有机废气治理技术方案

范文1:挥发性有机废气常见的发生源与治理技术

从重点行业VOCs排放特征来看,行业不同,工艺不同,治理技术不同,其实际VOCs 排放的特征也不尽相同。整体上VOCs 排放风量较大,其排放浓度呈中低水平,检测到的VOCs 包括苯系物、酯类、醇类、酮类、烷烃、氯代烃、烯烃等7类VOCs,涉及具体化合物60多种。从行业调研来看,苯系物仍是最常见和排放浓度较高的VOCs。

表1重点行业VOC排放特征及已有的治理技术

表2重点行业VOC排放特征及已有的治理技术表3几种传统方法的比较

近20年来,人们基于对等离子体中各种粒子化学活性地控制和利用,越来越深入地探索着物质在等离子体态进行化学反应的特征和规律性。等离子体技术在现代生产中被广泛应用于各个领域,例如化学合成、薄膜制备、表面处理等。等离子体技术作为一种高效率、低能耗、使用范围广、处理量大、操作简单的环保新技术来处理有毒及难降解物质,是近年来研究的热点。

采用脉冲放电等离子法能有效地去除二甲苯废气,在反应器联用、使用催化剂的情况下去除率可以达到99%。在无催化剂的情况下,初始浓度为300ppm、停留时间为3.6s,峰值电压为16KV,电源频率为550Hz 时,二甲苯的去除率可到71.7%。在不加催化剂的情况下,间-二甲苯最佳去除效果为78.50%,而对-二甲苯的最佳效果为42.35%。比较了 MnO2、CoO 和 Fe2O3三种催化剂的效果,结果表明 CoO 的效果最好,反映在去除率高的同时 CO2的产生量也非常大,二甲苯的降解率为99%,而彻底降解率为63.33%。

上述信息来源:《脉冲放电等离子体处理挥发性有机物的实验研究》,华中科技大学,吴健婷。

从20世纪初期开始,国外已经采用冷凝、生物过滤、化学洗涤、活性炭吸附和膜分离等多种方法用于处理有机废气。采用焚烧方法处理工业废气也有近100年的历史,用来控制含VOC 气体排放的焚烧处理方法也随着时间的推移而不断发展。最初采用直接燃烧法,之后发展成热力焚烧和封闭式燃烧,然后发展成为换热式热力焚烧炉,在20世纪70年代以后才发展成回收热量效率更高的蓄热式有机废气焚烧炉(Regenerative Thermal Oxidizer,简称RTO)系统。

最早的RTO 系统是1978年在美国加利福尼亚州的一个金属成品厂的卷材连续涂覆线上出现的,当时的设备较简单,处理容量较小,有机物的破坏和去除效率也不是很高。经过20多年的发展,RTO系统在有机物破坏去除效率、适用范围和低运行费用等方面显现出巨大优势。RTO系统由于其热回收效率高,特别适合处理低浓度有机废气,在欧美国家迅速推广应用于工业VOC废气的处理,在亚洲电子工业发达的韩国、日本以及我国台湾地区也有较多应用。

20世纪后期,国外开发了催化氧化处理方法,还出现了将蓄热式焚烧方法与催化氧化方法结合的蓄热式催化氧化焚烧炉或低温蓄热式焚烧炉,以及将蓄热式焚烧方法与转轮吸附浓缩方法结合的VOC集成处理装置,在国外已经得到应用。我国对蓄热式有机废气焚烧炉的研究还处于起步阶段。蓄热式有机废气焚烧炉1998年前在我国尚未见应用。国内企业对低浓度VOC废气的处理,大都采用落后的热力焚烧炉;由于处理费用偏高,少数企业甚至将未经处理的含VOC废气直接排空。近两年,国外一些焚烧炉制造厂家开始在国内推广RTO系统;国内一些汽车制造厂商引进的车身油漆线已经使用蓄热式有机废气焚烧炉。国内的多家工业炉和环保设备制造商也开始进军RTO市场,并有少数应用;但是国内现有RTO在技术上与国外有一定差距,能源消耗偏高,VOC的破坏去除率偏低。

上述文献信息来源:萧琦,《挥发性有机物空气污染问题及解决方案》,节能与环保,2010年。

针对石油产品中挥发性半挥发性有机物(VOCsSVOCs)污染土壤,目前一般采用蒸汽抽提( soil vapor extraction,SVE)生物通风及两者复合技术修复。自80年代美国工程兵公司研发了蒸汽抽提技术以来,该技术广泛应用于挥发性半挥发有机物污染土壤的修复。据美国超级基金统计,1982年~2005年采用蒸汽抽提、焚烧、固化

稳定、生物修复等技术修复了美国1104个污染场地土壤。其中,蒸汽抽提技术修复场地的数量和土壤体积均列首位。

SVE技术基本原理:有机污染物进入土壤沉积物多孔介质后的迁移转化途径包括:微生物和化学降解,吸附与解吸,通过多孔介质迁移到地下和地表水体,动植物吸收及降解,通过孔隙气体与大气交换迁移到大气土壤蒸汽抽提技术基于多孔介质孔隙气体与大气的交换,采用空气注射(或)抽提人为驱动力,加速孔隙气体与大气的交换速率,进而促进多孔介质中挥发性半挥发性有机物从固相和液相到气相转变从微孔向大孔隙扩散为增加压力梯度和空气流速,很多情况下同时向污染土壤沉积物中注入空气和从该区域抽出孔隙气体。工程示意图见图1。

图2 VOCs在土壤中转化过程示意表4 SVE修复技术适用范围

由于SVE修复技术的适用性受到土壤导气性、土壤湿度、有机物挥发性等因素的影响,以及其在修复地下水位附近毛细饱和区域的困难;因此,近些年发展了一些以SVE过程为主的热强化修复技术此外,结合生物降解技术的优点,又发展了新型的生物强化SVE修复技术。如蒸汽热空气注射SVE修复技术,该技术技术将热蒸汽注入污染区域,以提高污染区域介质温度,进而加速有机污染的蒸发,提高流体流速,最终提高技术修复效率蒸汽注射技术可以修复挥发性较低的有机物污染场地这项技术在美国一些污染场地已经成功运用例如,利用蒸汽注射技术成功地修复了美国南加利福尼亚州维塞利亚市中的林地中杂芬油以及相关的有机物污染场地。

与蒸汽注射强化技术相似,热空气注射强化技术也得到了较为广泛的应用,而且热空气注射强化技术的费用一般低于蒸汽注射强化技术的费用热空气注射技术的优点是不会增加土壤湿度,但是空气的热容量低于蒸汽的热容量,因此,热空气注射的升温效果低于蒸汽注射。

在应用方面,在北京市科委的资助下,相关科研单位正在原北京焦化厂场址污染场地开展原位和异位SVE技术的示范研究技术。SVE具有设备简单操作灵活较高的净化效率治理过程中对工作人员及周围环境危害小治理费用低等特点,因此是最值得推荐的土壤污染治理技术。

该技术可以用于土壤污染区的挥发性治理(该研究以苯为例),主要是针对非水相物质。因此我们可以考虑该项生物技术,在项目场地建设模拟工艺流程,将污染气体通入到模拟的土壤中,经过生物处理,达到去除的目的。

上述资料来源:刘少卿,《挥发及半挥发有机物污染场地蒸汽抽提修复技术原理与影响因素》,环境科学,2011年。

范文2:催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》

挥发性有机污染物(Volatile Organic Compounds, VOCs)大多数有毒、有害,具有一定的致癌性;参与光化学反应,形成光化学烟雾;部分可破坏臭氧层。我国一些城市空气中VOCs的浓度是美国城市空气浓度5~15倍,工业排放有机废气已经成为城市主要污染源之一。

涉及VOCs排放的工业行业包括石油化工、精细化工、喷涂、包装印刷、医药与农药制造、半导体及电子产品制造、人造板与木制家具制造、皮革、漆包线、制鞋、涂料、油墨、粘合剂生产、金属铸造等,行业众多,各行业中所产生的VOCs种类繁多,组成复杂,常见的组分有碳氢化合物、苯系物、醇类、酮类、酚类、醛类、酯类、胺类、腈(氰)类等。目前,在我国VOCs污染源主要分布在全国各地城市与城市群,分布面广,其中90%以上尚未治理,对大气环境影响严重,应依据相关污染治理法规的要求进行治理。

随着我国经济发展、人们对生存环境认识水平的不断提高和国家政策的导向作用,环境治理工程越来越得到广泛重视。目前我国正在逐步完善气态污染物的排放标准,但治理工程设备和设施的规范还没有跟上。制订气态污染物治理的工程技术规范,对环境工程建设的规范化影响深远。对技术相对成熟、应用面广的工程技术进行规范,能大大提高环境工程建设的技术和管理水平,指导主管部门对环境工程全过程实施科学管理。

催化法是一种传统的有机废气治理技术,国外早在上世纪四十年代就已经应用于有机废气的治理,国内从上世纪七十年代也开始应用,是目前我国有机废气治理的主要技术之一。在目前我国有机废气治理设备中,催化燃烧净化设备约占总数的30%左右。因此本规范制定以后可以规范我国有机废气治理中接近30%的工程技术和设备,在工艺设计、设备制造、工程建设、检验检查、运行维护与管理等各个方面全面提高我国VOCs治理水平,必将极大地推进我国固定源有机废气的治理减排工作。

