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VOCs废气管理
发布者:admin 公布日期:2017-02-18
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VOCs的末尾管理手艺可分为两大类:收受接管手艺和烧毁手艺。收受接管手艺是经由过程物理的要领,改动温度、压力或接纳选择性吸附剂和选择性渗出膜等要领去富集星散有机污染物的要领,重要包孕吸附手艺、吸取手艺、冷凝手艺及膜星散手艺等。

图 31 VOCs管理手艺图

烧毁手艺是经由过程化学或生化回响反映,用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变为二氧化碳和火等的要领,重要包孕高温燃烧、催化熄灭、生物氧化、高温等离子体损坏和多相(光)催化氧化手艺等。

个中,吸附手艺、催化熄灭手艺和热力燃烧手艺是传统的有机废气管理手艺,也仍旧是现在运用最为普遍的VOCs管理手艺。

吸附手艺首次处置惩罚结果较好,投资本钱低,但存在改换频仍、安全性、危固处置惩罚贫苦等题目,以是单一的吸附手艺已不被环保局及排污企业承认。它一样平常VOCs处置惩罚的前期处置惩罚历程,并联合催化熄灭、冷凝法等体式格局协同停止管理。

吸取手艺因为有机吸收剂存在二次污染和安全性等瑕玷,现在正在VOCs管理中曾经较少运用;火基吸取受水溶性物种的限定,只正在某些特定行业的废气净化中有所运用。冷凝手艺只是正在极高浓度下间接运用才有意义,一般作为吸附手艺或催化熄灭手艺等辅佐手腕运用。

等离子体损坏手艺、生物技术和膜星散手艺是近年来生长的一些新技术。等离子体手艺正在学术上已相对生长成熟,但案例较少;膜星散手艺的生长现在借不敷成熟,正在大风量的有机废气管理中尚没有现实运用。生物净化手艺近年来得到了较快的生长,手艺已较成熟,已成为现在低浓度VOCs管理和恶臭管理的支流手艺之一。

催化熄灭取热力燃烧手艺在国外较为成熟运用也较为普遍,合适处置惩罚下浓度、小风量的VOCs,对全部手艺的安全性取气密性要求较下。处置惩罚大风量、低浓度的VOCs时需求有相干的稀释手艺对其停止前处置惩罚。

多相(光)催化剖析近年来打破了手艺瓶颈,手艺已较为成熟,果其投资本钱低、平安牢靠,已成为处置惩罚10万方每小时以下风量、中、低浓度VOCs的重要手腕。

1.1 VOCs管理体式格局的挑选

针对VOCs管理,对运用较广的四种手艺从去除率、安全性、投资本钱、运维本钱、上风和缺乏那几个方面去论述。

31 VOCs处置惩罚手艺对照表

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能够看出,那种处置惩罚体式格局去除率相称,但多相(光)催化氧化法运转用度最低最平安且占地面积不大,吸附法投资起码但安全性低、运转用度较

多相(光)催化氧化法,运转用度最低,且最平安。用度低是由于多相(光)催化氧化法撤除主风机和除尘装备这些其他工艺皆要用到的装备的耗电,多相(光)催化氧化处置惩罚单位运转时的耗电只是其配套的水泵取紫外灯管,只需求活期加放氧化液和少许的填料的改换等耗材用度。最平安,是由于多相(光)催化氧化法的运转只要少许的灯管的功率,全部处置惩罚历程不触及易燃易爆品、高温、高压电等题目,以是不存在水、电等安全隐患。多相(光)催化氧化法手艺要求下,建立投资适中。

吸附法需求对吸附质料停止改换,关于风量大、中低浓度的排放状况,改换频仍,且吸附饱合的吸附质料自己便属于危兴固体,需求付费交由专业公司集中处置惩罚。

高温等离子体则因为下伏的电压带来奋发电费。

吸附法、等离子体前期建立用度较低,但前期运维贫苦、用度下,也存在肯定的危险性。

生物法投资本钱中等,运转用度也很低安全性也很高,但其占地面积大,对菌种手艺要求下。

吸附-稀释-催化熄灭法,能够收受接管热量,正在许多企业皆有运用。但关于一些不必热量、同时安全性要求较下的企业是不适合的。由于那此种体式格局对转向阀手艺要求、气密性要求下、管路材质及设想要求下,并且催化剂易失活需活期改换,且需求通气或烧油等是其运维费居高不下的缘由。

