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  • 目前市場上流行的幾種廢氣處理方法 2023-08-28

    這些年跟著經濟的發展,化工企業的許多新起,在加上環保出資力度的不夠,導致了許多工業有機廢氣的排放,使得大氣環境質量下降,給人體健康來嚴重危害,給國民經濟構成巨大損失,因此,需求加大對有機廢氣的處理。對有機廢氣的管理,人們早就有研討,並且現已開宣布一些行之有用的操控技能,如廣泛選用並且研討較多的有熱損壞法、冷凝法、吸收法等,這些年構成的新操控技能有生物膜法、電暈法、等離子體分化法等。本文將對上述方法作較為具體的介紹。

     

    1有機廢氣處理技能

    1.1熱損壞法

    熱損壞是現在運用對比廣泛也是研討較多的有機廢氣管理方法,特別是對低濃度有機廢氣,有機化合物的熱損壞可分為直接火焰焚燒和催化焚燒。直接火焰焚燒是一種有機物在氣流中直接焚燒和輔佐燃料焚燒的方法。大都情況下,有機物濃度較低,不足以在沒有輔佐燃料時焚燒。直接火焰焚燒在恰當溫度和保存時刻條件下,能夠到達99%的熱處理功率。

    催化焚燒是有機物在氣流中被加熱,在催化床層作用下,加快有機物化學反響(或損壞功率的方法),催化劑的存在使有機物在熱損壞時比直接焚燒法需求更少的保存時刻和更低的溫度。催化劑在催化焚燒體系中起著重要作用。用於有機廢氣淨化的催化劑首要是金屬和金屬鹽,金屬包含貴金屬和非貴金屬。現在運用的金屬催化劑首要是Pt、Pd,技能老練,並且催化活性高,但報價對比貴重並且在處理鹵素有機物,含N、S、P等元素時,有機物易發作氧化等作用使催化劑失活。非金屬催化劑有過渡族元素鈷、稀土等。這些年催化劑的研製無論是國內還是國外進行得較多,並且多集中於非貴金屬催化劑並取能得了許多作用。例如V2O5 MOX(M:過渡族金屬) 貴金屬製成的催化劑用於管理甲硫醇廢氣,Pt Pd Cu催人劑用於管理含氮有機醇廢氣。

    因為有機廢氣中常出現雜質,很簡略導致催化劑中毒,導致催化劑中毒的毒物(抑制劑首要有磷、鉛、鉍砷、錫、汞、亞鐵離子鋅、鹵素等。催化劑載體起到節約催化劑,增大催化劑有用面積,使催化劑具有必定機械強度,削減燒結,進步催化活性和安穩性的作用。能作為載體的資料首要有AL2O3、鐵釩、石棉、陶土、活性炭、金屬等,最常用的是陶瓷載體通常製成網狀、球狀、柱狀、峰窩狀。別的這些年研討較多且成功的有絲光沸石等。對催化焚燒而言,今後研討的要點與熱點仍將是探究高效高活性的催化劑及其載體,催化氧化機理。

     

    1.2液體吸收法

    液體吸收法是運用液體吸收液與有機廢氣的類似相溶性原理而到達處理有機廢氣的意圖。通常為強化吸收作用用液體石油類物質、外表活性劑和水構成的混合液來作為吸收液。這些年,日本人研討運用了用環糊精作為有機鹵化物的吸收資料,依據環糊精對有機鹵化物親合性極強的原理,將環糊精的水溶液作為吸收劑對有機鹵化物氣體進行吸收。這種吸收劑具有無毒不污染,捕集後解吸率高,收回節約動力,可重複運用的長處。

    1.3吸附法

    吸附法的運用廣泛,具有能耗低、技能老練、去掉率高、淨化徹底、易於推行的長處,有極好的環境和經濟效益。缺點是設備巨大,流程雜亂,當廢氣中有膠粒物質或其他雜質時,吸附劑易中毒。吸附法首要用於低濃度,高通量可揮發性有機物(VOCs)的處理。決議吸附法處理VOCs的關鍵是吸附劑,吸附劑應具有密布的細孔構造、內外表積大、吸附功能好、化學性質安穩、不易破碎、對空氣阻力小等功能,常用的有活性炭、氧化鋁、矽膠、人工沸石等。

    現在,大都選用活性炭,其去掉功率高。活性炭有粒狀和纖維狀兩類。顆粒狀活性炭構造氣孔均勻,除小孔外,還有10~100nm的中孔和1.5~5um的大孔,處理氣體從外向內擴散,吸附脫附都較慢;而纖維活性炭孔徑散布均勻,孔徑小且絕大大都是1.5~3nm的微孔,因為小孔都向外,氣體擴散距離短,因此吸附脫附快。經過氧化鐵或氫氧化鈉或臭氧處理的活性炭通常具有十分好的吸附功能。

