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化工行业废气处理技术

来源: | 发布日期:2022-02-21 | 浏览次数: |

1.化工厂废气来源

化工厂在生产过程中会产生大量有毒有害气体,分为有机废气和无机废气。化工废气污染种类很多,物理和化学性质很复杂,毒性也不一样。化工废气中有毒物质为分:酸碱废气、有机废气或者二者混合气体。化工废气的异味对人体有着很大的危害,不仅对周围环境造成很大污染,还会对化工厂员工以及周围居民身体检查造成极大危害。

2.化工厂废气成分及分类

不同化工生产行业产生的化工废气成分差别很大,如氯碱行业产生的废气中主要含有氯气、氯化氢、氯乙烯、汞、乙炔等,氮肥行业产生的废气中主要含有氮氧化物、尿素粉尘、一氧化碳、氨气、二氧化硫、甲烷等。

按照污染物存在的形态,化工废气可分为颗粒污染物和气态污染物,颗粒污染物包括尘粒、粉尘、烟尘、雾尘、煤尘等;气态污染物包括含硫化合物、含氯化合物、碳氧化合物、碳氢化合物、卤氧化合物等。

按照与污染源的关系可分为一次污染物和二次污染物。从化工厂污染源直接排出的原始物质,进入大气后性质没有发生变化,称为一次污染物;若一次污染物与大气中原有成分发生化学反应,形成与原污染物性质不同的新污染物,称为二次污染物。

3.化工厂废气特点

(1)易燃、易爆气体较多。如低沸点的酮、醛、易聚合的不饱和烃等,大量易燃、易爆气体如不采取适当措施,容易引起火灾、爆炸事故,危害极大。

(2)排放物大多都有刺激性或腐蚀性。如二氧化硫、氮氧化物、氯气、氟化氢等气体都有刺激性或腐蚀性,尤其以二氧化硫排放量比较大,二氧化硫气体直接损害人体健康,腐蚀金属、建筑物和雕塑的表面,还易氧化成硫酸盐降落到地面,污染土壤、森林、河流、湖泊。

(3)废气中浮游粒子种类多、危害大。化工生产排除的浮游粒子包括粉尘、烟气、酸雾等,种类繁多,对环境的危害较大。特别当浮游粒子与有害气体同时存在时能产生协同作用,对人的危害更为严重。

4.化工行业废气处理技术

(1)冷凝回收技术

冷凝回收技术采用多级连续冷却的方法,使混合油气中的烃类各组分的温度低于凝点从气态变为液态,除水蒸汽外空气仍保持气态,从而实现油气与空气的分离,可回收有价值的有机物。

优缺点:其关键部件压缩机和节流机构已全部实现本土化生产,投资和运行成本较低;并切设备简单、自动化程度高、维护方便、安全性好、输出为液态油可直接利用等优点。但需要附属冷冻设备,系统流程相对复杂。

适用条件:有机废气浓度高、温度低、风量小的工况,有回收价值的有机物。

(2)活性炭吸附技术

活性炭吸附技术通过活性炭吸附废气,当吸附饱和后,活性炭脱附再生,是目前比较新颖的废气净化处理技术。目前在有机溶剂回收方面有了新的突破,有机废气可回收再利用。

优缺点:净化效率高,成本低。缺点:再生较困难,需要不断更换,设备庞大,流程复杂,运行成本较高,不适合于湿度大的环境,当废气中有胶粒物质或其他杂质时,吸附剂易中毒。

适用条件:主要用于低浓度,高通量可挥法性有机物的处理。对苯类废气具有良好的吸附性能,但对烃类废气吸附性较差。

3.生物净化技术

生物净化技术利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。自然界中存在各种各样的微生物,几乎所有无机的和有机的污染物都能转化。

