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技術(shù)文章

工業(yè)廢氣凈化處理技術(shù)綜述

閱讀：2661發(fā)布時間：2015-5-28

　　微波催化技術(shù)：
　　
　　頻率從300MHz～300GMHz的電磁波，其方向和大小隨時間作周期性變化；微波與廢氣物分子直接作用，將超高頻電磁波能量對廢氣進行微波輻射，使細(xì)胞中極性物質(zhì)隨高頻微波場的擺動受到干擾和阻礙，引起微生物細(xì)胞的蛋白質(zhì)，核酸等生物大分子受凝固或變性失活，從而導(dǎo)致其突變或死亡，同時對磁共振使之產(chǎn)生強磁輻射對廢氣分子進行切割、破壞、斷裂，如：氨、*胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯、甲苯、二甲苯的分子鍵，破壞細(xì)菌的核酸（DNA），再通過臭氧進行氧化反應(yīng)，*達到脫臭及殺滅細(xì)菌的目的。zui后采用特制合成催化劑對廢氣進行光合還原反應(yīng)?？捎行У仄茐膹U氣中分子鏈，將有毒有害物質(zhì)改變成為低分子無害物質(zhì)，如水和二氧化碳等。
　　
　　RCO催化燃燒
　　
　　簡述：化燃燒是借助催化劑在低溫下(200～400℃)下，實現(xiàn)對有機物的*氧化，因此，能耗少，操作簡便，安全，凈化效率高，在有機廢氣特別是回收價值不大的有機廢氣凈化方面，比如化工，噴漆、絕緣材料、漆包線、涂料生產(chǎn)等行業(yè)應(yīng)用較廣，已有不少定型設(shè)備可供選用。
　　
　　催化燃燒基本原理：催化燃燒是借助催化劑在低溫下(200～400℃)下，實現(xiàn)對有機物的*氧化，因此，能耗少，操作簡便，安全，凈化效率高，在有機廢氣特別是回收價值不大的有機廢氣凈化方面，比如化工，噴漆、絕緣材料、漆包線、涂料生產(chǎn)等行業(yè)應(yīng)用較廣，已有不少定型設(shè)備可供選用。
　　
　　催化作用的機理：在一個化學(xué)反應(yīng)過程中，催化劑的加入并不能改變原有的化學(xué)平衡，所改變的僅是化學(xué)反應(yīng)的速度，而在反應(yīng)前后，催化劑本身的性質(zhì)并不發(fā)生變化。是催化劑本身參加了反應(yīng)，正是由于它的參加，使反應(yīng)改變了原有的途徑，使反應(yīng)的活化能降低，從而加速了反應(yīng)速度。例如反應(yīng)A+B→C是通過中間活性結(jié)合物(AB)過渡而成的：??
　　
　　即：A+B→[AB]→C其反應(yīng)速度較慢。當(dāng)加入催化劑K后，反應(yīng)從一條很容易進行的途徑實現(xiàn)：A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K中間不再需要[AB]向C的過渡，從而加快了反應(yīng)速度，而催化劑并未改變性質(zhì)。??
　　
　　催化燃燒的工藝組成：不同的排放場合和不同的廢氣，有不同的工藝流程。但不論采取哪種工藝流程，都由如下工藝單元組成：
　　
　　廢氣預(yù)處理：為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進入床層之前必須進行預(yù)處理，以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物??
　　
　　②預(yù)熱裝置：預(yù)熱裝置包括廢氣預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器預(yù)熱裝置。因為催化劑都有一個催化活性溫度，對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度，必須使廢氣和床層的溫度達到起燃溫度才能進行催化燃燒，因此，必須設(shè)置預(yù)熱裝置。但對于排出的廢氣本身溫度就較高的場合，如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣，溫度可達300℃以上，則不必設(shè)置預(yù)熱裝置。
　　
　　③催化燃燒裝置：一般采用固定床催化反應(yīng)器。反應(yīng)器的設(shè)計按規(guī)范進行，應(yīng)便于操作，維修方便，便于裝卸催化劑。
　　
　　RTO技術(shù)簡介：
　　
　　RTO（RegenerativeThermal??Oxidizer,簡稱RTO），再生熱氧化分解器，又稱蓄熱式焚燒器。其基本原理實在高溫下（≥760℃）將有機廢氣氧化生成CO2和H2O，從而凈化廢氣，并回收分解時所釋出的熱量，以達到環(huán)保節(jié)能的雙重目的，是一種用于處理中高濃度揮發(fā)性有機廢氣的節(jié)能型環(huán)保裝置。
　　
　　RTO主體結(jié)構(gòu)由燃燒室、陶瓷填料床和切換閥等組成。該裝置中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器可使熱能得到zui大限度的回收，熱回收率大于95%，處理VOC時不用或使用很少的燃料。若處理低濃度廢氣，可選裝濃縮裝置，以降低燃燒消耗。??
