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無紡布生產烘干廢氣處理

時間:2019-04-10   訪問量:272

廢氣成分為無紡布添加親水涂料在烘干過程中揮發出的VOCs、水汽及因電加熱管表面局部過熱(VOCs熱解或聚合)而產生的焦油和顆粒物等。


廢氣成分為無紡布添加親水涂料在烘干過程中揮發出的VOCs、水汽及因電加熱管表面局部過熱(VOCs熱解或聚合)而產生的焦油和顆粒物等。


設計原則

1)協助企業采用科學合理的收集方式,在達到收集效果的前提下,盡量減少氣量。

2)積極穩妥地采用新技術、新設備,結合企業的現狀和管理水平采用先進、可靠的污染治理工藝,力求運行穩定、費用低、管理方便、維護容易,從而達到徹底消除廢氣污染、保護環境的目的。

3)妥善解決項目建設及運行過程中產生的污染物,避免二次污染。

4)嚴格執行現行的防火、安全、衛生、環境保護等國家和地方頒布的規范、法規與標準。

5)選擇新型、高效、低噪設備、注意節能降耗。

6)總平面布置力求緊湊、合理通暢、簡潔實用。盡量減小工程占地和施工難度。

7)嚴格執行國家有關設計規范、標準,重視消防、安全工作。

8)依據國家和地方有關環保法律、法規及產業政策要求對工業污染進行治理,充分發揮建設項目的社會效益、環境效益和經濟效益。

 

2 工藝技術選擇

2.1  工藝技術對比

目前,有機廢氣處理的傳統方法有燃燒法、吸收法、吸附法、光催化法、低溫等離子法等。

2.1.1 冷凝法

冷凝法適用于VOCs濃度在10000ppm以上的較高濃度及低氣量的有機蒸汽。VOCs的去除率與其初始濃度和冷卻溫度有關。冷凝法常使用的冷卻介質主要有冷水、冷凍鹽水(冷卻溫度4.4~34.0℃)和CFC(冷卻溫度-34.4~68.0℃。要達到較高的回收率,需采用很低溫度的冷凝介質或采用高壓措施,這些都勢必會增加設備投資并提高處理成本,而且在通常的操作條件下,由于相平衡的制約,有機物蒸汽壓較高,故離開冷凝器的排氣中的VOCs含量仍不能達到排放標準。因此,冷凝法常作為其它方法凈化高濃度廢氣的前處理,以降低有機負荷,回收有機物。

2.1.2 燃燒法

燃燒法主要有根據燃燒的溫度及輔助介質不同又分為直接燃燒法和催化燃燒法兩種。

催化燃燒法較適合于高濃度、小風量廢氣的凈化,在處理低濃度的廢氣時,由于要維持300~400℃的催化燃燒溫度,需借助于活性炭吸附等濃縮工藝來提高廢氣的燃燒熱值,但廢氣中的水氣、油污及顆粒物易引起活性炭吸附容量下降及催化劑中毒失活等問題,使得該方法的推廣和使用在一定程度上受到了限制。

直接燃燒法是投加輔助燃料與廢氣一起送入焚燒爐燃燒,直接焚燒工藝成熟,控制一定的溫度條件下污染物去除效率高,焚燒徹底,但在使用過程中一般會有一下問題:

①若焚燒含氯、溴代有機物和芳烴類物質時極易產生二惡英類強致癌物質,尤其在焚燒爐啟動和關閉過程中更易產生,為避免二惡英類物質產生,須提高燃燒溫度在1200℃以上,若保持如此高的燃燒溫度不僅運轉費用高,而且對焚燒爐的要求也大大提高。

②焚燒含氯代有機物時會產生氯化氫腐蝕問題,尤其是在高溫狀態下,氯化氫的腐蝕性能大大增強,不僅對管道存在腐蝕,更嚴重的是會引起焚燒爐的腐蝕。

③焚燒時存在爆炸的潛在危險,尤其是易揮發性可燃氣體,若達到其爆炸極限遇明火則有可能引起爆炸。

另外,若廢氣中含有鹵素、氮元素和硫元素的情況下,采用燃燒法極易產生二次污染物質二惡英、氮氧化合物和硫氧化合物。

依據化工設計規范,設計系統應滿足防爆要求。此時熱力焚燒法、催化燃燒法均不能滿足工作場所要。

2.1.3 吸收法

利用污染物質的物理和化學性質,使用水或化學吸收液對廢氣進行吸收去除的方法。該方法在設計操作合理的情況下去除效率很高,運轉管理方便,但對設備及運行管理要求極高,而且只有能溶解于吸收液或能與吸收液反應的污染物才能被有效去除。

