《工业有机废气处理技术》PPT课件讲义

Itisapplicabletoworkreport,lectureandteaching工业有机废气处理技术有机废气处理技术简介有机废气是工业生产中常见的污染物，对工业有机废气的治理，有多种处理技术可供使用。一般主要有：催化燃烧法、吸附法、吸收法、生物氧化法等。1、催化燃烧法催化燃烧法处理工业有机废气是20世纪40年代末出现的技术。1.1催化燃烧特点是：1.1.1起始燃烧温度低（250～450℃），节省能源。1.1.2适用范围广。催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体，它适用于浓度范围广、成分复杂的各种有机废气处理。1.1.3基本上不会造成二次污染。这是因为该法是将污染物氧化分解成水和二氧化碳，且净化率一般都在95%以上；另外由于温度较低，能大量减少氮氧化物的产生。1.2催化剂的分类：催化剂是催化燃烧法的一个重要环节，目前催化剂种类繁多，但在处理有机废气时常用的主要有两种：1.2.1贵金属催化剂：铂、钯、钌等。它们有很高的催化活性、易于回收、使用寿命长、适用范围广等优点，但价格昂贵和耐中毒性较差。1.2.2过渡金属氧化物催化剂：采用氧化性较强的过渡金属氧化物，如铜、锰、钴的氧化物等。这类催化剂比贵金属催化剂的耐热性差，活性低，但价格相对便宜。1.3催化剂的失活及防治催化剂在使用过程中随着时间的延长，活性会逐渐下降，直至失活。催化剂失活是由于毒物与活性组分化合或熔成合金；其次，卤族元素和硫的化合物能够抑制催化反应；最后，由于碳的沉积、废气中的粉尘等沉积，从而影响催化剂的吸附与解吸能力，致使催化剂活性下降。催化剂失活的防治：按，正确控制反应条件；当催化剂表面结碳时，通过吹入新鲜空气，提高燃烧温度，烧去表面结碳；将废气进行预处理，以除去毒物，防止催化剂中毒；1.4催化燃烧   废气在进入反应器前，在热交换器内与燃烧净化后气体进行热交换，并采用煤气或电加热的方式保持燃烧室的起燃温度。当有机废气浓度较高时，燃烧所产生的热量能够维持热平衡，此时无需补充热量，只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用即可。当有机废气的流量大、浓度低、温度低，采用催化燃烧需耗大量燃料时，可先采用吸附手段将有机废气浓缩，再进行催化燃烧。2、吸附法用吸附法处理工业有机废气是目前广泛采用的方法之一。他是利用利用某些具有吸附能力的物质如活性炭、沸石分子筛等,将废气中的污染物组分浓集在吸附剂表面,使之与空气分开的方法对废气进行处理。吸附剂可以再生循环使用，被吸附的有机溶剂可以收集起来从新使用。吸附法适用于几乎所有的气相污染物，尤其是大流量、中低浓度的气相污染物。2.1吸附平衡吸附过程是吸附质分子不断从气相往吸附剂表面凝聚，同时又有分子从固体表面返回气相主体的蒸发过程。当这种凝聚和蒸发达到动态平衡时，吸附质在吸附剂中的浓度称为平衡吸附量。平衡吸附量是极限值，它是温度和压力的函数。2.2吸附速率要达到吸附平衡，一般两相要经过长时间的接触才能建立。在实际生产中，两相接触的时间是有限的，因此实际吸附量取决于吸附速率。而工业上所需的吸附速率数据往往从理论上很难推导，因而在实际工程设计时，应根据吸附剂种类、废气性质、气流流速、温度、床层布置等参数进行综合考虑。2.3吸附剂的脱附吸附达到或接近饱和时，需要脱附再生。从理论上讲，吸附剂经过脱附，吸附质应该全部脱附出来，但实际上，脱附时总会有一部分吸附质不能被解吸，存在着残留吸附量，致使吸附曲线和脱附曲线不吻合，产生所谓“滞后现象”。为了尽可能地减少这种现象，应正确地选择脱附再生方法。不完善的脱附工艺，会产生严重的脱附滞后现象，当脱附后吸附剂中残留的有机溶剂浓度大于排放限定的浓度时，就要产生排放超标现象。一些企业采用多级吸附的方法，试图解决这一问题，但不从完善脱附工艺着手，改善脱附滞后现象，是很难达到预期目的的。吸附剂的脱附再生方法有很多，一般多选用水蒸气作脱附剂。水蒸气作脱附剂具有许多优点，一是它的饱和温度适中，不会破坏有回收价值的溶剂；二是载热量大，尤其是潜热大。许多有机溶剂不溶于水，冷凝后便于分离回收。水蒸气与大多数溶剂不起反应，故而用水蒸气脱附十分安全。2.4吸附工艺生产废气排入空气过滤冷却器进行除尘和降温。经冷却后的废气送入吸附罐，污染物被吸附剂所吸附，净化气直接排入大气。当吸附剂进入饱和状态时，废气切换到备用吸附罐继续吸附。饱和吸附罐切换到脱附再生系统进行脱附，对脱附后的吸附剂进行干燥和降温备用。脱附产生的混合汽进入冷凝器进行冷凝和冷却，冷却后的混合液体进入自动分离器进行油水分离，分离出来的有机溶剂可以回收利用。