    1.4冷凝法

    冷凝法是運用物質在不一樣溫度下具有不一樣飽和蒸汽壓這一性質,選用下降體系溫度或進步體系壓力,使處於蒸汽狀況的污染物冷凝並從廢氣中別離出來的進程。冷凝進程可在穩定溫度的條件下用進步壓力的方法來完成,也可在穩定壓力的條件下用下降溫度的方法來完成,通常多選用後者。運用冷凝的方法,能使廢氣得到很高程度的淨化,可是高的淨化請求,通常是室溫下的冷卻水所不能到達的。淨化請求愈高,所需冷卻的溫度愈低,必要時還得增大壓力,這麼就會添加處理的難度和費用。因此,冷凝法通常與吸附、焚燒和其他淨化手法聯合運用,以收回有價值的商品。

    1.5生物法

    生物淨化實質上是一種氧化分化進程:附著在多孔、濕潤介質上的活性微生物以廢氣中有機組分作為其生命活動的動力或養分,轉化為簡略的無機物(CO2、H2O)或細胞構成物質。現期間首要技能包含:生物過濾床、生物滴濾床以及生物洗刷床。1.5.1生物過濾床生物過濾床是一種在其中填入具有吸附性濾料(如泥炭、土壤、活性炭等物質)的淨化設備。掛生物膜前,在過濾床中摻入pH緩衝劑和N、P、K等養分元素(如NH4NO3和K2HPO3),當具有必定濕度的廢氣進入生物濾床,經過約0.5~1m厚的生物活性填料層時,濾猜中的微生物(首要是細菌、放線菌、原生動物、藻類等)即可經過觸摸而捕獲廢氣中的有機物並將其作為本身成長的碳源。因此,廢氣經過生物過濾床後即可被淨化,而濾料層中的微生物在生化降解污染物的進程中不斷成長繁殖,從而使生物濾池的操作得以繼續進行。濾料運用一年後通常呈酸性,要定時進行保護和養護。

     

    1.5.2生物滴濾床生物滴濾池與生物濾池的構造類似,不一樣之處在於其頂部設有噴淋設備。生物滴濾床運用的是粗碎石、塑料蜂窩狀填料、塑料波紋板填料、陶瓷、不鏽鋼拉西環、樹皮、活性炭纖維、微孔矽膠等一類不具吸附性的填料,填料的外表是微生物構成的幾毫米厚的生物膜。廢氣經過滴濾池時,廢氣中的污染物被微生物降解,生物滴濾池在養分供應和微生物成長環境的調理方面具有優勢,可接受比生物濾池更大的污染負荷,一起具有很大的緩衝才能,操作條件也易於操控,可經過調理循環液的pH,參加K2HPO4、NH4NO3等物質得以完成。

    1.5.3生物洗刷塔生物洗刷塔通常由一個裝有填料的洗刷器和一個具有活性污泥的生物反響器構成。洗刷器里的噴淋設備將循環液逆著氣流噴灑,使廢氣中的污染物與填料外表的水觸摸,被水吸收而轉入液相,從而完成質量傳遞進程。吸收了廢氣組分的洗刷液,流入活性污泥池中,通入空氣充氧後再生,被吸收的氣態污染物經過微生物氧化作用,被活性污泥懸浮液從液相中除掉,生物洗刷塔技能中的液相是活動的,這有利於操控反響條件,便於添加養分液、緩衝劑和替換液體,除掉剩餘的商品。

    不一樣成分、濃度及氣量的氣態污染物各有其有用的生物淨化體系。生物洗刷塔適宜於處理淨化氣量較小、濃度大、易溶且生物代謝速率較低的廢氣;關於氣量大、濃度低的廢氣可選用生物過濾床;而關於負荷較高以及污染物降解後會生成酸性物質的則以生物滴濾床為好。

    1.6脈衝電暈法

    脈衝電暈法基本原理是經過前沿峻峭、脈寬窄(納秒級)的高壓脈衝電暈放電,能在常溫、常壓下獲得非平衡等離子體,即發作許多高能電子和O、H0等活性粒子,與有害分子進行氧化降解反響,使污染物終究轉化為無害物。1988年以來,美國就開展了電暈法降解低濃度的揮發性有機物的研討。研究表明在環境通常溫度和壓力下,該法能到達較好的功率。

