有機(jī)溶劑廢氣處理工藝有哪些
一、有機(jī)溶劑廢氣簡述
有機(jī)溶劑是相對于無機(jī)溶劑而言的一種化學(xué)物質(zhì),其特點(diǎn)大多是不溶于水,分子量小,以液態(tài)形式呈現(xiàn)并在與其他溶質(zhì)摻合的情況下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)生產(chǎn)中往往使用大量有機(jī)溶劑產(chǎn)生有機(jī)廢氣,此類有機(jī)廢氣成分比較復(fù)雜,多樣性,主要包括芳香族類∶苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等;酮類∶丙酮、環(huán)已酮、甲乙酮等;酯類∶醋酸乙酯、醋酸丁酯、異酸甲酯、香蕉水等;醇類∶甲醇、乙醇、丁醇、異丙醇等。有機(jī)溶劑廢氣若未處理直接排入大氣,不僅造成大氣污染,還會對周圍居民健康造成傷害,因此對有機(jī)溶劑廢氣必須進(jìn)行凈化處理,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
二、有機(jī)溶劑廢氣處理工藝
有機(jī)溶劑廢氣成分主要是有機(jī)廢氣,目前對于有機(jī)廢氣處理方法,常見主要有活性炭吸附法、冷凝法、UV光解凈化法、燃燒法等,下面中仁環(huán)保詳細(xì)介紹有機(jī)溶劑廢氣處理方法。
(1)活性炭吸附法
活性炭吸附法主要原理是利用多孔固體吸附劑(活性碳、硅膠、分子篩等)來處理有機(jī)廢氣,這樣就能夠通過化學(xué)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(dá)到凈化有機(jī)廢氣的目的。吸附法目前主要應(yīng)用于大風(fēng)量、低濃度(≤800mg/m3)、無顆粒物、無粘性物、常溫的低濃度有機(jī)廢氣凈化處理。
活性炭凈化率高(活性炭吸附可達(dá)到95%以上),實(shí)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(fèi)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(jìn)行危廢處理,運(yùn)行費(fèi)用高。
(2)冷凝法
冷凝法是通過降低溫度或提高系統(tǒng)壓力使氣態(tài)的揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)為其他形態(tài),從而從氣體中分離出來。冷凝法是依靠有機(jī)廢氣與其他氣體在不同溫度下飽和蒸氣壓不同的性質(zhì),易于被冷凝分離的揮發(fā)性有機(jī)物通常具有高沸點(diǎn)、高濃度的特性,而處理后的氣體混合物中由于仍殘留一部分有機(jī)廢氣,還需要二次尾氣處理。冷凝法除了能去除混合氣體中的揮發(fā)性有機(jī)物,還能將吸附濃縮的高濃度有機(jī)廢氣分離,得到有回收價值的有機(jī)物。冷凝法較適用于高濃度、高沸點(diǎn)的有機(jī)氣體混合物。濃度過低時,因其低溫高壓消耗能量較大,設(shè)備操作的費(fèi)用較高,一般不使用。沸點(diǎn)60℃以下的有機(jī)廢氣用冷凝法的凈化率在80%-90%,而對高揮發(fā)和中等揮發(fā)性的有機(jī)廢氣的凈化效果不理想。
冷凝法適合高濃度的有機(jī)廢氣,低濃度的有機(jī)廢氣處理效率較低,建議采用活性炭吸附脫附+冷凝回收的組合工藝,達(dá)到經(jīng)濟(jì)和高效組合運(yùn)行。
(3)UV光解法
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(chǎn)生游離氧(即活性氧),因游離氧所攜帶正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合,進(jìn)而產(chǎn)生臭氧,臭氧具有很強(qiáng)的氧化性,通過臭氧對有機(jī)廢氣、惡臭氣體進(jìn)行協(xié)同光解氧化作用,使有機(jī)廢氣、惡臭氣體物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、CO2和H2O。
UV光解法具有高效處理效率,可達(dá)到95%以上;適應(yīng)性強(qiáng),可適應(yīng)中低濃度,大氣量,不同有機(jī)廢氣以及惡臭氣體物質(zhì)的凈化處理;產(chǎn)品性能穩(wěn)定,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,每天可24小時連續(xù)工作;運(yùn)行成本低,設(shè)備耗能低,無需專人管理與維護(hù),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(shè)備性能安全穩(wěn)定,特別適用于采油(氣)田、石油化工、制藥等防爆要求高的行業(yè)。
(4)燃燒法

燃燒法只在揮發(fā)性有機(jī)物在高溫及空氣充足的條件下進(jìn)行完全燃燒,分解為CO2和H2O。燃燒法適用于各類有機(jī)廢氣,可以分為直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒。
排放濃度大于5000mg/m3 的高濃度廢氣一般采用直接燃燒法,該方法將VOCs廢氣作為燃料進(jìn)行燃燒,燃燒溫度一般控制在1100℃,處理效率高,可以達(dá)到95%-99%。
熱力燃燒法適合于處理濃度在1000-5000 mg/m3 的廢氣,采用熱力燃燒法,廢氣中VOCs濃度較低,需要借助其他燃料或助燃?xì)怏w,熱力燃燒所需的溫度較直接燃燒低,大約為540-820℃。燃燒法處理VOCs廢氣處理效率高,但VOCs廢氣若含有S、N等元素,燃燒后產(chǎn)生的廢氣直接外排會導(dǎo)致二次污染。
通過熱力燃燒或者催化燃燒法處理有機(jī)廢氣,其凈化率是比較高的,但是其投資運(yùn)營成本極高。因廢氣排放的點(diǎn)多且分散,很難實(shí)現(xiàn)集中收集。燃燒裝置需要多套且需要很大的占地面積。熱力燃燒比較適合24小時連續(xù)不斷運(yùn)行且濃度較高而穩(wěn)定的廢氣工況,不適合間斷性的生產(chǎn)產(chǎn)線工況。催化燃燒的投資和運(yùn)營費(fèi)用相對熱力燃燒較低,但凈化效率也相對較低一些;但貴金屬催化劑容易因?yàn)閺U氣中的雜質(zhì)(如硫化物)等造成中毒失效,而更換催化劑的費(fèi)用很高;同時對廢氣進(jìn)氣條件的控制非常嚴(yán)格,否則會造成催化燃燒室堵塞而引起安全事故。
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