有機硅廢氣處理工藝
一、有機硅廢氣簡述
有機硅,俗稱有機硅化合物,是指含有Si-C鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物的總稱。由于有機硅獨特的結構,兼?zhèn)淞藷o機材料與有機材料的性能,并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優(yōu)異特性,廣泛應用于航空航天、電子電氣、建筑、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫(yī)療等行業(yè),其中有機硅主要應用于密封、粘合、潤滑、涂層、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機硅數(shù)量和品種的持續(xù)增長,應用領域不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系,許多有機硅產品是其他化學品無法替代而又必不可少的。但是有機硅在制造生產過程產生粉塵、氯化氫(HCl)、氯甲烷、甲醇等廢氣污染物。這些廢氣污染物,如果沒有經過收集凈化處理,直接排放進入大氣環(huán)境中,既造成大氣空氣污染又對周邊居住的居民身體健康有傷害,因此,必須對有機硅廢氣進行凈化處理后,達到大氣污染標準排放要求。
二、有機硅廢氣處理方法
有機硅制造生產過程產生廢氣主要為粉塵、氯化氫(HCl)、氯甲烷、甲醇等,對于粉塵處理采用布袋除塵法,氯甲烷廢氣處理采用冷凝法,氯化氫酸性氣體處理采用酸堿中和法,而對于甲醇有機廢氣處理方法有很多種,常見主要有活性炭吸附、UV光解凈化、催化燃燒等,下面介紹有機硅廢氣處理工藝。
2.1布袋除塵法
將集氣罩收集廢氣通過管道輸送進入布袋除塵設備,對廢氣中的粉塵凈化處理后,通過煙囪高空達標排放。
2.2 冷凝工藝
冷凝法是利用廢氣在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓這一性質,采用降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力,將處于蒸汽狀態(tài)的污染物冷凝并從廢氣中分離,達到凈化的目的。冷凝法能使廢氣得到很高程度的凈化,但是高的凈化要求,往往是室溫下的冷卻水所不能達到的。凈化要求愈高,所需冷卻的溫度愈低,必要時還得增大壓力,這樣就會增加處理的難度和費用。因而,冷凝法往往與吸附、燃燒和其它凈化手段聯(lián)合使用,以回收有價值的產品。
2.3酸性氣體處理
對含酸性廢氣,經廢氣洗滌塔酸堿中和處理,達到國家排放標準后排放。
2.4 有機廢氣處理工藝
(1)活性炭吸附
活性炭吸附法主要原理就是利用多孔固體吸附劑(活性碳、硅膠、分子篩等)來處理有機廢氣,這樣就能夠通過化學鍵力或者是分子引力充分吸附有害成分,并且將其吸附在吸附劑的表面,從而達到凈化有機廢氣的目的。吸附法目前主要應用于大風量、低濃度(≤800mg/m3)、無顆粒物、無粘性物、常溫的低濃度有機廢氣凈化處理。
活性炭凈化率高(活性炭吸附可達到90%以上),實用遍及,操縱簡單,投資低。在吸附飽和以后需要更換新的活性炭,更換活性炭需要費用,替換下來的飽和以后的活性炭也是需要找專業(yè)人員進行危廢處理,運行費用高。
(2)UV光解凈化
UV光解凈化法利用高能UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產生游離氧(即活性氧),因游離氧所攜帶正負電子不平衡所以需與氧分子結合,進而產生臭氧,臭氧具有很強的氧化性,通過臭氧對有機廢氣、惡臭氣體進行協(xié)同光解氧化作用,使有機廢氣、惡臭氣體物質降解轉化成低分子化合物、CO2和H2O。
UV光解凈化法具有高效處理效率,可達到95%以上;適應性強,可適應中低濃度,大氣量,不同有機廢氣以及惡臭氣體物質的凈化處理;產品性能穩(wěn)定,運行穩(wěn)定可靠,每天可24小時連續(xù)工作;運行成本低,設備耗能低,無需專人管理與維護,只需作定期檢查。UV光解法因采用光解原理,模塊采取隔爆處理,消除了安全隱患,防火、防爆、防腐蝕性能高,設備性能安全穩(wěn)定,特別適用于化工、制藥等防爆要求高的行業(yè)。
(3)催化燃燒

RCO蓄熱式催化燃燒設備( Regenerative Catalytic Oxidition,簡稱 RCO)是將低溫催化氧化與蓄熱 技術 相結合的一種有機廢氣處理設備,應用于處理 中、 高濃度( 1000mg/m3—8000mg/m3)有機廢氣 凈化 的環(huán)保設備。 RCO蓄熱式催化燃燒設備 是在 RTO蓄熱式焚燒設備的基礎上發(fā)展而來,在蓄熱設備的蓄熱陶瓷層上布置一層催化劑,使進入的廢氣在200℃-400℃下進行催化燃燒分解成二氧化碳和水,從而達到凈化廢氣的目的。
廢氣首先通過陶瓷材料填充層(底層)預熱后發(fā)生熱量的儲備和熱交換,其溫度幾乎達到催化層(中層)進行催化氧化所設定的溫度,這時其中部分污染物氧化分解。
廢氣繼續(xù)通過加熱區(qū)(可采用電加熱方式或天然氣加熱方式)升溫,并維持在設定溫度;其再進入催化層完成催化氧化反應,即反應生成CO2和H2O,并釋放大量的熱量,以達到預期的處理效果。
經催化氧化后的氣體進入其他陶瓷材料填充層,回收熱能后通過旋轉閥排放到大氣中,凈化后排氣溫度僅略高于廢氣處理前的溫度。系統(tǒng)連續(xù)運轉、自動切換,通過旋轉閥工作,所有的陶瓷填充層均完成加熱、冷卻、凈化的循環(huán)步驟,熱量得以回收。