催化燃烧工艺装置在日本、美国和西欧国家被广泛地应用于VOCs的治理,工艺设备非常成熟,相关的技术标准和使用规范已经非常完善,一些大公司都有自己的企业标准,对工艺设计、催化剂的性能要求、反应器制造和工程控制措施等都有详细的规定。

目前的VOCs的治理技术中,催化燃烧技术发展较早,技术上也相对成熟,对于大多数有机污染物而言是一种行之有效的治理方法,因此在VOCs的治理中得到了广泛应用。早期的催化燃烧技术主要用于高浓度或者高温排放的有机污染物的治理,由于对空气的加热升温需要耗费大量的热能(电加热或者燃料加热),在大风量、低浓度的VOCs治理中运行成本过高,因此近年来发展了针对低浓度有机废气净化的蓄热式催化燃烧技术(Regenerative Catalytic Oxidizer,简写为RCO)。

蓄热式催化燃烧技术是在催化燃烧技术的基础上增加了一套热能储存与再利用装置。通常利用蜂窝状的陶瓷体作为蓄热体,将催化反应过程所产生的热能通过蓄热体储存并用以加热待处理废气,充分利用有机物燃烧所产生的热能,从而达到节能的目的。和常规催化燃烧技术相比,蓄热式催化燃烧技术可以大大降低设备运行功率,主要应用于较低浓度的有机废气的净化(一般在500~3000mg/m3之间)。国内外的研究与实践已经证明,对于有机废气的治理,蓄热式催化燃烧技术是比较经济有效、应用前景广阔的净化技术之一。中科院生态环境研究中心在上世纪九十年代初研制过蓄热式催化燃烧装置,并进行了试用,但由于设计和设备加工技术不过关,特别是在高温操作下切换阀门易损害,该技术未能推广应用。同时期美国恩格尔哈德公司就木材生产工艺中所排放的有机废气设计了一种蓄热式催化燃烧装置,但未见在其他行业推广使用。上世纪末日本三菱公司设计了利用移动阀切换的蓄热装置,采用具有高蓄热能力的陶瓷蜂窝体,很好地解决了这个问题,并进行了实际应用,成为目前发达国家有机废气治理的主体技术之一。例如3M公司用RCO技术处理含丁酮等溶剂的废气,通用汽车公司用RCO技术处理含苯乙烯的废气,飞利浦电子公司用RCO技术处理含丙酮、甲苯、丁酮等的废气。

近年来国内一些单位引进并已相继开发了蓄热式催化燃烧装置,目前正在大面积地推广使用。所使用的关键材料蓄热体的综合性能基本达到了国外的水平,并有部分产品出口。最新发展的高温蓄热体是采用陶瓷、砾石或其它高密度惰性材料,热容量高,换热速度快。日本、美国等已经开发出蓄热面积达1200m2/m3的蜂窝陶瓷,并成功应用于蓄热式换热器中。高性能的氧化催化剂是催化燃烧技术的关键。一般来说,催化剂活性成分、载体类型、负载方法等国内外基本相同。催化剂活性成份主要包括贵金属(Pd、Pt为主)、过渡金属(Cu、Mn、Cd、Ni、Co、Cr等)和稀土金属(Ce、La等)氧化物,以及复合氧化物(钙钛矿、尖晶石以及Cu-Mn-O等)。载体主要有氧化物(Al2O3、TiO2、SiO2、CeO2、ZrO2、Fe2O3等)、沸石、蜂窝陶瓷、金属载体等。负载方法有浸渍法、电沉积法,溶胶凝胶法、反相微乳法和沉淀法等。在催化剂活性组分含量、催化剂的活性数据和催化剂的寿命等方面,由于用途不同,所处理污染物的性质差别很大,因此并没有明确的界定。总体上,我国在氧化催化剂的制造方面已经接近或达到了国外先进水平。

催化法在气态污染物治理中占有重要的地位,是目前大气污染治理的主要方法之一。由于气态污染物的性质不同,催化法废气治理工艺分为催化氧化(催化燃烧)工艺和催化还原工艺两大类。

催化氧化(催化燃烧)工艺主要用于各种固定源VOCs的净化,是目前国内外VOCs治理的主要技术之一,应用范围最广。据统计,目前我国所使用的VOCs治理工艺设备中,催化燃烧设备约占1/3左右。依欧斯环境股份有限公司自行研制具有自主知识产权的EOS-CTO06/EOS-CTO106/EOS-CTO26/EOS-CTO226等4个系列的催化燃烧装置,可以满客户不同工况和不同安装位置等特殊环境的要求。

范文3:有机废气处理技术

有机废气(VOCs)处理技术综述

近年来随着经济的发展,化工企业的大量新起,在加上环保投资力度的不够,导致了大量工业有机废气的排放,使得大气环境质量下降,给人体健康来严重危害,给国民经济造成巨大损失,因此,需要加大对有机废气的处理。对有机废气的治理,人们早就有研究,而且已经开发出一些卓有成效的控制技术,如广泛采用并且研究较多的有热破坏法、冷凝法、吸收法等,近年来形成的新控制技术有生物膜法、电晕法、等离子体分解法等。本文将对上述方法作较为详细的介绍。

1有机废气处理技术1 .1 热破坏法

热破坏是目前应用比较广泛也是研究较多的有机废气治理方法,特别是对低浓度有机废气,有机化合物的热破坏可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧是一种有机物在气流中直接燃烧和辅助燃料燃烧的方法。多数情况下,有机物浓度较低,不足以在没有辅助燃料时燃烧。直接火焰燃烧在适当温度和保留时间条件下,可以达到99%的热处理效率。

催化燃烧是有机物在气流中被加热,在催化床层作用下,加快有机物化学反应(或破坏效率的方法) ,催化剂的存在使有机物在热破坏时比直接燃烧法需要更少的保留时间和更低的温度。催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐,金属包括贵金属和非贵金属。目前使用的金属催化剂主要是 Pt、 Pd,技术成熟,而且催化活性高,但价格比较昂贵而且在处理卤素有机物,含 N、 S、 P等元素时,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多,而且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。例如 V2O5+MOX (M:过渡族金属) +贵金属制成的催化剂用于治理甲硫醇废气, Pt + Pd + Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。

由于有机废气中常出现杂质,很容易引起催化剂中毒,导致催化剂中毒的毒物(抑制剂主要有磷、铅、铋砷、锡、汞、亚铁离子锌、卤素等。催化剂载体起到节省催化剂,增大催化剂有效面积,使催化剂具有一定机械强度,减少烧结,提高催化活性和稳定性的作用。能作为载体的材料主要有 AL2O3、铁钒、石棉、陶土、活性炭、金属等,最常用的是陶瓷载体一般制成网状、球状、柱状、峰窝状。另外近年来研究较多且成功的有丝光沸石等。对催化燃烧而言,今后研究的重点与热点仍将是探索高效高活性的催化剂及其载体,催化氧化机理。

1. 2液体吸收法

液体吸收法是利用液体吸收液与有机废气的相似相溶性原理而达到处理有机废气的目的。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。近年来,日本人研究利用了用环糊精作为有机卤化物的吸收材料,根据环糊精对有机卤化物亲合性极强的原理,将环糊精的水溶液作为吸收剂对有机卤化物气体进行吸收。这种吸收剂具有无毒不污染,捕集后解吸率高,回收节省能源,可反复使用的优点。

1. 3吸附法

吸附法的应用广泛,具有能耗低、工艺成熟、去除率高、净化彻底、易于推广的优点,有很好的环境和经济效益。缺点是设备庞大,流程复杂,当废气中有胶粒物质或其他杂质时,吸附剂易中毒。吸附法主要用于低浓度,高通量可挥法性有机物(VOCs)的处理。决定吸附法处理 VOCs的关键是吸附剂,吸附剂应具有密集的细孔结构、内表面积大、吸附性能好、化学性质稳定、不易破碎、对空气阻力小等性能,常用的有活性炭、氧化铝、硅胶、人工沸石等。

目前,多数采用活性炭,其去除效率高。活性炭有粒状和纤维状两类。颗粒状活性炭结构气孔均匀,除小孔外,还有10~100nm的中孔和1 .5~5um的大孔,处理气体从外向内扩散,吸附脱附都较慢;而纤维活性炭孔径分布均匀,孔径小且绝大多数是1 .5~3nm的微孔,由于小孔都向外,气体扩散距离短,因而吸附脱附快。经过氧化铁或氢氧化钠或臭氧处理的活性炭往往具有更好的吸附性能。

1. 4冷凝法

冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一性质,采用降低系统温度或提高系统压力,使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。冷凝过程可在恒定温度的条件下用提高压力的办法来实现,也可在恒定压力的条件下用降低温度的办法来实现,一般多采用后者。利用冷凝的办法,能使废气得到很高程度的净化,但是高的净化要求,往往是室温下的冷却水所不能达到的。净化要求愈高,所需冷却的温度愈低,必要时还得增大压力,这样就会增加处理的难度和费用。因而,冷凝法往往与吸附、燃烧和其他净化手段联合使用,以回收有价值的产品。