    1.7膜別離法

    膜別離法的基本原理是依據氣體中各組分透過膜的速度不一樣,每種組分透過膜的速度與該氣體的性質、膜的特性與膜兩邊的氣體分壓有關。膜別離法淨化有機廢氣是依據有機蒸氣和空氣透過膜的才能不一樣,而將二者分隔的。常用膜別離技能有:蒸氣浸透、氣體膜別離和膜基吸收法。膜別離技能用於氣體淨化上的長處是出資費用低、別離因子大、別離作用好(即淨化作用好),並且膜法淨化操作簡略、操控便利、操作彈性大。

     

    1.8光分化法

    光分化VOCs有兩種形式:一種是直接光照在波長合當令,VOCs分化;另一種是催化劑存鄙人,光照VOCs使之分化。

    有研究表明,有機氯化物和氟氯烴在185nm紫外光照射下,兩種物質都能在極短的時刻內分化,鹵代物的分化速度大於氟氯烴;三氯乙烯幾秒鐘內即能分化成氧氣、氯氣、氟氣等。光分化可發作中心商品,可經過氫氧化鈉溶液處理或延伸停留時刻等手法終究去掉。

    光催化降解技能原理是光催化劑如TiO2在紫外線的照射下被激活,使H2O生成OH自由基,然後OH自由基將有機污染物氧化成CO2和H2O.用TiO2催化劑時可選用通常的螢光燈為光源來消除惡臭和十分低濃度的污染物。受催化劑降解功率的影響,光催化氧化法在工業上的運用還待開發。

     

    1.9等離子體分化法

    等離子體分化氯氟烴的技能已到實用期間,植松信行研討了運用等離子體的化學作用分化氯氟烴之類難分化氣體為無害物的運用。此技能可在短時刻內進行許多的氯氟烴等氣體的處理。此進程選用二個體系,一體系運用高頻等離子體急速加熱,使溫度達10000℃運用等離子體的化學作用與水蒸汽觸摸進行分化的超高溫加水體系;第二個體系是將高溫分化的排氣急冷到80℃下的排氣體系。該體系是由氯氟烴和水蒸汽的供應設備、等離子體發作設備、反響爐、冷卻罐以及排水處理設備等構成。

    1.10微波催化氧化技能

    微波空氣淨化技能是由填料吸附-解吸技能發展而來,是將傳統解吸方法轉變為微波解吸,微波能的運用大大削減了能量的耗費,並縮短了解吸時刻,並且吸附劑經20次解吸後基本上堅持原有吸附才能。微波解吸技能對空氣的淨化基本上與其在水處理中的運用類似,解吸原理都能夠用「容器加熱理論」和「體積加熱理論」加以解說。國內外在水處理中均有此方面的成功運用,而在空氣淨化中的運用,國外已有小規模的成功典範,國內尚處於起步期間。

     

    1.11變壓吸附別離與淨化的技能

    變壓吸附別離與淨化的技能(PSA)是運用氣體組分在固體吸附資料上吸附特性的差異,經過周期性的壓力改變進程完成氣體的別離與淨化。PSA技能是一種物理吸附法。通常選用沸石分子篩作為吸附劑(吸附容量大、吸附選擇性強)。在常溫及必定壓力條件下,可把有機廢氣中吸附在沸石分子篩上,沒有被吸附的氣體進入下一個工段。吸附有機廢氣今後的吸附劑經過降壓抽真空把有機物解吸,使吸附劑再生。再生後的吸附劑從頭去吸附廢氣中的有機物,以此循環往復。PSA技能是近幾十年來在工業上新興起的氣體別離技能,具有能耗低、出資少、流程簡略、自動化程度高、商品純度高、無環境污染等長處,是各種氣體別離與收回的較抱負的方法,極富有市場競爭力,在不久的將來將會在工業上敏捷推行。

    1.12臭氧分化法

    臭氧分化法國內未見報導,國外對此技能的研討也還很少。有研討標明O3可用於淨化地上廢氣,即能分化土壤中非揮發性有機物多環芳香有機物、脂肪族有機物、酚和殺蟲劑,此刻用地上氣作O3載體。別的,研討人員還特別注意了O3處理后土壤的微生物狀況改變,結果顯現細菌削減99%,呼吸功能下降。為此,研討人員經過用純O2和未反響的O3的分化操控技能,削減O3處理對土壤的生態體系的影響,從而到達安全的意圖。

    1.13電化學氧化法

    電化學氧化技能是選用一種內裝專利膜和AgNO3-HNO3溶液的化學電池,在溫度為50~100℃和常壓的條件下進行氧化,在陽極,VOCs惡臭氣體轉化為CO2和H2O;在陰極,生成亞硝酸,經處理後可循環運用。該法的典型特點:VOCs惡臭物質去掉率高,可達99%以上,但工作費用亦高較高。