　　
　　RTO技術(shù)優(yōu)點：
　　
　　操作費用低，超低燃料費。有機廢氣濃度在2000PPM以上時，RTO裝置基本不需添加輔助燃料。凈化率高，凈化率一般在98%以上?？蓪崿F(xiàn)全自動化控制，操作簡單，運行穩(wěn)定，安全可靠性高。不存在因壓力變化產(chǎn)生的脈沖現(xiàn)象。蓄熱室內(nèi)溫度均勻分級增加，加強了爐內(nèi)傳熱，換熱效果更佳，爐膛容積小，降低了設(shè)備的造價。??
　　
　　采用分級燃燒技術(shù)，延緩狀燃燒下釋出熱能；爐內(nèi)升溫勻，燒損低，加熱效果好，不存在傳統(tǒng)燃燒過程中出現(xiàn)的局部高溫高氧區(qū)，抑制了熱力型氮氧化物（NOX）的生成，無二次污染。??
　　
　　廢氣進口設(shè)置惰性氧化鋁瓷球，對蓄熱陶瓷起到保護、緩沖、過濾的作用，延長蓄熱陶瓷的使用壽命。??
　　
　　RTO適用場合：
　　
　　RTO處理技術(shù)適用于高濃度有機廢氣、涂裝廢氣、惡臭廢氣等廢氣凈化處理；適用于廢氣成分經(jīng)常發(fā)生變化或廢氣中含有使催化劑中毒或活性衰退的成分（如水銀，錫，鋅等的金屬蒸汽和磷、磷化物，砷等，容易使催化劑失去活性；含鹵素和大量的水蒸氣的情形），含有鹵素碳?xì)浠衔锛捌渌吒g性的有機氣體。RTO一般適用于處理濃度在5000~20000mg/m3的多種有機廢氣。??
　　
　　UV光氧化技術(shù)
　　
　　技術(shù)原理：
　　
　　一、利用特制的高能UV紫外線光束照射惡臭氣體，裂解惡臭氣體如：氨、*胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯、甲苯、二甲苯的分子鍵。??
　　
　　二、利用高臭氧分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合，進而產(chǎn)生臭氧，使呈游離狀態(tài)的污染物分子與臭氧氧化結(jié)合成小分子無害或低害的化合物。如CO2、H2O等。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧)。??
　　
　　三、利用特制的催化劑進行氧化還原反應(yīng)；運用高能UV紫外線光束、臭氧及催化劑對惡臭氣體進行協(xié)同分解氧化反應(yīng)，使惡臭氣體物質(zhì)其降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳，*達到脫臭及殺滅細(xì)菌的目的。??
　　
　　性能特點：
　　
　　1、除惡臭：能去除揮發(fā)性有機物（VOC）及各種惡臭味，脫臭效率zui高可達99%以上。??
　　
　　2、無需添加任何物質(zhì)：只需要設(shè)置相應(yīng)的排風(fēng)管道和排風(fēng)動力。??
　　
　　3、適應(yīng)性強：可適應(yīng)高濃度，大氣量，可每天24小時連續(xù)工作，運行穩(wěn)定可靠。??
　　
　　4、運行成本低：本設(shè)備無任何機械動作，無噪音，無需專人管理和日常維護。??
　　
　　5、無需預(yù)處理：工作環(huán)境溫度在攝氏-30℃～95℃之間，濕度在30%～98%、PH值在3-13之間均可正常工作。??
　　
　　6、設(shè)備占地面積小，自重輕：處理10000m3/h風(fēng)量設(shè)備占地面積??<1平方米。
　　
　　7、進口材料制造：防火、防爆、防腐蝕性能高，設(shè)備性能安全穩(wěn)定。??
　　
　　8、環(huán)保高科技產(chǎn)品：采用上技術(shù)，可*分解惡臭氣體中有毒有害物質(zhì)，并能達到的脫臭效果，經(jīng)分解后的惡臭氣體，可*達到無害化排放，絕不產(chǎn)生二次污染。??
　　
　　適用范圍：
　　
　　惡臭氣體（工業(yè)廢氣）UV光氧凈化設(shè)備適用范圍：煉油廠、橡膠廠、化工廠、制藥廠、污水處理廠、垃圾轉(zhuǎn)運站等惡臭氣體的脫臭凈化處理。??