UV等离子催化氧化法处置惩罚VOCs处置惩罚后实现达标排放。VU等离子催化氧化法最大的上风在于运转用度低安全性下,运维历程中停开机状况少,稳定性下。综上所述,UV等离子催化氧化法是针对该项目VOCs管理最科学、性价比最高、最平安的体式格局,是最好的挑选。

1.1.1 基本原理

1) 催化氧化道理

搀杂稀土/贵金属的催化剂具有特别的化学构造和晶体结构,其能够正在常温常压下,取氧化剂停止电子耦合,从而天生较为稳固的羟基自在基团(·OH)大概过氧化物自在基团(·OOR)。这些自在基团具有异常强的氧化机能,能够和吸附正在催化剂外面废气中取有机物发作回响反映,回响反映中天生的有机自由基能够继承列入·OH的链式反应,大概经由过程天生有机过氧化物自由基后,进一步发作氧化剖析回响反映直至降解为终究无机气体产品,从催化剂外面脱附。

据差别的废气身分设置27种以上相对应的惰性催化剂,催化剂接纳蜂窝状金属网孔作为载体,全方位取光源打仗,惰性催化剂正在特定波长紫外光光源以下发作催化回响反映,放大10-30倍光源结果,使其取废气停止充裕回响反映,收缩废气取光源打仗工夫,从而进步废气净化效力。


图 43 紫外光催化氧化原理图


2)UV光量子氧化道理

UV光量子能催化氧化重要应用肯定紫外光的特性频谱,一方面使氛围中的O2份子引发成活性氧化机能或间接天生臭氧,使氧化机能倍增;另一方面,引发所投加氧化剂改变具有更强氧化机能的羟基自在基团(·OH),同时也可以或许使有机高分子化学键发作处于不稳定状况,正在多种活性氧化自由基的感化下化学键快速断裂,减速氧化剖析。

图 44 uv光量子光解原理图

UV紫外线光束照耀废气,裂解产业废气如:氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的份子链结构,使有机或无机高分子恶臭化合物份子链,正在高能紫外线光束照耀下,降解转变成低分子化合物,如CO2、H2O等。应用高能下臭氧UV紫外线光束剖析氛围中的氧份子发生游离氧,即活性氧,果游离氧所携正负电子不平衡以是需取氧份子联合,进而发生臭氧。 UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),臭氧对有机物具有极强的氧化感化,对产业废气及其它刺激性异味有吹糠见米的消灭结果。

产业废气应用排风装备输入到本净化装备后,净化装备应用高能UV紫外线光束及臭氧对产业废气停止协同剖析氧化回响反映,使产业废气物资其降解转化成低分子化合物、火和二氧化碳,再经由过程排风管讲排挤室外。应用高能-C光束裂解产业废气中份子键,再经由过程臭氧停止氧化回响反映,用来去除硫化氢、氨、苯、甲苯、二甲苯、甲醛、乙酸乙酯、乙烷、丙酮、尿烷、树脂等气体的剖析和裂变,使有机物变成无机化合物。

1)  模块化设想道理

本装备接纳模块化设想要领将本来分立的预处理装备、光催化氧化装备、液体氧化装备、催化剂催化氧化装备停止整合、建造成易于安装、处置惩罚效能更好的模块化装备,使得能够安装正在一个箱体内,实现了多个工艺历程、多种处置惩罚要领的高效集成。多级叠加氧化模块,使VOCs处置惩罚经由预处理、多相催化氧化、多相(光)催化氧化多种工艺模块及模块组合使VOCs净化处置惩罚更完全、无二次污染。

图 45多相催化氧化原理图

1.1.1 装备特性及上风

1) 高效催化剂-光催化氧化手艺相结合,进步了氧化效力,处置惩罚率90%以上。

2) 体系模块化设想,便于组合设置和扩大,便于方案设计、安装、调试、保护。

3) 常温、常压下临时稳固运转,回响反映前提温文,平安机能下,应用领域广。

4) 有机物的降解天生二氧化碳及火,不发生二次污染物。

5) 能够多体系并行,顺应种种的处置惩罚风量,易于设想、投资本钱低,一致处置惩罚才能下,占用面积小。

6) 体系比拟别的处置惩罚手艺能耗较低、氧化剂耗材少,运转本钱昂贵。


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