1. 5生物法

生物净化实质上是一种氧化分解过程:附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分,转化为简单的无机物(CO2、 H2O)或细胞组成物质。现阶段主要工艺包括:生物过滤床、生物滴滤床以及生物洗涤床。1 .5 .1 生物过滤床生物过滤床是一种在其中填入具有吸附性滤料(如泥炭、土壤、活性炭等物质)的净化装置。挂生物膜前,在过滤床中掺入 pH缓冲剂和 N、 P、 K等营养元素(如 NH4NO3和 K2HPO3) ,当具有一定湿度的废气进入生物滤床,通过约0 .5~1m厚的生物活性填料层时,滤料中的微生物(主要是细菌、放线菌、原生动物、藻类等)即可通过接触而捕获废气中的有机物并将其作为自身生长的碳源。因此,废气通过生物过滤床后即可被净化,而滤料层中的微生物在生化降解污染物的过程中不断生长繁殖,从而使生物滤池的操作得以持续进行。滤料使用一年后一般呈酸性,要定期进行维护和保养。

1. 5. 2生物滴滤床生物滴滤池与生物滤池的结构相似,不同之处在于其顶部设有喷淋装置。生物滴滤床使用的是粗碎石、塑料蜂窝状填料、塑料波纹板填料、陶瓷、不锈钢拉西环、树皮、活性炭纤维、微孔硅胶等一类不具吸附性的填料,填料的表面是微生物形成的几毫米厚的生物膜。废气通过滴滤池时,废气中的污染物被微生物降解,生物滴滤池在营养供给和微生物生长环境的调节方面具有优势,可承受比生物滤池更大的污染负荷,同时具有很大的缓冲能力,操作条件也易于控制, 可通过调节循环液的 pH,加入 K2HPO4、 NH4NO3等物质得以实现。

1. 5. 3生物洗涤塔生物洗涤塔通常由一个装有填料的洗涤器和一个具有活性污泥的生物反应器构成。洗涤器里的喷淋装置将循环液逆着气流喷洒, 使废气中的污染物与填料表面的水接触,被水吸收而转入液相,从而实现质量传递过程。吸收了废气组分的洗涤液,流入活性污泥池中,通入空气充氧后再生, 被吸收的气态污染物通过微生物氧化作用,被活性污泥悬浮液从液相中除去,生物洗涤塔工艺中的液相是流动的,这有利于控制反应条件,便于添加营养液、缓冲剂和更换液体,除去多余的产物。

不同成分、浓度及气量的气态污染物各有其有效的生物净化系统。生物洗涤塔适宜于处理净化气量较小、浓度大、易溶且生物代谢速率较低的废气;对于气量大、浓度低的废气可采用生物过滤床;而对于负荷较高以及污染物降解后会生成酸性物质的则以生物滴滤床为好。

1. 6脉冲电晕法

脉冲电晕法基本原理是通过前沿陡峭、脉宽窄(纳秒级)的高压脉冲电晕放电,能在常温、常压下获得非平衡等离子体,即产生大量高能电子和 O、 H0等活性粒子,与有害分子进行氧化降解反应,使污染物最终转化为无害物。1988年以来,美国就开展了电晕法降解低浓度的挥发性有机物的研究。研究表明在环境通常温度和压力下,该法能达到较好的效率。

1. 7膜分离法

膜分离法的基本原理是基于气体中各组分透过膜的速度不同,每种组分透过膜的速度与该气体的性质、膜的特性与膜两边的气体分压有关。膜分离法净化有机废气是根据有机蒸气和空气透过膜的能力不同,而将二者分开的。常用膜分离工艺有:蒸气渗透、气体膜分离和膜基吸收法。膜分离技术用于气体净化上的优点是投资费用低、分离因子大、分离效果好(即净化效果好) ,而且膜法净化操作简单、控制方便、操作弹性大。

1. 8光分解法

光分解 VOCs有两种形式:一种是直接光照在波长合适时, VOCs分解;另一种是催化剂存在下,光照 VOCs使之分解。

有研究表明,有机氯化物和氟氯烃在185nm紫外光照射下,两种物质都能在极短的时间内分解,卤代物的分解速度大于氟氯烃;三氯乙烯几秒钟内即能分解成氧气、氯气、氟气等。光分解可产生中间产物,可通过氢氧化钠溶液处理或延长滞留时间等手段最终去除。

光催化降解技术原理是光催化剂如 Ti O2在紫外线的照射下被激活,使 H2O生成 OH自由基,然后 OH自由基将有机污染物氧化成 CO2和 H2O 。用 Ti O2催化剂时可采用普通的荧光灯为光源来消除恶臭和非常低浓度的污染物。受催化剂降解效率的影响,光催化氧化法在工业上的应用还待开发。

1. 9等离子体分解法

等离子体分解氯氟烃的技术已到实用阶段,植松信行研究了利用等离子体的化学作用分解氯氟烃之类难分解气体为无害物的应用。此技术可在短时间内进行大量的氯氟烃等气体的处理。此过程采用二个系统,一系统利用高频等离子体急速加热,使温度达10000℃利用等离子体的化学作用与水蒸汽接触进行分解的超高温加水系统;第二个系统是将高温分解的排气急冷到80℃下的排气系统。该系统是由氯氟烃和水蒸汽的供给装置、等离子体发生装置、反应炉、冷却罐以及排水处理装置等构成。

1. 10微波催化氧化技术

微波空气净化技术是由填料吸附-解吸技术发展而来,是将传统解吸方式转变为微波解吸,微波能的应用大大减少了能量的消耗,并缩短了解吸时间,而且吸附剂经20次解吸后基本上保持原有吸附能力。微波解吸技术对空气的净化基本上与其在水处理中的应用类似,解吸原理都可以用“容器加热理论”和“体积加热理论”加以解释。国内外在水处理中均有此方面的成功应用,而在空气净化中的应用,国外已有小规模的成功范例,国内尚处于起步阶段。

1. 11变压吸附分离与净化的技术

变压吸附分离与净化的技术( PSA)是利用气体组分在固体吸附材料上吸附特性的差异,通过周期性的压力变化过程实现气体的分离与净化。PSA技术是一种物理吸附法。一般采用沸石分子筛作为吸附剂(吸附容量大、吸附选择性强)。在常温及一定压力条件下,可把有机废气中吸附在沸石分子筛上,没有被吸附的气体进入下一个工段。吸附有机废气以后的吸附剂通过降压抽真空把有机物解吸,使吸附剂再生。再生后的吸附剂重新去吸附废气中的有机物,以此循环往复。PSA技术是近几十年来在工业上新崛起的气体分离技术,具有能耗低、投资少、流程简单、自动化程度高、产品纯度高、无环境污染等优点,是各种气体分离与回收的较理想的方法,极富有市场竞争力,在不久的将来将会在工业上迅速推广。

1. 12臭氧分解法

臭氧分解法国内未见报导,国外对此技术的研究也还极少。有研究表明 O3可用于净化地面废气,即能分解土壤中非挥发性有机物多环芳香有机物、脂肪族有机物、酚和杀虫剂,此时用地面气作 O3载体。另外, 研究人员还特别注意了 O3处理后土壤的微生物状态变化,结果显示细菌减少99%,呼吸性能降低。为此, 研究人员通过用纯 O2和未反应的 O3的分解控制技术,减少 O3处理对土壤的生态系统的影响,从而达到安全的目的。

1. 13电化学氧化法

电化学氧化技术是采用一种内装专利膜和 AgNO3- HNO3溶液的化学电池,在温度为50~100℃和常压的条件下进行氧化,在阳极, VOCs恶臭气体转化为 CO2和 H2O;在阴极,生成亚硝酸,经处理后可循环使用。该法的典型特点: VOCs恶臭物质去除率高,可达99%以上,但运转费用亦高较高。

范文4:有机废气治理方案

XXXXX有限公司

环保治理工程

设计方案

设计单位:施工单位:二○○九年十二月二十日目录

有机废气治理工程设计方案

一、概述.........................................................................................................................................3 二、设计原则及依据.....................................................................................................................3 三、设计范围.................................................................................................................................4 四、设计目标.................................................................................................................................4 五、处理工艺的选择及流程.........................................................................................................4 1、工艺流程图.......................................................................................................................4 2、工艺说明...........................................................................................................................4 3、活性炭的吸附原理...........................................................................................................5 六、参数设计.................................................................................................................................5 1、气体管道...........................................................................................................................5 2、干式过滤器.......................................................................................................................5 3、活性炭吸附装置...............................................................................................................6 4、系统阻力...........................................................................................................................6 5、风机...................................................................................................................................7 七、管道设备安装.........................................................................................................................7 1、基本原则...........................................................................................................................7 2、总平面布置.......................................................................................................................7 八、电气设计.................................................................................................................................7 九、本公司提供的服务范围.........................................................................................................7 十、运行费用评估.........................................................................................................................7 十一、工程预算.............................................................................................................................8

有机废气治理工程设计方案概况有机废气治理工程设计方案

一、概述

XXXXX有限公司位于东莞市大朗镇犀牛陂村象山工业园。该项目过光油工序使用上光油或UV油,主要由水溶性树脂及乳液组成,产生时挥发出来的少量废气,其主要成份均为非甲烷总烃,产生浓度约为150mg/m3,该废气为高污染性、有刺激性气味,对人体健康有较大的危害。