　　
　　低溫等離子技術(shù)
　　
　　技術(shù)簡介：
　　
　　采用雙介質(zhì)阻擋放電形式產(chǎn)生等離子體，所產(chǎn)生等離子體的密度是其他技術(shù)產(chǎn)生等離子體密度的1500倍，該技術(shù)節(jié)能、環(huán)保，應(yīng)用范圍廣。利用所產(chǎn)生的高能電子、自由基等活性粒子激活、電離、裂解工業(yè)廢氣中的各組成份，使之發(fā)生分解，氧化等一些列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，再經(jīng)過多級凈化，從而消除各種污染源排放的異味、臭味污染物，使有毒有害氣體達到低毒化、無毒化。??
　　
　　技術(shù)作用原理：
　　
　　低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)，當(dāng)外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)，所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達到降解污染物的目的。
　　
　　基本過程：
　　
　　過程一：高能電子的直接轟擊
　　
　　過程二：O原子或臭氧的氧化O2+e→2O
　　
　　過程三：OH自由基的氧化H2O+e→OH+H、H2O+O→2OH、H+O2→OH+O
　　
　　過程四：分子碎片+氧氣的反應(yīng)
　　
　　技術(shù)特點：
　　
　　應(yīng)用于惡臭氣體治理，具有處理效果好，運行費用低廉、無二次污染、運行穩(wěn)定、操作管理簡便、即開即用等優(yōu)點。廢氣收集后，一部分廢氣需要進行預(yù)處理，除水后進入等離子體反應(yīng)區(qū)，在高能電子的作用下，使異味分子受激發(fā)，帶電粒子或分子間的化學(xué)鍵被打斷，同時空氣中的水和氧氣在高能電子轟擊下也會產(chǎn)生OH自由基、活性氧等強氧化性物質(zhì)，這些強氧化性物質(zhì)也會與異味分子反應(yīng)，使其分解，從而促進異味消除。
　　
　　應(yīng)用對象：
　　
　　產(chǎn)生的高能電子能量高，自由基密度大，因此絕大部分有毒有害物質(zhì)均能被分解，且處理對象廣泛，對《國家惡臭污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的八大惡臭物質(zhì)硫化氫、氨、*胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫均能有效去除??
　　
　　活性炭吸附技術(shù)
　　
　　吸附技術(shù)是zui為常用的VOC凈化技術(shù)，而吸附材料是吸附技術(shù)的基礎(chǔ)，吸附材料的優(yōu)劣和選用正確與否，關(guān)系到整個吸附工藝的成敗。吸附材料的種類很多，主要有顆?；钚蕴?、蜂窩活性炭、活性炭纖維、疏水性蜂窩分子篩等。
　　
　　活性炭的吸附作用。
　　
　　吸附作用的形成，主要來自倫敦分散力，這也是另一種凡得瓦力的表現(xiàn)形式。此種力普遍存在于不具有*性偶極矩的分子之間，它是一種自然的吸引力。只要分子足夠靠近，都會很自然產(chǎn)生這種作用力。凡是能利用此種力把物質(zhì)吸住的作用，我們稱為物理吸附。此種作用力與溫度無關(guān)，因此不受溫度之影響。倫敦分散力必須在炭表面與被吸附分子之間達到作用的距離之后才會發(fā)生，該力的大小涉及被吸附分子中所有相關(guān)原子與活性炭表面碳原子密切接觸的程度。如果接觸的程度越高，則該力越大，同時活性炭對該分子的吸附能力也越強。??
　　
　?、倩钚蕴课絼┑男再|(zhì)：活性炭的比表面積越大，吸附能力就越強；??活性炭是非極性分子，易于吸附非極性或極性很低的吸附質(zhì)；活性炭吸附劑顆粒的大小，細(xì)孔的構(gòu)造和分布情況以及表面化學(xué)性質(zhì)等對吸附也有很大的影響。
　　
　　②吸附質(zhì)的性質(zhì)：取決于其溶解度、表面自由能、極性、吸附質(zhì)分子的大小和不飽和度、附質(zhì)的濃度等??
　　
　?、蹚U水PH值：活性炭一般在酸性溶液中比在堿性溶液中有較高的吸附率。PH值會對吸附質(zhì)在水中存在的狀態(tài)及溶解度等產(chǎn)生影響，從而影響吸附效果。??
　　
　　④共存物質(zhì)：共存多種吸附質(zhì)時，活性炭對某種吸附質(zhì)的吸附能力比只含該種吸附質(zhì)時的吸附能力差??