3、吸收法吸收的过程一般可分为物理吸收和化学吸收。3.1物理吸收物理吸收是通过洗涤装置使废气中的有害成分被吸收剂所溶解,再利用有机分子和吸收剂物理性质的差异进行分离的气相污染物控制技术。工业有机废气的特点往往是气态污染物含量低，废气气量大，净化要求高，这就要求吸收净化过程必须具有高的吸收速率，在工业有机废气的处理工艺中往往难于满足这样的要求，使其应用受到了一定的限制。3.2化学吸收化学吸收是通过废气中的污染物与吸收剂中的活性成分发生化学反映，达到将废气中的有害成分分离出来的过程。与物理吸收过程比较，化学吸收过程的速率要大得多，这是因为化学反应的存在，使液相中的溶质浓度迅速降低，增大了传质推动力，提高了吸收速率。化学吸收更多的是用在无机废气的处理方面，如烟气脱硫工艺，多采用石灰水做吸收剂，与烟气中的SO2发生化学反映生成石膏，达到脱硫的目的等。4、微生物氧化法该法与常规治理技术相比，具有设备简单，投资运行费用低，无二次污染等优点，但只是在处理低浓度、易生物降解的有机气相污染物时才具其经济性，普适性较差，使其推广应用受到限制。其净化的基本原理是：废气流经带有液体吸收剂的处理器，在处理器中，由于污染物在气、液相之间存在浓度梯度，使其从气相转移到液相，通过生存其中的微生物的代谢作用，有机物被分解、转化为生物质和无机物。用生物法处理挥发性有机废气的研究我国还处于起步阶段。提高生物过滤器所用微生物对有机污染物的生物降解速率，尤其是针对较难生物降解的物质培养优异菌种并优化其生存条件，是目前该技术的主要发展方向。另外还有冷凝法、膜分离法、脉冲电晕法等。总之，有机废气的处理手段，各国的方式大同小异。现有的技术思路基本成形，我们可以从细节上进行改进，创造出更好的处理方法，以促进人类社会和谐发展。静电+生物降解针对DOP、DBP等沸点较高的产生有机废气行业工艺流程图工艺说明：一般有机废气首先进入雾化加湿段进行雾化加湿，然后进入冷凝器进行冷却，再进入静电场进行除油，然后通过引风机达标排放。其中静电场采用两段式静电吸附装置。但是由于此类有机废气一般温度较高，大大降低了，静电处理设备的效率，并且由于废气累积后，也会使静电的处理效果不如人意，如果没有深化处理，废气难以确保达标，并且此类气体含有恶臭分子，只要外溢出少量分子，就容易引起附近居民投诉。现在企业一般使用水喷淋或活性炭等，但是其处理效果不佳，维护费用、人工较大。因此采用生物降解法进行深化处理。采用环境生物复育技术、生物过滤技术研制高效生物膜来净化和降解废气中的污染物质。当含有气、液、固三相混合的多种化合物、挥发性有机物（VolatileOrganicCompounds即VOCs）等有毒有臭味废气以专管集中导入本过滤器后，通过培养生长在生物过滤器内的特殊微生物形成的生物膜，此生物膜一方面以废气中的污染物为养料，进行生长繁殖，另一方面将废气中的有味的挥发性有机物质(VOC)作生物分解及脱臭处理，降解成为无毒无味的二氧化碳(CO2)和水（H2O）后再排出，达到净化废气的目的。适用领域:PVC人造革、PVC手套、PVC薄膜、塑胶等PVC制品行业增塑剂（DOP、DBP、DINP等）油雾净化回收印染定型机油雾净化回收热处理油雾净化回收机床油雾净化回收电子焊锡烟净化沥青烟净化食品加工油烟净化滤筒除尘器工艺流程图工艺说明：滤筒除尘器以滤筒作为过滤元件所组成或采用脉冲喷吹的除尘器。具有体积小，效率高，投资省，易维护等优点，是解决传统除尘器对超细粉尘收集难、过滤风速高、清灰效果差、滤袋易磨损破漏、运行成本高的最佳，和市场上现有各种袋式、静电除尘器相比具有有效过滤面积大、压差低、低排放、体积小、使用寿命长等特点。含尘气体进入除尘器灰斗后，由于气流断面突然扩大及气流分布板作用，气流中一部分粗大颗粒在动和惯性力作用下沉降在灰斗；粒度细、密度小的尘粒进入滤尘室后，通过布朗扩散和筛滤等组合效应，使粉尘沉积在滤料表面上，净化后的气体进入净气室由排气管经风机排出。滤筒式除尘器的阻力随滤料表面粉尘层厚度的增加而增大。阻力达到某一规定值时进行清灰。此时PLC程序控制脉冲阀的启闭，首先一分室提升阀关闭，将过滤气流截断，然后电磁脉冲阀开启，压缩空气以及短的时间在上箱体内迅速膨胀，涌入滤筒，使滤筒膨胀变形产生振动，并在逆向气流冲刷的作用下，附着在滤袋外表面上的粉尘被剥离落入灰斗中。清灰完毕后，电磁脉冲阀关闭，提升阀打开，该室又恢复过滤状态。清灰各室依次进行，从第一室清灰开始至下一次清灰开始为一个清灰周期。脱落的粉尘掉入灰斗内通过缷灰阀排出。适用领域：滤筒除尘器广泛地应用于钢铁、电力、食品、冶金、化工等工业粉尘收集处理领域。