为了消除环境污染,该公司决定对该废气进行治理。受其委托,由我公司提出废气治理设计方案。

二、设计原则及依据(一)、设计原则

1、认真贯彻和执行国家关于环境保护的方针政策,遵守国家有关法规、规范、标准。2、采用成熟可靠的工艺,设备选型要综合考虑性能,价格可靠,维护管理简便,运行费用低。

3、尽量减少对周围环境的影响,合理控制噪声、气味,工程建设完成后,力争达到社会效益、经济效益和环境效益的统一。设备要求高效节能,噪音低,运行可靠。(二)、执行依据1.根据贵公司的要求,对上光油工序的有机废气进行治理设计。2.贵公司提供的有关资料

3.《中华人民共和国环境保护法》

4.《国家大气污染物综合排放标准》(GB16297-996)5.广东省地方标准《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)6.《机械设备安装工程施工及验收规范》(TJ231-87)7.《工业管道工程施工及验收规范》(GBJ235-82)8.《通风与空调工程施工及验收规范》(GBJ243-82)

9.《建筑安装工程质量检验评定标准》(通用机械设备安装工程)(TJ30575)

10.《低压、配电装置及线路设计规范》(GBJ54-83)

有机废气治理工程设计方案11.《通用用电设备配电规范》(GBJ50055-93)12.《环境工程设计手册》

13.《三废处理工程技术手册》(废气卷)14.建设单位设计委托书

15.建设单位提供厂平面图及有关资料16.ISO14000环境管理体系文件三、设计范围

根据甲方提供的设计参数,承担该工程的工艺、土建设计,设备、管网、电气、自控的设计、选型、购买、安装、运行调试和培训操作人员。

四、设计目标

1、废气净化后符合广东省地方标准《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)第二时段二级标准的要求。

污染物

项目标准

2、风量设计:

项目上光油车间有机废气经收集后,汇总,两条主管引至楼顶天面排放。2条主风管尺寸均为800×200mm,测得风速为15m/s,经计算得每条风管的排风量为8640m3/h。本设计方案设计二套活性炭吸附器,每套处理方案10000m3/h。

非甲烷总烃mg/m

120五、处理工艺的选择及流程1、工艺流程图

废气→风管→干式过滤器→活性炭吸附→引风机→排放↑↓

活性炭请专业厂家再生2、工艺说明

车间有机废气通过吸气罩收集,在排风机作用下,经过管道输送进入干式过滤器,再进入活性炭吸附装置,有机污染物被活性炭吸附,净化后的气体经风机增压后达标排放。有机废气治理工程设计方案活性炭吸附饱和后,请专业厂家再生后回用。3、活性炭的吸附原理

a.吸附现象是发生在两个不同的相界面的现象,吸附过程就是在界面上的扩散过程,是发生在固体表面的吸附,这是由于固体表面存在着剩余的吸引而引起的。吸附可分为物理吸附和化学吸附;物理吸附亦称范德华吸附,是由于吸附剂与吸附质分子之间的静电力或范德华引力导致物理吸附引起的,当固体和气体之间的分子引力大于气体分子之间的引力时,即使气体的压力低于与操作温度相对应和饱和蒸气压,气体分子也会冷凝在固体表面上,物理吸附是一种吸热过程。化学吸附亦称活性吸附,是由于吸附剂表面与吸附质分子间的化学反应力导致化学吸附,它涉及分子中化学键的破坏和重新结合,因此,化学吸附过程的吸附热较物理吸附过程大。在吸附过程中,物理吸附和化学吸附之间没有严格的界限,同一物质在较低温度下往往是化学吸附。活性炭纤维吸附以物理吸附为主,但由于表面活性剂的存在,也有一定的化学吸附作用。

b.活性炭对废气吸附的特点:

(1)、对于芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附。(2)、对带有支键的烃类物理优于对直链烃类物质的吸附。

(3)、对有机物中含有无机基团物质的吸附总是低于不含无机基团物质的吸附。(4)、对分子量大和沸点高的化合物的吸附总是高于分子量小和沸点低的化合物的吸附。

(5)、吸附质浓度越高,吸附量也越高。(6)、吸附剂内表面积越大。吸附量越高。

六、参数设计1、气体管道

设计风量:Q=10000m3/h=2.78m3/s 取管道尺寸为:600×600mm,锌板摺制,0.8mm。

2、干式过滤器

处理量:Q=10000m3/h=2.78m3/s 过滤速率:1m/s,过滤面积:2.78m2。外形尺寸:L1500×W2000×H1500mm。

有机废气治理工程设计方案内置聚丙烯超细纤维。滤布定期更换及清洗。数量:2套

3、活性炭吸附装置

处理量:Q=10000m3/h=2.78m3/s 活性炭吸附速率:0.2m/s。吸附面积为:14m2。

活性炭每层厚度为0.3m,分上下3层布置,每层活性炭面积为5m2。内装活性炭体积V=5×0.3×3=4.5m3,活性炭重2.25吨。材质:钢防腐。用3mm厚的钢板制作。外形尺寸:L2500×W2000×H2000mm。

取椰壳型常用气体吸附活性炭为参照标准,其性状如下:

形态:Φ4-6mm圆柱体;比表面积:1000~1500m2/g;操作吸附量:0.26g/g。核算可吸附量为:2250kg×0.26g/g=585KG 项目有机废气产生浓度约为120 mg/m3,以去除效率50%计:则核算活性炭更换周期为585000g/(0.06×10000)=975h,据厂方提供资料,以实际每天平均工作时间8小时计,则合全部再生更换周期约为121天,实际该厂平均月工作时间为25天,则设计使用大于3个月。

数量:2套

4、系统阻力

活性炭吸附装置压力损失:800Pa 过滤压力损失:200Pa 管道压力损失:112Pa 局部压力损失:75Pa 系统总压力损失为:P=800+200+112+75=1187Pa 理论设计引风机全压:P=1424Pa有机废气治理工程设计方案5、风机

2台,风机型号:47C,风量为:11698m3/h,全压1890Pa,功率15kw。

七、管道设备安装1、基本原则

(1)、满足使用功能要求,在满足工艺流程通畅的条件下使处理设施的布置紧凑合理、联系方便;

(2)、合理布局,力求与周围环境协调统一;(3)、符合城市规划的要求;

(4)、充分结合利用地形、地势等条件,选择合理的结构类型,力求经济合理;(5)、合理地确定设计地面形式和设计标高,安装高度。

2、总平面布置

根据场地的总体布局,按照废气处理工艺流程进行平面布置,以求布局合理,在满足工艺设计要求的条件下达到整体美观的目的。

八、电气设计

1、本废气处理系统电源以380/220三相四线制。

2、本处理系统电气设计由本站的总电源控制箱输入端起,厂方需将本站总电源控箱上的电源装好。

3、各支线用铜芯聚氯乙烯绝缘电缆穿管敷设。

九、本公司提供的服务范围

1、工程保修期为一年,终身售后服务。

2、负责处理设施的安装,免费培训管理人员的操作及相关知识。

3、随时提供更换设备或材料的技术咨询,遇到运行故障时可协助处理解决。4、保修期内定期协助检查处理设备、管道、风机的运行情况。

十、运行费用评估1、人工费

本处理站操作简单,只需兼职操作人员1名,故不计费用;2、电费

有机废气治理工程设计方案本处理站增加了2台15kw风机,电费按1元/度计,则每小时运行费用为30元;综上所述,本处理站每小时运行费用为30元。

十一、工程预算序号1 2 34 56 78 910

名称主风管干式过滤器活性炭吸附器

活性炭加压引风机

规格600×600mm 单位米

数单价价格量(元)(元)6 22 2501500备注

1500×2000×1500mm 台2500×2000×2000mm 台

φ5mm 47C,15kw 100002000020000400004000800040003000200010005000180001600080006000200010005000117500吨4.5台座套项项项

22 21 11 九洲

吸附器、风机、平8#槽钢、25圆管、30台支撑架钢通、30角钢

电控箱五金杂配件运输费人工安装费

工程总造价=T(1-10)

范文5:有机废气处理技术汇总

TVOCs有机废气处理技术汇总

吸附技术、催化燃烧技术和热力焚烧技术是传统的有机废气治理技术,也仍然是目前应用最广泛的VOCs实用治理技术。

催化燃烧技术

催化燃烧装置(RCO)

催化燃烧装置(RCO):首先通过除尘阻火系统。然后进入换热器,再送到加热室,使气体达到燃烧反应温度,再通过催化床的作用,使有机废气分解成二氧化碳和水,再进入换热器与低温气体进行热交换,使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度,加热系统科通过自控系统实现补偿加热。利用催化剂做中间体,使有机气体在较低的温度下,变成无害的水和二氧化碳气体,即:

产品性能特点:

