隨著工業化的快速發展,大量有機廢氣的排放,危害大氣環境,制約經濟的可持續增長,對經濟發展具有重要意義。簡要介紹有機廢氣的組成、來源及危害的基礎上,總結了各種有機廢氣 廢氣焚燒爐近年來,大氣污染問題日益突出,嚴重影響自然環境、生態氣候和人民健康。目前已知的大氣污染物有100多種,其中揮發性有機物(VOCs)是造成PM2.5和光化學污染的主要“元兇”,其控制工作受到廣泛關注。隨著大氣污染防治監管力度的加大,許多高污染有機物排放行業的發展也受到制約。因此,我們應該尋找一個合理的有機環境 廢氣焚燒爐方法:研制高效有機藥物 廢氣焚燒爐技術對環境保護和經濟發展具有重要意義。
1、有機廢氣的組成、來源及危害
揮發性有機廢氣主要包括脂肪烴、芳烴、鹵代烴、醇、醛、酮、酯、醚、酚、胺、腈、羧酸等,主要來源于石油化工,制藥、印刷、油漆、涂裝、皮革加工、化纖生產、塑料加工等行業涉及使用大量有機溶劑生產過程排放。
有機廢氣成分復雜、易燃易爆、有毒。它不僅會污染大氣環境,產生光化學煙霧,破壞臭氧層,還會通過呼吸和皮膚吸收進入人體,刺激呼吸系統,影響神經系統和造血系統,損傷肝、脾等器官,引起中毒,癌癥甚至死亡。
2有機 廢氣焚燒爐目前,已開發出多種有機廢氣處理技術。根據處理原理,這些技術一般可分為兩類:一類是回收法,即通過簡單改變有機物的溫度、壓力等物理性質或使用選擇性吸附劑對其進行分離回收;另一類是消除法,即,通過化學或生物反應達到一定條件,有機物被氧化分解成無毒或低毒的產品。
2.1回收方法主要有吸附法、吸附法、冷凝法和膜分離法。
2.1.1吸附法
吸附法采用多孔吸附劑選擇性吸附有機廢氣中的污染物,主要用于低濃度、高通量有機廢氣的處理。吸附劑的選擇是吸附法應用的關鍵。
常用的吸附劑有活性炭、沸石、氧化鋁、硅膠和一些高分子材料?;钚蕴恳云淞己玫倪x擇性、發達的孔結構、較大的比表面積、良好的機械強度、理想的生物相容性和化學穩定性,成為應用最廣泛的有機廢氣吸附材料?;钚蕴课椒苡行綇U氣中的芳烴、脂肪烴、鹵代烴、醇、酮、醚、酯等物質。為了提高活性炭的吸附性能,可以用酸和堿對其進行改性。此外,吸附劑的形狀和結構也影響吸附性能。結果表明,纖維活性炭對廢氣中苯的吸附量是普通活性炭的1~10倍,吸附效果較好。
吸附法以其工藝成熟、去除效率高、設備簡單、能耗低等優點被廣泛應用于有機廢氣的處理。但吸附法操作成本高,吸附材料的吸附能力有限,再生困難,重復使用后吸附效果明顯下降,易失活,處理失活吸附劑存一些問題。
2.1.2吸收法
吸收法主要是指液體吸收法,利用低揮發性或非揮發性的液體吸收劑吸收有機廢氣中的有害物質,對廢氣進行處理。根據吸收原理的不同,液體吸收法可分為物理吸收法和化學吸收法。前者利用物質的相似相容原理,通過吸收劑選擇性地吸收性質相似的有害氣體,從而達到凈化的目的。后者是通過吸收劑與有機廢氣的化學反應,達到凈化廢氣和分離污染物的目的。針對不同組分的有機廢氣,選擇合適的吸收劑是非常重要的。肖曉杰比較了幾種有機廢氣吸收液(二乙基羥胺、聚乙二醇400、硅油、食用油、廢機油和0柴油)對甲苯廢氣的吸收效果。結果表明,相同的實驗條件下,二乙基羥胺對甲苯的吸附效果最好,聚乙二醇和硅油的吸附效果最差。近年來,利用環糊精水溶液作為有機鹵化物的吸收劑也取得了理想的效果。
