【廣告】
VOCs 治理有較多措施, 其治理方法包括源頭減量、中間控制和末端處理等。目前,我國(guó)以末端治理為主。
末端治理技術(shù)一般分為破壞性處理和回收性處理,破壞性處理主要包括催化燃燒法和焚燒處理法,回收性處理包括吸收法、冷凝法、吸附法和膜分離法等?;厥招蕴幚硪蚱浼夹g(shù)手段還不成熟,成本較高,目前沒有大規(guī)模應(yīng)用。焚燒法是直接將 VOCs 通入焚燒爐中,在爐內(nèi)充分燃燒,產(chǎn)生二氧化碳和水。該方法成本較低,運(yùn)用范圍較廣,技術(shù)線路也比較成熟。催化燃燒法是在廢氣燃燒的時(shí)候加入某種催化劑,降低 VOCs 的燃點(diǎn), 使 VOCs 能夠充分燃燒,最終生成二氧化碳和水,實(shí)現(xiàn)直排。當(dāng)前常用催化劑種類有 Cu、Fe、Ti 等非與 Pd、Au、Pt等兩大類。焚燒處理法和催化燃燒法在 VOCs 治理中占據(jù)核心地位,因其分解氧化徹底、治理效率高而得到廣泛應(yīng)用,其中催化燃燒法因無明火、節(jié)能、氧化溫度低而得到廣泛應(yīng)用。催化燃燒是一種涉及氣—固兩相的化學(xué)反應(yīng),其本質(zhì)機(jī)理為在有活性氧參與的條件下發(fā)生的深度氧化反應(yīng)。在反應(yīng)過程中,加入催化劑可以顯著降低反應(yīng)所需的活化能,VOCs 富集在催化劑表面,在較低燃燒溫度下發(fā)生無焰燃燒,最終分解為二氧化碳和水,同時(shí)釋放出大量的熱。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下:CnHm (n m/4) O2→ n CO2 m/2 H2O 能量在催化劑的作用下,VOCs 可以在較低溫度下充分燃燒,生成二氧化碳和水,去除率高達(dá) 90%。催化燃燒法具有能耗低、運(yùn)行可靠穩(wěn)定、無二次污染等突出優(yōu)點(diǎn),在歐美國(guó)家已得到廣泛推廣應(yīng)用。在我國(guó),催化燃燒法也是處理 VOCs 的主要手段,其應(yīng)用比例約為 55%。目前,催化燃燒法已經(jīng)成為處理 VOCs 的主流。
吸附脫附+催化燃燒設(shè)備
?。?)預(yù)處理系統(tǒng)
考慮到生產(chǎn)過程中有粉塵,需對(duì)匯集后出外墻的管道中的廢氣進(jìn)行預(yù)處理;通過初效過濾器(G4)及中效過濾器(F8)作為過濾裝置,預(yù)處理后進(jìn)入排風(fēng)總管其作用是去除殘留在廢氣中的顆粒物,保護(hù)后續(xù)回收裝置的正常運(yùn)行。
(2)有機(jī)廢氣凈化系統(tǒng)
本項(xiàng)目采用“收集 預(yù)處理 活性炭吸附、脫附裝置處理 催化燃燒”主要包括以下兩個(gè)部 分:
1)經(jīng)過預(yù)處理后的廢氣,經(jīng)活性炭吸附系統(tǒng)處理后通過排氣筒高空排放。
2)活性炭飽和后利用熱空氣進(jìn)行脫附,脫附后氣體經(jīng)過催化氧化系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理凈化后排放。
工藝尾氣處理的流程
有機(jī)廢氣首先需要在增壓風(fēng)機(jī)的幫助下進(jìn)入堿洗塔,通過堿液來去除掉催化中的有毒物質(zhì),而通過堿洗塔上方的水洗段,能夠有效的去除廢棄的堿液。經(jīng)過預(yù)處理之后的工藝廢氣會(huì)進(jìn)入到尾氣換熱器,并且與高溫尾氣進(jìn)行換熱反應(yīng),并且在催化劑的作用下就會(huì)出現(xiàn)催化燃燒反應(yīng)。然后通過排氣筒就可以將處理過后的尾氣排放到大氣中。進(jìn)行處理的過程中,需要有循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)以及循環(huán)尾氣冷卻器,這樣尾氣在進(jìn)行尾氣換熱器的時(shí)候能夠?qū)囟缺3衷?0℃左右,這樣就能夠?qū)Υ呋紵磻?yīng)器的溫度進(jìn)行控制。工藝尾氣中沒有氧氣,因此催化燃燒反應(yīng)需要的氧氣就需要鼓風(fēng)機(jī)來從大氣中引入。本工藝進(jìn)行開工預(yù)熱的時(shí)候使用的是電加熱器來對(duì)尾氣進(jìn)行加熱,一直到其溫度正常。
催化燃燒裝置具有 VOCs 去除效率高、能耗低、自動(dòng)化操作方便等特點(diǎn),現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)。目前在我國(guó),相對(duì)于傳統(tǒng)吸附技術(shù)與生化技術(shù)等VOCs 處理方法,催化燃燒工藝市場(chǎng)的占有率超過22%,其在國(guó)外市場(chǎng)占有率高達(dá) 29%,顯示出其日益成熟并且被市場(chǎng)廣泛接受的趨勢(shì)[4]。催化燃燒裝置適合處理中小風(fēng)量(800~30 000 m3/h)廢氣,在風(fēng)量較大、VOCs 質(zhì)量濃度過低的情況下,可采用上游安裝沸石轉(zhuǎn)輪對(duì)氣體進(jìn)行濃縮,下游利用催化燃燒裝置進(jìn)行氧化處理的協(xié)同方法進(jìn)行處理??傮w來說,催化燃燒裝置與工藝是一種經(jīng)濟(jì)方便的 VOCs 廢氣處理方式。