①操作方便,设备工作时,实现自动控制,安全可靠。②设备启动,仅需15~30分钟升温至起燃温度,能耗低。

③采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂,比表面积大,阻力小,净化率高。

④余热可返回烘道,降低原烘道中消耗功率;也可作其它方面的热源。⑤使用寿命长,催化剂一般两年更换,并且载体可再生。应用范围

1苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气处理。

2适用于化工、塑料、橡胶、制药、印刷、农药、制鞋等行业的有机废气净化。催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐,金属包括贵金属和非贵金属。目前使用的金属催化剂主要是 Pt、 Pd,技术成熟,而且催化活性高,但价格比较昂贵而且在处理卤素有机物,含 N、 S、 P等元素时,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多,而且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。例如 V2O5+MOX (M:过渡族金属) +贵金属制成的催化剂用于治理甲硫醇废气, Pt + Pd + Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。

由于有机废气中常出现杂质,很容易引起催化剂中毒,导致催化剂中毒的毒物(抑制剂主要有磷、铅、铋砷、锡、汞、亚铁离子锌、卤素等。催化剂载体起到节省催化剂,增大催化剂有效面积,使催化剂具有一定机械强度,减少烧结,提高催化活性和稳定性的作用。能作为载体的材料主要有 AL2O3、铁钒、石棉、陶土、活性炭、金属等,最常用的是陶瓷载体一般制成网状、球状、柱状、峰窝状。另外近年来研究较多且成功的有丝光沸石等。蓄热式焚烧炉(RTO)

RTO(Regenerative Thermal Oxidizer,蓄热室氧化器),其工作原理是在高温下(800℃左右)将有机废气氧化生成CO2和H2O,从而净化废气,并回收分解。安居乐RTO工艺示意图:

产品性能特点:

①可实现全自动化控制,操作简单,运行稳定,安全可靠性高。②VOC的分解效率99%以上;

③采用多项先进技术,使设备简化,易于维修,并降低了运行成本。④废气在炉内停留时间长,炉内无死区;⑤不产生NOX等二次污染。

⑥操作费用低,超低燃料费。有机废气浓度在500PPM以上时,RTO装置基本不需添加辅助燃料。

热氧化法可分为三种:热力燃烧式、间壁式和蓄热式。它们的主要区别在于热量回收方式的不同。三种方法都可以和催化法结合起来以降低反应温度。

a.热力燃烧式热氧化器。热力燃烧式热氧化器一般指的是气体焚烧炉。它由助燃剂、混合区和燃烧室组成。助燃剂(天然气、石油等)作为辅助燃料,燃烧产生的热在混合区对 VOC 废气进行预热,燃烧室为预热后的废气提供足够大的空间和足够长的时间以完成最终的氧化反应。

在供氧充足的前提条件下,氧化反应的程度(影响最终的VOC 去处率)取决于“三T条件”:反应温度(Temperature)、驻留时间(Time)、湍流混合情况(Turbulence)。这“三T条件”是互相联系的,在一定范围内改善一个条件可使另外两个条件降低。热力燃烧式热氧化器的一个最大缺点是辅助燃料价格太高,致使装置的操作费用很高。

b.间壁式热氧化器。间壁式热氧化是指在热氧化装置中加入间壁式热交换器,热交换器把从燃烧室排出的高温气体所带的热量传递给氧化装置进口处的低温气体,预热后发生氧化反应。

由于目前的间壁式热交换器最高可获得85%的热回收率,所以极大地降低了辅助燃料的消耗。

间壁式热交换器通常设计成管式、壳式或板式。由于通常的热氧化温度要保持在800℃1000℃,所以间壁式热交换器必须由耐热、耐腐蚀的不锈钢或合金材料制成。这就使得间壁式热交换器的造价很高,这是间壁式热氧化器的一个缺点。同时材料的热应力也不易消除,这是间壁式热氧化器的另一个缺点。

c.蓄热式热氧化器。蓄热式热氧化器(Regenerative Thermal Oxidizer ,以下简称RTO),是在热氧化装置中加入蓄热式热交换器,预热 VOC 废气,再进行氧化反应。

随着蓄热材料的发展,目前蓄热式热交换器的热回收率已能达到95%以上,而且占用空间越来越小。这样辅助燃料的消耗很少(甚至不用辅助燃料,且当 VOC 的浓度达到一定值以上时,还可从 RTO 输出热量)。同时,由于目前的蓄热材料都选用陶瓷填料,所以可处理腐蚀性或含有颗粒物的 VOC 废气。

RTO装置又可分为阀门切换式和旋转式。

阀门切换式RTO是最常见的一种 RTO。其由两个或多个陶瓷填充床,通过阀门的切换,改变气流的方向,从而达到预热VOC 废气的目的。图1 是典型的两床式RTO示意图及工作原理。

两床式RTO主体结构由燃烧室、两个陶瓷填料蓄热床和两个切换阀组成。当 VOC 废气由引风机送入蓄热床1后,该床放热, VOC 废气被加热,在燃烧室氧化燃烧,气体通过蓄热床2,该床吸热,燃烧后的洁净气被冷却,通过切换阀后排放。在达到规定的切换时间后,阀切换, VOC 废气从蓄热床2 进入,蓄热床2放热, VOC废气被氧化燃烧,气体通过蓄热床1,该床吸热,燃烧后的洁净气被冷却,通过切换阀后排放。如此周期性切换,就可连续处理 VOC 废气。近年来,国外又研制开发出旋转式RTO。该装置由一个燃烧室、一个圆柱形分成几瓣独立区域的陶瓷蓄热床和一个旋转式转向器组成。通过旋转式转向器的旋转,就可改变陶瓷蓄热床不同区域的气流方向,从而连续地预热 VOC 废气,在燃烧室氧化燃烧后就可去除 VOC。

相对于阀门切换式RTO,旋转式RTO由于只有一个活动部件(旋转式转向器), 所以运行更可靠,维护费用更低,但缺点是旋转式转向器不易密封,泄露量大,影响VOC的净化率。

RTO设备的特点:

1)产品设计考虑客户的生产工艺,重视前端控制和末端治理的结合;2)净化效率高,旋转RTO可达到99%以上;3)对余热进行综合利用,产生经济效益;

4)优化设计的结构、通风系统,确保最好的处理效果和使用体验;5)充分考虑系统的安全与防护,为客户提供安全可靠的后抽离设备与技术。 RTO设备应用范围:

含苯系物、酚类、醛类、酮类、醚类、酯类等有机成分的石油、化工、塑料、橡胶、制药、印刷、农药、制鞋、电力电缆生产行业等。有机废气浓度在100PPM20000PPM之间。

光催化净化技术(一般与预处理技术合用)

光催化净化处理技术一般采用生物喷淋进行预处理,再进入光催化净化装置,在催化剂的作用下,常温下使有机废气转化为CO2和H2O的一种环保设备。目前,此装置已被国内外用户广泛使用,均取得良好的净化效果。

光催化剂技术的主要成分是锐钛型二氧化钛(TiO2),光催化是利用TiO2作为催化剂的光催化过程,反应条件温和,光解迅速,产物为CO2和H2O或其它,而且适用范围广,包括烃、醇、醛、酮、氨等有机物,都能通过TiO2光催化清除。其机理如下:

低温等离子体技术低温等离子体净化技术是近年来发展起来的废气治理新技术。等离子体被称为物质的第4种形态,由电子、离子、自由基和中性粒子组成。低温等离子体有机气体净化就是利用介质放电所产生的等离子体以极快的速度反复轰击废气中的异味气体分子,去激活、电离、裂解废气中的各种成分,通过氧化等一系列复杂的化学反应,打开污染物分子内部的化学键,使复杂的大分子污染物转变为一些小分子的安全物质(如二氧化碳和水),或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质。

实际上,要将不同的化学键打开,需要的能量不同,如C-H、C-O、C-N、C-S、O-H、S-H等等。当功率较低,放电所产生的活性粒子能量不足时,一些大分子物质只是被击碎,形成一些小分子化合物,并没有被彻底氧化。特别是对于混合气体的净化,有些分子容易被破坏并被彻底氧化,而有些分子则不易被破坏或者只是降解而未被彻底氧化。研究表明,C-S和S-H键比较容易被打开,因此低温等离子体技术对于臭味的净化具有良好的效果,并且在橡胶废气、食品加工废气等的除臭中得到了应用。对于苯系物的净化,研究表明在等离子体发生系统的能量匹配时,也具有一定的效果,当甲苯浓度为300mg/m3以下时,净化效率可以达到60%~70%。因此,在低浓度喷涂废气净化中也可以得到一定的应用。

低温等离子体用于废气的净化具有很多的优势。1)由于等离子体反应器几乎没有阻力,系统的动力消耗非常低;2)装置简单,反应器为模块式结构,造价低,并且容易进行搬迁和安装;3)由于不需要任何的预热时间,所以该装置可以即时开启与关闭;4)所占空间比现有的其他技术更小;5)抗颗粒物干扰能力强,便于维护。

低温等离子体治理技术的关键在于等离子体发生器的设计是否合理。作为一项新技术,目前人们对于其作用机理的研究还不够充分,对于不同化合物如何有针对性地进行等离子体发生器的设计,目前还没有形成规律性的认识。总体上该技术对有机化合物的净化效率还比较低,一般低于70%,如果反应器设计不当,则净化效率会更低,因而限制了它的实际应用。