本發明具有投資成本低、運行費用低、操作簡單的優點,適用于高濃度有機廢氣的處理。應用中需要對吸收劑進行后期處理。工藝復雜,成本高。同時,易產生二次污染,限制了該方法的應用。
2.1.3冷凝法
冷凝法通過降低系統溫度或升高系統壓力,將有機污染物冷凝后直接從廢氣中分離出來,適用于高濃度、高沸點有機廢氣的處理。由于加壓設備越來越昂貴,冷凝一般采用冷卻方式。該方法具有操作簡單、投資成本低、經濟效益高等優點,但單獨采用冷凝法處理的廢氣仍含有高濃度的污染物。因此,實際應用中,往往與吸附法、催化燃燒法等其它方法相結合,有利于降低有機負荷、降低操作條件和成本,分離回收有機廢氣中的部分組分,實現資源化利用。
2.1.4膜分離法
膜分離法利用有機分子和空氣通過聚合物膜的不同溶解擴散速率,分離有機廢氣中的污染物。常用的膜分離方法有:蒸汽滲透法、氣體膜分離法和膜基吸收法。膜分離法適用于低通量、高濃度有機廢氣的處理。具有操作簡單、效率高、能耗低、無二次污染等優點。同時,還可以實現對脂肪烴、芳烴、氯代烴、酮、醛、酚、腈、醇、胺、酸等有機物的回收,雖然膜分離效果好,但膜通量小,過程中容易受到污染設備投資和運行成本高。
2.2消除方法主要有燃燒法、脈沖電暈法、低溫等離子體技術、光催化氧化法、臭氧催化氧化法、微波催化氧化法和生物處理法。
2.2.1燃燒法
燃燒法是通過充分燃燒將揮發性有機物轉化為水和二氧化碳的方法,主要包括直接燃燒法、熱燃燒法和催化燃燒法。
直接燃燒法是以廢氣為燃料直接燃燒,要求高溫(1100℃左右),適用于高濃度有機廢氣的處理。直接火焰燃燒具有應用范圍廣、投資成本低、設備簡單、處理效果完全等優點。保證時間和適宜溫度的條件下,處理效率可達99%以上,但高溫燃燒易產生二次污染。
熱燃燒法是利用換熱器對有機廢氣進行加熱,使其700-800的高溫條件下燃燒,廢氣處理效率可達95%-99%。與直接燃燒法相比,熱燃燒法降低了部分能耗。
催化燃燒法是利用催化劑較低的溫度(200℃~500℃)下加熱有機廢氣,使其氧化分解,達到凈化的目的。常用的催化劑有非貴金屬和貴金屬催化劑、過渡金屬氧化物和復合氧化物催化劑。催化燃燒法具有安全性好、能耗少、無二次污染、凈化效率高等優點,但使用過程中容易引起催化劑中毒。因此,使用條件和操作過程應該非常高。此外,貴金屬催化劑成本高,經濟效益差。
2.2.2脈沖電暈法(pulse coronation method)
陡前沿窄脈沖高壓脈沖電暈放電室溫和大氣壓下產生大量高能電子或活性粒子,如0、oh、N、臭氧等,與有機分子發生反應,破壞其化學鍵,如如C-C、C-0和C-H,最終將污染物降解為CO和H0等無害物質。結果表明,對二甲苯的去除率隨脈沖峰值電壓和脈沖頻率的增大而增大,隨氣體流量和氣體入口質量濃度的增大而減小。實驗結果表明,脈沖電暈法適用于低濃度、大流量二甲苯廢氣的處理,最高去除率可達87.4%。但實際應用中,該方法存能耗大、大功率脈沖電源制造工藝復雜、成本高、火花開關壽命短等問題,限制了該技術的進一步推廣。
2.2.3低溫等離子體技術
低溫等離子體技術可通過高壓脈沖放電獲得大量高能電子、自由基等活性粒子,經低溫處理后可變成固體、液體或氣體。這些粒子通過破壞有機物中的一些化學鍵,如C-H鍵和C-C鍵,將有機污染物降解為無害或低毒的物質。適用于處理高濃度有機廢氣
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