优缺点:设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点。缺点:不能回收利用污染物质。

4.液体吸收技术

液体吸收技术利用液体吸收液与有机废气的相似相溶性原理。通常为强化吸收效果用液体石油类物质、表面活性剂和水组成的混合液来作为吸收液。废气引入吸收液净化,待吸收液饱和后经加热、解析、冷凝回收。

优缺点:可重复利用。缺点:需配备加热解析回收装置,设备体积大、投资较高。

适用条件:本法适用于大气量、低温度、低浓度的废气。

5.直接燃烧技术

直接燃烧技术将有机废气引入燃烧室,直接与火焰接触燃烧,把废气中的可燃成分燃烧分解的一种方法。本法又分为不加辅助燃料和加辅助燃料两种燃烧类型。若废气中可燃污染物浓度高、热值大,仅靠燃烧废气即可维持燃烧

温度(高于800℃)则选用前者。废气中可燃污染物浓度低、热值小,必须加辅助燃料才能维持燃烧温度(600~800℃)则选择后者。

优缺点:直接燃烧法工艺简单、投资小;管理容易,维护简单,可靠性高;但需要的处理温度高,耗费燃料多,对安全技术、操作要求较高。

适用条件:适用于高浓度、小风量的废气。

6.活性炭吸附+催化燃烧技术

活性炭吸附+催化燃烧技术采用蜂窝状活性炭吸附,在活性炭接近饮和后引入热空气进行脱附、解析,脱附后废气引入催化燃烧床无焰燃烧,将其彻底净化。

优缺点:综合了吸附法及催化燃烧法的优点,热气体在系统中循环使用,大大降低能耗,具有运行稳定可靠、投资省、运行成本低、维修方便等特点。

适用条件:适用于大风量、低浓度的废气治理,是目前国内治理有机废气较成熟、实用的方法。

7.吸收技术

吸收技术将废气引入吸收液进净化,待吸收液饱和后经加热、解析、冷凝回收,本法适用于大气量、低温度、低浓度的废气,利用有机废气易溶于水的特性,废气直接与水接触,从而溶解于水,达到去除废气的效果。

优缺点:工艺简单,管理方便,设备运转费用低。缺点:产生二次污染,需对洗涤液进行处理,净化效率低,设备体积大、投资较高。

适用条件:适用于水溶性、有组织排放源的有机气体。

8.热力燃烧技术

热力燃烧技术采用蓄热式热力氧化炉RTO进行处理有机废气,可以达到高效节能的双重效果。

适用条件:适合处理有机废气的范围广,处理效率高,广泛用于涂布、印刷、喷涂、医药等行业。

9.洗涤技术

洗涤技术对工业废气如酸雾废气处理、碱雾废气处理和油漆废气处理、喷漆废气处理、有机废气处理的吸收溶解、化学废气吸附、氧化还原、酸碱中和有明显功效,达到国家工业废气排放标准。

适用条件:适合处理有机废气的范围广,处理效率高,广泛用于喷漆房、喷漆车间、烤漆房等行业。

10.离子净化技术

离子净化技术利用离子废气处理设备中的介质阻挡放电过程中,等离子体内部产生富含较高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,较终转化为CO2和H2O等物质,从而达到净化废气的目的。

适用条件:适用范围广,净化效率高,尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭气体,如化工、医药等行业。电子能量高,几乎可以和所有的恶臭气体分子作用。

优缺点:运行费用低,反应快,设备启动、停止十分迅速,随用随开。缺点:一次性投资较高、安全隐患。

11.UV光解净化技术

UV光解净化技术是利用高能紫外线光照射废气分子,将废气分子键打断裂解并进一步氧化还原的一种特殊处理方式。废气分子先经过高能紫外光照射有机分子,打断其分子链;同时,通过分解空气中的氧和水,得到高浓度臭氧,臭氧进一步吸收能量,形成氧化性能更高的自由羟基,氧化废气分子,转化成二氧化碳和水,从而达到对废气进行净化的目的。

适用条件:适合处理有机废气的范围广,处理效率高。

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