生物法净化技术生物处理工艺主要分为生物过滤床、生物洗涤床和生物滴滤床三种形式。生物过滤床是一种在其中填入具有吸附性滤料的过滤净化装置,在过滤床中加入pH调节剂和N、P、K等营养元素,当具有一定湿度的废气进入过滤床时,通过生物填料层,填料层中的微生物将有机物捕获并消化降解。

生物洗涤床通常由一个洗涤塔和一个再生池组成,在洗涤塔中,循环液通过喷淋或鼓泡的形式将废气中的污染物和氧气转入液相,实现质量传递。吸收了废气成分的洗涤液流入再生池,通入空气充氧后再生,在再生池中污染物被消化分解。

生物滴滤床中使用的是各种不具有吸附能力的填料,在填料的表面形成一层生物膜,废气由滴滤床底部进入,回流液从上部喷淋并沿填料上的生物膜滴流而下,溶解于水中的有机物被生物膜中的微生物吸收分解。

生物洗涤床适用于风量小、浓度较高、易溶解且生物代谢速率较慢的废气净化;对于大风量、低浓度的废气则采用生物过滤床;对于负荷较高,且降解后产生酸性物质的废气则宜采用生物滴滤床。

生物法在今后将会成为有机废气治理的主要技术之一。吸附浓缩技术

沸石转轮吸附浓缩技术沸石转轮吸附浓缩技术在今后将会成为国内低浓度VOCs治理的关键技术。沸石转轮吸附浓缩技术就是针对低浓度VOCs的治理而发展起来的一种新技术,与焚烧技术(催化燃烧或高温焚烧)或冷凝技术进行组合,形成了“沸石转轮吸附浓缩+焚烧技术”和“沸石转轮吸附浓缩+冷凝回收技术”。

低浓度、大风量的VOCs排放在目前我国的有机废气污染中占了很大的比例,吸附浓缩技术是低浓度废气治理中最为经济有效的技术途径,从一些大型和较大型企业的经营情况分析,吸附浓缩-催化燃烧集成技术所占比例最大,占到全部项目数量的50%以上。之前主要采用的是“固定床吸附浓缩+催化燃烧技术”,近十多年来在我国的工业VOCs净化中占有主导地位,但经过多年来的运行实践,该工艺存在一些明显的缺陷:1)之前主要采用活性炭材料(蜂窝活性炭、颗粒活性炭和活性碳纤维)作为吸附剂,而活性炭材料在采用热气流再生时的安全性较差,当再生热气流的温度达到100℃以上时,吸附床容易着火。2)采用热气流吹扫再生活性炭,因为再生温度低,当脱附周期完成后部分高沸点化合物不能彻底脱附,会在活性炭床层中积累而使其吸附能力下降。由于存在安全性问题,通常的再生温度不能超过120℃。因此对于沸点高于120℃的有机物,如三甲苯等则不能利用该工艺进行净化。3)通常活性炭具有很强的吸水能力,当废气湿度较高(超过60%)时,对有机物的净化能力将会迅速下降,在处理高湿度的废气时床层的净化效率较低。

鉴于以上存在的问题,在吸附浓缩工艺中,国外主要采用疏水型蜂窝分子筛(蜂窝沸石)作为吸附剂,移动式的沸石转轮作为吸附装置。与“固定床吸附浓缩+催化燃烧装置”相比,具有一些明显的优势:1)采用沸石作为吸附剂,安全性能好,采用热气流再生时不易发生着火现象;2)采用沸石作为吸附剂,再生温度可以提高,适用于从低沸点到高沸点各种VOCs的净化;3)设备阻力低,运行成本低;4)吸附后尾气中有机污染物的浓度稳定,便于控制;5)设备体积和占地面积小。

硅铝分子筛本身是一类强极性物质,对空气中的水分具有极强的选择性吸附能力。采用沸石作为吸附剂,关键在于沸石的疏水改性技术可以提高其对有机化合物的选择性吸附能力。经过近年来的不断努力,我国在疏水型蜂窝分子筛的生产技术上已经取得了突破,打破了美、日等国家在该技术上的垄断。由于我国的应用市场广泛,因此沸石转轮吸附浓缩技术在今后将会成为国内低浓度VOCs治理的关键技术。

吸附浓缩+ 氮气保护再生回收技术

吸附回收技术利用固体吸附材料选择吸附废气中的VOCs,吸附饱和的材料在氮气保护下经高温脱附工艺处理,进而回收处理VOCs。该工艺主要包括预处理、吸附段和脱附段等,预处理后的废气进入吸附装置中吸附净化后经烟囱排放,吸附饱和后用热氮气脱附再生。氮气保护再生技术采用了氮气作为脱附气体被导入吸附床层,对吸附饱和的吸附材料床层进行吹扫,形成惰性气体和有机气体的混合气体,气体在冷凝器中冷却液化回收有机溶剂,分离后的有机溶剂进行储存,氮气循环利用。氮气脱附技术最大的优点是安全性好,避免了热空气再生时活性炭的着火隐患;相对于水蒸气再生,回收的溶剂中含水量低,易于分离提纯和回收利用。氮气保护再生回收技术可用于含高沸点有机废气的净化处理。

目前,TVOCs治理技术通常涉及到上述多种技术工艺的组合,如:吸附浓缩+ 燃烧技术;吸附浓缩+ 冷凝回收技术;等离子体+ 光催化复合净化技术等。

国内主要从事有机废气治理的企业(1)燃烧技术:加拿大科迈科(杭州)环保设备公司、恩国环保企业公司、上海东华环保公司、扬州恒通环保公司、苏州苏净环保工程公司等。

(2)吸附+燃烧技术:嘉园环保工程公司、北京绿创环保工程公司、中机工程(西安)启源工程公司、广州怡森环保设备公司、中弘环境工程(北京)公司、广州朗洁环保公司、上海申榕环保设备公司等。

(3)吸附回收技术:中节能天辰环保公司、广州黑马科技公司、福建立邦环境工程公司、泉州天龙环保公司、海湾环境科技公司、河北中环环保设备公司、武汉旭日华科技公司、石家庄天龙环保科技公司、清本环保工程(杭州)公司、广州恒晨环保科技公司等。

(4)等离子体技术:山东派力迪环保公司、宁波兴达环保设备厂、安徽中维环保科技公司等。

(5)生物技术:浙江工业大学环境工程研究中心、青岛金海晟环保设备公司、凯天环保科技公司等。

(6)功能材料(催化剂、炭材料、分子筛)企业:宁夏华辉活性炭公司、景德镇佳奕新材料公司、江苏苏通碳纤维公司、淄博正轩稀土功能材料技术公司等。

以上企业在2013年都取得了较好的业绩,有一些企业开展了有关新技术与新工艺的研发,取得了比较好的效果,如广州黑马的“分子筛转轮吸附回收DMAc技术”、山东派力迪公司的“适用于大风量的介质阻挡放电低温等离子体技术”等。

范文6:有机废气治理设计方案

有机废气治理工程设计方案第一章

前言某喷涂有限公司位于东莞市。该公司设有喷漆生产线,喷漆废气用风机将废气抽出室外经风管引至楼顶,用水喷淋后直接排放,不符合环保要求,我司受厂家委托对其废气进行治理。排放的废气含有大量的白色油状污染物主要含有“三苯”废气(苯、甲苯和二甲苯),该废气污染物不仅对环境造成污染,而且对人体有较大的危害作用,同时也会对周边环境造成一定的影响。

我们本着运行管理简单、技术先进可靠、价格合理的原则,并结合该厂的实际情况,我公司为其提供如下设计方案。

第二章设计依据与设计要求、设计参数/设计条件

1.设计依据

1)《中华人民共和国环境保护法》;

2)厂方提供的有关资料,治理要求及参考原始技术资料、图纸;3)相关文献,技术资料、技术规范、产品说明书;

4)排放标准参照《广东省地方标准》DB44/27-2001表一,工艺废气大气污染物排放限值(第二时段)二级标准;5)厂方的环保审批文件;

6)本公司对治理同类废气的工程经验及工程实例;7)《环境工程设计手册》8)《废气监测分析方法》12)《工业企业电气设计标准》2.设计要求

1)整个工程布局合理可靠的工艺和先进的设备,确保处理装置运行稳定,废气达标排放;,流程简单,外形整洁美观;2)操作、维护简单;

3)充分考虑经济性,控制一次性投资,降低运行费用。

3.设计范围

1)喷漆车间废气处理工艺设计;2)废气处理系统平面布置设计;3)废气处理系统设备选型;4)废气处理系统工程投资概算。

4、设计条件

1)设计处理量:

该厂废气主要来源于喷漆车间喷涂时产生的有机废气,主要成份为苯系有机挥发性气体。该厂有机废气已有收集系统,由风机抽至车间楼顶排放。根据现场勘察情况及其所用风机的所对应的风量,本方案拟设计风量为20000m/h处理设施1套。

5、废气污染浓度及排放标准(DB44/272001)

项目废气原始浓度废气原始排放速率排放浓度标准排放速率标准

甲苯~110mg/m 6.6kg/h ≤40mg/m 2.5 kg/h 二甲苯~96mg/m 8.7kg/h ≤70mg/m 0.84 kg/h 苯~56mg/m 4.9kg/h ≤12mg/m 0.42 kg/h 第三章工艺设计(选择及说明)