　　
　　⑤溫度：溫度對活性炭的吸附影響較小??
　　
　?、藿佑|時間：應(yīng)保證活性炭與吸附質(zhì)有一定的接觸時間，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。??
　　
　　微生物凈化
　　
　　生物脫除惡臭技術(shù)
　　
　　生物脫除惡臭技術(shù)，是通過脫臭菌種的篩選、培養(yǎng)，在特殊設(shè)計的生物反應(yīng)器中，經(jīng)過生物懸浮液和生物膜的生物吸收與降解作用，達到脫除氣體中的惡臭物質(zhì)，達到凈化惡臭的目的，僅對臭氣中的甲硫醇的脫除率就可達到90%左右。??
　　
　　生物脫臭技術(shù)與傳統(tǒng)的物理、化學(xué)方法相比有許多*性。它能在常溫和常壓下將惡臭物質(zhì)分解為無害的物質(zhì)，去除了臭味，在整個處理過程中不會產(chǎn)生二次污染，而且工藝、設(shè)備和工藝操作都比較簡單，共投資費用和運行費用都比較低。生物脫除惡臭的應(yīng)用同時帶來了，良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，是今后發(fā)展和應(yīng)用的主導(dǎo)工藝。??
　　
　　生物技術(shù)處理有機廢氣VOCS和臭味標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)模式：??
　　
　　一個標(biāo)準(zhǔn)的生物處理技術(shù)用于處理揮發(fā)性有機物（稱之為VOCS）和臭味，它們均來自于工業(yè)廢氣和城市污水處理廠，諸如噴漆系統(tǒng)，噴塑系統(tǒng)，彩印系統(tǒng)及廣泛的有機
　　
　　化學(xué)洗滌技術(shù)
　　
　　錯流式洗滌器的原理：
　　
　?。▊鹘y(tǒng)的洗滌技術(shù)－噴淋塔在此就不作詳細(xì)介紹）
　　
　　借助于風(fēng)機內(nèi)部流場及各種力的作用，形成氣、液、固三相之間高速相對運
　　
　　動。本技術(shù)運用流體力學(xué)、空氣動力學(xué)及氣溶膠理論，利用葉輪高速旋轉(zhuǎn)的作用
　　
　　形成*動力，使噴于其上的液體充分霧化，并與煙氣以zui大接觸面積和zui大沖
　　
　　擊速度（60～150m/s）劇烈的碰撞、聚合，實現(xiàn)在zui短的時間、zui小的空間、zui
　　
　　小的液氣比下氣液充分接觸，進行高速傳質(zhì)的過程，在這一過程中，灰塵被液體
　　
　　捕捉，完成一系列的凈化過程。煙氣在洗滌系統(tǒng)中各階段速度的變化，在理論上
　　
　　等效于濕式文丘里洗滌器，文丘里氣液混合過程可以通過葉輪對氣流形成動力的
　　
　　同時在洗滌系統(tǒng)內(nèi)部來完成，可以說錯流式洗滌系統(tǒng)相當(dāng)于動態(tài)的文丘里，由于
　　
　　煙氣不是直線運動，所以錯流式洗滌系統(tǒng)的凈化機理及效果等效并高于文丘里洗
　　
　　滌器，同時又避免了傳統(tǒng)文丘里高能耗這一缺陷，由于沒有脫硫除塵設(shè)備，
　　
　　系統(tǒng)阻力只有200Pa左右，只是其它脫硫除塵設(shè)備的1/5～1/7。
　　
　　錯流式洗滌系統(tǒng)的特點：
　　
　　1、在保證鍋爐正常運行的同時，還保證了99%以上的除塵效率，95%以上的脫硫效率，并且解決了除塵脫硫設(shè)備占地大、投資高、能耗大等一系列問題，真正做到了三效合一。??
　　
　　2、采用以水為凈化介質(zhì)的方式，并且對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行了新的設(shè)計，減小了設(shè)備的磨損，還可為高溫?zé)煔饨禍?，防止了高溫對凈化設(shè)備及凈化效果的影響。??
　　
　　3、流程簡單，采用三級脫硫除塵的方法，使總效率更高。??
　　
　　4、設(shè)備結(jié)構(gòu)新穎，具有體積小，能耗低，耐腐蝕，耐高溫，振動噪音小，壽命長，投資少，安裝檢修方便等優(yōu)點，??
　　
　　5、設(shè)備還可用于其他各種被污染的空氣進行凈化的場所??

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