèi)，吸附量是隨吸附質濃度的增***而添加的。別的，氣溫文pH值也有影響。吸附量隨氣溫的升高而削減，隨pH值的下降而增***。故低氣溫、低pH值有利于吸附劑的吸附。

  工業(yè)上選用***多的是固定床吸附設備，其***點是設備結構簡略，操作便利，吸附劑磨損小，缺陷是需周期性替換吸附劑或需配套再生設備組合運用。

3、直接燃燒法凈化氣態(tài)污染物

  直接燃燒法是運用***廣泛的一種有機廢氣管理辦法，它對污染物性質和排放流性質的依賴性較少，污染物去除率可達99%。直接燃燒法對較小的流量動搖是適用的，但在流量添加的情況下，因為停留時刻削減和混合不勻，將導致燃燒不完全，然后下降污染物的去除率，因此不合適流量改變***的排放流的管理。關于稀釋的排放流，需求彌補燃料以確保所要求的燃燒溫度，當有機廢氣的熱值高達5000kJ/Nm3時，有機廢氣則可看作燃料處理。直接燃燒法運用較多，技術老練，但存在燃燒爐、預熱器材料高溫氧化、作業(yè)費用高級問題。

4、催化燃燒法凈化氣態(tài)污染物

  催化燃燒法是運用催化劑的催化效果將廢氣中的有害物質轉化成各種無害化合物，或許轉化成比本來的狀況更簡略被去除的化合物而加以凈化的辦法。

  無論是直接燃燒仍是催化燃燒，都需求考慮安全要求。一般易燃蒸氣的濃度約束在低于爆破下限（LEL）的25%（相當于490kJ/m3的發(fā)熱量）以滿意安全要求，當排放流中易燃蒸氣濃度高于此值時，排放流需稀釋處理。跟著燃料價格上升，催化燃燒日益受到重視。因為催化劑可使反響在較低溫度下產(chǎn)生，然后節(jié)約許多燃料。催化燃燒不如直接燃燒運用廣泛，除催化劑的運用導致初出資增***外，還因為催化燃燒對污染物的性質和工藝條件比較靈敏。催化劑的運用壽命一般為3-5年。處理低濃度有機廢氣時，催化燃燒一般比直接燃燒的費用低，但關于高濃度有機廢氣假如未經(jīng)稀釋則不該選用催化燃燒，不然或許因催化床過熱而失掉活性。此外，廢氣中有機物含量的動搖應盡或許小以避免損壞催化劑。催化燃燒的去除率一般控制在95%以內(nèi)，更高的去除率也能夠到達，但需求更***的催化床體積和更高的溫度，在經(jīng)濟上未必適宜。催化燃燒法適用于污染物損壞率小于95%（一般低于90%）的場合，存在催化劑中毒與運用壽命等問題。

  催化燃燒可與吸附床組合運用，各自發(fā)揮其***點，以削減初始出資費用和下降作業(yè)本錢?，F(xiàn)在技術較老練的是活性炭吸附濃縮、催化燃燒設備脫附再生組合與沸石轉輪濃縮吸附、催化燃燒設備脫附再生組合，是運用吸附濃縮－脫附－催化燃燒三項接連變溫的吸、脫附程序，由廢氣預處理系統(tǒng)、活性炭吸附床或分子篩轉輪濃縮吸附系統(tǒng)、脫附系統(tǒng)、冷卻枯燥系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)等組成。吸附床或轉輪系統(tǒng)使低濃度、***風量有機廢氣濃縮為高濃度、小流量的濃縮氣體。經(jīng)過閥門轉化或轉輪的旋轉，可在轉輪上一起完結氣體的脫贊同轉輪的再生過程。進入濃縮轉輪的有機廢氣在常溫下被轉輪吸附區(qū)吸附凈化后直接排放至***氣，接著因轉輪的滾動而進入脫附區(qū)，吸附了有機物質的轉輪在此區(qū)內(nèi)脫附，吸附在轉輪上的有機物被別離、脫附、進入后續(xù)處理系統(tǒng)，如此循環(huán)作業(yè)。

二、高分子篩吸附結合催化燃燒工藝的有機廢氣處理辦法

  因為噴涂廢氣歸于低濃度有機廢氣，故上述的幾種處理辦法中，高分子篩吸附結合催化燃燒工藝處理辦法較為合適吉他噴涂有機廢氣的處理，該有機廢氣凈化系統(tǒng)***要包含噴淋吸收塔、過濾器、高分子篩吸附床、催化燃燒設備、氣流管道、調節(jié)閥、風機、煙囪和電控系統(tǒng)等。