1、废气工艺的选择

有机废气的处理方法较常用的有燃烧法、吸附法、吸收法和催化氧化法。各种方法的适应范围和处理效果如下:

项目催化氧化法

适用条件

中小风量、浓度中等的有机废气

特点及处理效果

对有机废气净化效率高、一次性投资低、占地面积小;非常容易和其它净化方法进行配合,适合新建和改造项目;设备系统直观简单,安装和运行管理容易。

净化效率高,特别对低浓度气体仍具有很强中、小风量和浓度较低的有机废气,的净化能力,一般作为其它方法的配合手段吸附法

排放标准要求严格或有害物浓度低或者深度净化手段。不适用直接用于高浓度废气的净化。因为再生费用高,操作繁杂.管理工艺成熟、设备简单、一次性投资低;对含尘、湿、粘污物废气也可同时处理,但吸收法各种风量、浓度中等的有机废气

易赞成二次污染或资源浪费,对吸收液须进行处理。净化效率一般,设备投资中等,运行费用较低,维护管理比吸附法困难一些有废气燃烧RTO系统或者VAC系统,设备投燃烧法各种风量、高浓度的有机废气

资、运行费用较高。一般大型厂商或厂矿会使用废气燃烧来控制有机废气。

本项目需处理的废气属于有机废气,而且净化后气体达到广东省地方标准《大气污染物排放限值(DB44/27-2001)》第二时段二级排放标准,结合工程实际,考虑处理系统以后的运行管理,本方案采用催化氧化法对此有机废气进行处理,以催化氧化净化单元为主要处理单元。

2、工艺流程图

有机废气

排风机

水喷淋塔(原有做改造)

达标排放

3、工艺说明

风管风机催化氧化净化1)漆雾过滤器(干式过滤器)工作原理(选择项):

漆雾过滤器是指靠多孔的过滤元件的作用对含尘气体进行净化处理的一种除尘设备。过滤器不仅能过滤掉空气中的灰尘,还可以过滤掉细菌,过滤效率更高。过滤材料采用玻璃纤维无纺布组成的过滤器。

含尘气体从空气过滤器的上部进入板式滤箱,在通过滤料的孔隙时,粉尘被扑集于滤料上,透过滤料的清洁气体由排出口排出。2)催化氧化净化的工作原理:

过滤后的有机废气,在质量稳定的双波长紫外线光束照射下,有机废气的在紫外线脱胫断环的作用下,分子结构被改变,废气的高分子化合物被降解成低分子化合物;同时双波长的紫外线特种光源产生臭氧;在紫外线光和臭氧的双重氧化作用下,有机废气被氧化分解成水和氧化物而且异味得到消除,经过净化设备处理后,废气的去除率达到90%以上。洁净的废气通过抽风管道排出室外。

3)工程布置:

根据该公司排放的废气的特点和目前现场的情况,此部分有机废气通过排风管至楼顶的水喷淋塔处理经漆雾过滤器进行初步的预除尘后,其含尘浓度大大降低。之后经过催化氧化净化处理,使废气达标排放。

具体布置则拟在现有水喷淋塔用风管接主塔内漆雾过滤器,然后经过催化氧化净化设备,最后经引风机高空排放经净化后的气体。

第四章设备选型

废气治理净化系统:1)、风管选型

因喷漆废气已由风机通过风管引至顶楼,但需增加进风管引风进入催化氧化设备。催化氧化设备的断面积为1000mm*1000mm,可以采用角铁法兰连接风管,风管采用1000*1000mm的正方形风管通过变径连接催化氧化设备。

一般排放风管风速V=8-14m/s,则风管断面积为(取风阻系数为0.25):(20000/(3600*8*0.75))^0.5=0.96m 核算主风管尺寸为:1000mm正方形风管系统主风管压力损失:10m以内-150Pa 引风机后的风管(包含高空排放的风管)需要超过20米,使得催化氧化的反应时间大于2秒

材质:δ0.8mm白铁皮2)、风机选型

厂方原有风机4)、水喷淋塔(原有)

处理风量:20000m3/h 设备型号:非标自制,立式喷淋塔材质:A3钢制作。3)、催化氧化净化器

处理风量:20,000m3/h,设备型号:非标自制,上海冬翼光电有限公司品牌

采用双波长87W紫外线灯10支作为一个模块,每个模块处理风量为10000 m3/h;系统采用2个模块;

催化氧化实际尺寸为:截面1000*1000mm*1000mm长材质:SS316不锈钢制作。4)干式过滤除雾器(原有)

处理风量:20000 m3/h 设备型号:非标自制

第五章选择光电催化氧化净化器和上海冬翼光电有限公司的理由

紫外线光电催化氧化净化器系统简单而且稳定有效,可以有效地解决有机废气的臭味问题,而且安装了紫外线光电油烟净化器的排放系统,有效降低厂房的火灾风险,而且系统在紫外线和臭氧的双重作用,废气管道远远比使用其它形式的净化器系统的管道清洁,并且能够风机的使用寿命可以得到延长。整个系统没有使用任何的化学物质,有机废气净化后分解成为二氧化碳、水和无机盐。设备安装空间要求低,满足各类客户的需求。另外净化器非常容易清洁,仅仅需要软布和普通的洗洁精就可以完成清洁,让客户免除了大修清洁的难题。紫外线光电净化器的核心为双波长的紫外线灯。上海冬翼光电有限公司作为日本东芝特种光源的中国总代理,携手东芝光电部门,确保核心的双波长紫外线灯每一支都是精品。紫外线灯的质量保证13000个小时和电源质保3年让客户拥有一个稳定的净化系统,满足国家排放要求和客户的社区责任

范文7:10000立方有机废气治理方案

临沂XX铸造有限公司

有机废气 VOCS治理工程

技术方案

临沂汇鑫环境科学技术研究院有限公司

联系人:曹工13370652316

一、设计废气处理量:

1、处理5000m3/h(用户提供),配备的光氧化设备只用于翻砂车间树脂有机废气的处理。为用户提供风机型号。该型号设备制作简单描述。

2、处理废气量为15000m3/h(用户提供),用于喷漆房的有机废气处理。采用喷淋加光氧化设备进行处理。对该套设备做重点叙述。

二、处理对象:苯、甲苯、二甲苯等苯系物及脂类;溶剂的挥发量是油漆使用量的7%左右。同行业喷漆房的处理前浓度约为:苯

甲苯二甲苯

非甲烷总烃

200mg/m3300mg/m3100mg/m3650mg/m3

三、采用的处理工艺:喷淋和光催化氧化联合使用四、处理效果:处理后的有机废气浓度达到国家《大气污染物排放标准》GB16297-1996的要求。有组织排放(排气筒高40m)无组织排放苯12mg/m3

甲苯40mg/m3

二甲苯70mg/m30.4mg/m32.4mg/m3

1.2mg/m3

非甲烷总烃120mg/m34.0mg/m3

五、公司现场布局实际及当地环保部门的要求六、处理工艺简介

1、二氧化钛的发展…

一九六八年,日本东京大学藤屿昭首次证实了光触媒的特性;一九九九年,由于纳米技术获得了突破性进展,光触媒正式登上国际研究舞台;二00一年,首次应用于美国空间站的空气净化,并随着高科民用的发展趋势,迅速席卷欧美及东南亚发达国家和地区,成为家庭主要消费品之一,并以平均每年4.6%的速度递增。

N型半导体催化剂,包括TiO2、ZnO、CdS等。Bahenmann等对各种光催化剂光催化氧化五氯苯酚的研究发现,TiO2的催化活性最好,且化学性质、光化学性质均十分稳定,无毒廉价,故TiO2可作为光催化氧化除去有机污染物的常用催化剂。从十九世纪,对二氧化钛的研究就开始了对二氧化钛利用的研究。

2、二氧化钛的理化性质

二氧化钛(titanium oxide,TiO2)又名氧化钛或钛白,化学式为TiO2。二氧化钛是不溶于水的白色固体,它具无毒的特性,它与氧化铁或其它氧化物合用可作为色釉或色素,常用化妆品工业及食品工业中,是世界标准的食品添加物。

二氧化钛常以锐钛型(anatase,Atype)、金红石型(rutile,Rtype)及板钛型(brookite)三种结晶组态存在自然界中,其中锐钛型与金红石型结构使用最为广范。锐钛型二氧化钛的衍射角位于25.5°,金红石型的衍射角位于27.5°。金红石型的晶体细长,呈棱形,通常是孪晶;而锐钛型一般近似规则的八面体。

锐钛型的光催化活性最高,催化剂粒子越小,溶液中分散的单位质量粒子数目就多,光吸附效率就高,光吸收不易饱和体系的比表面大,反应面就大,并且助于有机物的预吸附;粒径越小,电子与空穴的简单复合率就小,光催化活性敢高,其它如孔隙率、平均孔径、表面电荷、焙烧温度、纯度等都是影响光催化活性的因素。

3、二氧化钛的催化原理

光催化纳米材料大多是金属氧化物或硫化物等半导体材料,具有特殊的电子结构,与金属相比,半导体的能带是不连续的,在填满电子的低能价带(Valence Band,VB)和空的高能导带(Conduction Band,CB)之间存在一个禁带,当它们受到能量大于带隙能量的光照射时,处于价带上的电子被激发到导带上,在导带上生成高性电子(e),价带上生成带正电荷的空穴(h),从而在半导体表面生成具有高+-活性的电子-空穴对。