吸收法常用于處理高濕度廢氣(>50%),該法的處理濃度范圍為500~5000ppm,效率高達95%~98%。按照吸收機理可分為物理吸收和化學吸收。

2.1.4 吸附法

在處理有機廢氣中,廣泛應用了吸附法。吸附法在使用中表現了如下的特點:可以較徹底地凈化廢氣,即可進行深度凈化,比其它方法顯現出更大的優勢。同時本法為國內現處理化工行業有機廢氣中最常用、最經濟安全、并且可完全做到達標排放的凈化方法。

吸附法適宜處理成分單一、氣流穩定、濃度為300~5000ppm的有機廢氣,主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳氫化合物、大部分含氯溶劑、常用醇類、部分酮類和酯類。

一般常規的吸附劑分為為顆?;钚蕴亢突钚蕴坷w維兩種,適用于不同行業。用于溶劑回收常采用活性炭纖維?;钚蕴坷w維的吸附性能主要是與其獨特的物理性質有關??妆诘目偙砻娣e一般高達1000 ~1600m2/g。

活性炭纖維(Activated carbon Fiber,ACF)是20世紀70年代后期發展起來的第三代高效活性吸附材料和環保工程材料。與目前常用的粉末及顆?;钚蕴肯啾绕浜剂扛?、比表面積大、微孔豐富,孔徑小且分布窄,具有較大的吸附量和較快的吸附速度,再生脫附容易,工藝靈活(可制成紗、布、氈、紙等多種形態)。目前ACF已被廣泛應用于工業廢水、廢氣的處理?;钚蕴坷w維具有以下特點:

1)比表面積大,以微孔為主、孔徑分布均勻;

2)加工成型性好,可制成無紡布、布、紙、氈等;

3)具有較高強度,不易粉化,不造成二次污染;

4)吸附能力強,吸附容量大;

5)吸附、脫附速度快;

由于吸附劑對被吸附組分(常稱為吸附質)吸附容量的限制,吸附法常用于回收高濃度有機廢氣中物料或低濃度廢氣的深度處理。其中活性炭纖維具有吸附容量大、吸附-脫附速度快等優點,但活性炭纖維價格較高,對有較大回收經濟價值的物料常用該工藝,對無回收價值的物料常采用顆?;钚蕴窟M行吸附凈化。若無吸附再生配套設施,由于活性炭極易飽和而導致凈化裝置失效。

2.1.5 光催化技術

光敏半導體催化氧化或納米金屬氧化物光催化也是近年來的研究熱點,但該技術的降解效率受控于污染物質與催化劑表面界面擴散速率,而且催化劑價格昂貴、很容易中毒失效,目前光催化技術很難用于大規模工業化應用,多局限于實驗研究及小風量應用階段。光催化設備為非防爆設備,不適用于本項目。

2.1.6低溫等離子法

1)等離子是物質存在的除固態,液態,氣態之外的第四種狀態,具有宏觀度的電中性與高導電性。等離子體中含有大量活性電子,離子,激發態粒子和光子等。這些活性粒子和氣體分子碰撞的結果,產生大量的強氧化性自由基0,有機物分子被這些強氧化性的物質所氧化,最終降解為CO2和H2O。等離子體的發生技術主要有:直流電暈放電法、脈沖電暈放電法、介質阻擋放電、表面放電,目前常見的放電反應器電暈放電和介質阻擋放電的氣體壓強為105Pa,電場強度分別為5×104和102-105,等離子體的產生采用的都是高壓電場放電,對于一些易燃易爆廢氣的處理存在危險性,因此從安全角度考慮,本項目中不建議采用此法。

2)低溫等離子體的不足之處:

易產生火花放電,在高峰值電壓下,反應器易產生火花放電,火花放電不僅增大電能消耗,而且破壞放電的正常進行,凈化效率低,還存在危險性。當填充材料直徑為3mm時,電場強度為4KV/cm時,由于擊穿和火花的產生,對苯等有機物的分解并不十分完全。對于低溫等離子設備對設備部件的構型設計、制造精度、嚴密性等要求很高。比如對電場頻率、電壓、高頻的脈沖等參數,成套設備中如果其中的某個參數達不到要求,如電壓電低、頻率過高或過低等會對離子體的產生量造成很大的影響,甚至會造成爆炸事件。綜上,低溫等離子非防爆設備,低溫等離子方法存在隱患,對本項目不適用。

水洗塔+活性炭吸附.Jpeg


 


 


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