对于光催化反应,捕获光激发产生的空穴,并与给体或爱体发生作用才是有效的,而且光激发产生的电子和空穴的复合在10s甚至10-12s内就可以发生。因此。为使光催化反应能有效地进行。需要减少电子-空穴的简单复合。否则,分离的电子和空穴可能在半导体粒子内部或表面复合并放出热能,有效地抑制电子-空穴复合问题至关重要,其取决于光催化剂的电子结构、吸光特性、颗粒尺寸、表面积、表面修饰性况以及反应条件、敏化剂作用等多种因素,觉的光催化纳米材料为纳米TiO2,它无毒、稳定、氧化能力强,其价带和导带之间的带隙能为3.2ev,相当于波长为387.5nm的紫外光所具有的能量。纳米TiO2在紫外光的照射下,能吸收外光的辐射能产生电子跃迁,形成电子和空穴,然后电子和空穴分别与吸附在粒子表面的溶解氧和水分子作用,传递能量,最终形成具有高活性和强氧化的OH自由基和超氧离子,以氧化各种有机化合物。

4、二氧化钛光催化反应分为以下几个步骤(1)反应物、氧气及分子吸附于二氧化钛表面;(2)经光照射后,二氧化钛产生电子及空穴; TiO2 e+h

(3)电子和空穴分别扩散到二氧化钛粒子表面;(4)空穴、电子和水分子及氧开成氢氧自由基;

hv -+-9h+H2O HO+H

e+O2 O2 HO22HO O2+H2O2

H2O2+O2 OH+OH+O2 h+OH OH (5)氢氧自由基和反应物进行氧化反应;有机污染物+HO 降解产物(6)产物再由二氧化钛表面脱离。5、光催化氧化的特点:(1)光催化氧化适合在常温下将废臭气体完全氧化成无毒无害的物质,适合处理高浓度、气量大、稳定性强的有毒有害气体的废气处理。

(2)有效净化彻底:

通过光催化氧化可直接将空气中的废臭气体完全氧化成无毒无害的物质,不留任何二次污染,

(3)绿色能源:

光催化氧化利用人工紫外线灯管产生的真空波紫外光作为能源来活化光催化剂,驱动氧化还原反应,而且光催化剂在反应过程中并不消耗,利用空气中的氧作为氧化剂,有效地降解有毒有害废臭气体成为光催化节约能源的最大特点。

(4)氧化性强:

-+------+-+半导体光催化具有氧化性强的特点,对臭氧难以氧化的某些有机物如三氯甲烷、四氯化炭、六氯苯、都能有效地加以分解,所以对难以降解的有机物具有特别意义,光催化的有效氧化剂是羟基自由基(OH-)和超氧离子自由基(O2-、0-),其氧化性高于常见的臭氧、双氧水、高锰酸钾、次氯酸等。

(5)广谱性:

光催化氧化对从烃到羧酸的种类众多有机物都有效,即使对原子有机物如卤代烃、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂也有很好的去除效果,只要经过一定时间的反应可达到完全净化。

(6)寿命长:在理论上,光催化剂的寿命是无限长的,无需更换.三、所需设备及造价

1、引风机1台(K=4.5KW,Q=10000 m3/h,P=1200Pa)2、光催化反应器1台(尺寸:2600×1100×1100,材质304内置10组UV灯,8组TiO2丝网)3、运输、安装

总计:160000.00元(不含税)

范文8:工业有机废气处理技术现状分析

全球范围内的水污染与大气污染的程度日趋严峻,我国中东部地区近期多次出现持续大范围的雾霆天气和水污染事件,也引起了政府、理论界及人们的普遍关注。工业生产活动中产生含污染物的废气是不可避免,虽然现在污染治理不能做到污染物的零排放,但可将污染物的排放量和浓度控制在一定的范围内,即达标排放。随着人们对环境污染的关注与重视,山东昊威环保科技有限公司,有机废气的治理技术越来越成熟,工业废气处理技术也在不断的改进和创新。1、挥发性有机废气治理技术

挥发性有机废气是指含苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机化合物的废气,一般的家具、汽车、金属及非金属构件加工、丝印等工序均会产生挥发性有机废气。有机废气的治理技术有很多,吸收法、吸附法、直接燃烧法、催化燃烧法、吸附+催化燃烧法、生物法等。口前应用较为广泛的是活性炭吸附法,因其具有设计简单、占地而积少,一次投资费用低和运行能耗低等优点。

活性炭吸附法有前置漆雾预处理装置,主要是由于部分有机废气中含有漆渣颗粒物,漆渣会堵塞活性炭吸附孔或粘附在吸附设备上,要先采用过滤或洗涤等预处理措施去除渣。活性炭吸附法适合处理温度在40℃以下的大风量、低浓度的有机废气。高浓度、高温的有机废气有易燃危险,一般宜采用直接燃烧法或催化燃烧法。从技术上说,活性炭吸附技术较为简单,但难以保证废气连续达排标放,因为活性炭吸附饱和后就失去吸附能力,若不对它进行脱附再生或更换,活性炭吸附设备就如同虚设,若对活性炭进行定期脱附或更换,其费用就大大增加,所以应用活性炭吸附法处理有机废气的超标排放较多。2、粉尘废气处理技术

一般研磨、破碎、抛光、打磨和木加工等工序均会产生含尘废气,粉尘废气的处理技术较多,根据处理过程是否用到水可分为:干式、湿式和干式+湿式。湿式除尘器会造成水体二次污染,增加污水处理费,不便于粉尘回收利用。在工程应用中干式除尘器较常见,如旋风除尘器、布袋除尘器、脉冲反冲滤芯除尘器、电除尘器等。湿式除尘器一般适用处理于处理高温、高比阻、易燃、易爆的粉尘废气。干式+湿式除尘器有旋风+水喷淋组合式除尘器,其一级除尘是干式除尘,粉尘通过旋风除尘去除较大颗粒,二级除尘是湿式除尘,通过水喷淋或水膜除尘去除细小粉尘,组合式除尘器占地而积小,除尘效率高,可以去除二氧化硫等有害物质,减轻人工捞渣工作量,相对其它组合式除尘器投资金费用低,较适用处理炉窑等烟尘废气。

除尘器种类较多,在选择时要考虑环保与经济结合,即在满足相关环保排放标准的前提下,选择投资较小、运行和保养费用较低的除尘器。从技术上说,粉尘的粒径和粒径分布是除尘器选择的重要依据,一般地说,重力沉降室对50 N,m以上、惯性除尘器对10- 20 N,m以上,离心式除尘器对10 N,m以上粉尘的净化效果比较明显,10 N,m以下微粒占有较大比重时,则应选用洗涤、过滤或电除尘器。

3、燃料废气处理技术

燃料废气是指燃料在燃烧过程中产生含二氧化硫、氮氧化物和炭黑颗粒等污染物的废气,设备不同、燃料不同产生废气污染物也有所不同,以柴油发电机组为例,发电机尾气的处理工艺有干式和湿式,干式是催化法,其原理是通过催化反应使废气中的有害物质HC,CO转化为无害物质CO H,O,N,。对于发电机烟气中的碳颗粒、一氧化碳、碳氢化合物的除去率高达90%以上,治理后的气体的烟色黑度达到一级,凭肉眼不能观察到烟色,消除了烟气中大部分刺激性的味道。与传统湿法相比,由于净化器工作时不需要用水,大大节省了水的资源,不会对水造成的二次污染,免去了污水的处理费,而且也不需添加化学药剂,操作简单,是新型发电机尾气治理技术,但该法投资相对较高。湿法采用碱法吸收较多,碱性吸收剂有石灰石、石灰、碳酸钠和氢氧化钠,常见处理设备有旋流塔板脱硫除尘喷淋塔。

工业废气是工业污染的重要组成之一,与大气空气质量息息相关。虽然有相关的环保标准限制废气污染物的排放,但口前工业废气污染仍比较严重。工业废气污染防治一方面要从污染源头解决或减少污染物的排放,推行清洁生产。清洁生产是以节能、降耗、减污为口标,以技术、管理为手段,通过对生产全过程的排污审计,筛选并实施污染防治措施,以消除和减少工业生产对人类健康与生态环境的影响。有机废气的产生,是由于企业使用有机溶剂,有机溶剂中的有机化合物绝大部分经挥发进入到大气中,造成有机废气污染。若能采用清洁原材料代替或部分代替有机溶剂,做到不排或少排有机污染物,是解决有机废气污染的有效途径。燃料废气的产生,是由于使用含硫等燃料,不同的燃料产生的污染物含量不一样,若能采用清洁能源代替含硫燃料,就能解决燃料废气的污染,另外改善燃烧方法,改变燃烧条件等,也可以减少燃烧过程中氮氧化物的生成。另一方面要推动环保产业的发展,不断改进和研究经济实用的废气处理技术。环保产业的发展离不开政策支持,技术创新,而环保企业自身的技术创新的能力比较薄弱,通过政策的鼓励和支J决技术的创新和推广应用。