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VOCs净化泉源及其危害
情况中VOCs拥有泉源广,品种多的特性,国际曾经监测出 的VOCs曾经有300多种,次要主要来自人类消费生存中,散布在修建装饰,无机化工,煤油石化,包装印刷,外表涂装等行业。VOCs是四大大气净化物之一,属于构成PM2.5和光化学烟雾的 紧张要素,可以侵害人体神经体系,血液身分和心血管体系,对人体安康和社会影响极大。
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VOCs净化云云严峻,响应法例尺度连续出台,助推废气治 理行业疾速开展。种种含 VOCs 排放的废气处置技能失掉运用,上面就介绍以后次要的管理技能:
(1)UV高效光解污染法
污染技能原理:使用高能UV紫外线的光能裂解和氧化有 机物质的分子链,改动物质布局的原理。
顺应工况及污染服从:小风量,低浓度,不含粉尘的常温废气,正常状况污染服从为50%左右。
投资用度及运转用度:中初等投资,体系用电量大,运转维护本钱较高。
(2)等离子污染法
污染技能原理:使用高压电极发射的等离子及电子,裂解和氧化无机物质分子布局。
顺应工况及污染服从:小风量,低浓度及湿度,不含粉尘的枯燥常温废气,正常状况污染服从为40%左右。
投资用度及运转用度:中初等投资,体系用电量大,运转维护本钱较高。
(3)活性炭吸附法
污染技能原理:使用活性炭外部孔隙布局兴旺,比外表积大,对种种无机物具有高效吸附才能原理。
顺应工况及污染服从:种种风量,低浓度及湿度,不含粉尘的枯燥常温废气,初期污染服从可到90%,当前渐渐衰减。
投资用度及运转用度:一次性投资绝对较小,活性炭吸附饱和后要作危废处置,前期处置用度高。
(4)间接熄灭法
污染技能原理:使用无机物在低温条件下的可燃性将其经过化学氧化反响举行污染的办法。
顺应工况及污染服从:种种风量,高浓度,不含粉尘的枯燥废气,污染服从可到99%以上。不合适处置含硅树脂,硫,氯等 物质的无机废气。
投资用度及运转用度:一次性投资较大,运转用度必要视废气浓度确定,一样平常可以承受。
(5)催化熄灭法
污染技能原理:使用催化剂的催化作用来低落无机物的化学氧化反响的温度条件,从而完成节能、宁静的目标。
顺应工况及污染服从:种种风量,高浓度的枯燥废气,污染服从可到90%以上。不合适处置含硅树脂,硫,氯等物质的无机废气,一样平常进催化炉前需加中效干式过滤器。
投资用度及运转用度:中等投资,运转用度较高,催化剂的利用寿命约为8000小时,到期需改换。
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1、活性炭箱的选型
碳箱内里活性炭的选择十分紧张,由于要重复颠末吸脱附,以是其质量要比吸附即抛型活性炭要好,其利用工夫可达 8000小时。应选用以优质无烟煤作为质料、颠末低温石墨化预制,形状蜂窝状为宜。蜂窝活性炭具有氛围动力功能好,床层阻力小,吸脱附速率快,合适处置微风量,低浓度无机废气。其规格参数表如下。
碳床宜选用3mm厚钢板焊接,表里需做防锈处置,且内服保温棉,保温厚度宜依据实践状况确定。空床气速越大,碳床饱和工夫越短,吸附气速宜取1.2~1.8m/s。活性炭一样平常在内里敷设 4~5 层,层与层之间留有 100~150mm 清闲利便检验及维护。
2、催化炉的选型
催化剂品种许多,现在VOCs处置一样平常选用较多的是蜂窝式贵金属催化剂,其载体一样平常为堇青石蜂窝陶瓷。下图为某公司消费的催化剂功能表仅供参考。
催化剂的装填量一样平常依据废宇量和空速比决议,固然也与催化床层数有干系,一样平常设置4~5层为宜。思索到经济性与适用性,催化剂空速比选择在10000h-1~15000h-1 之间。空速比越 高,本钱就越高,反之亦然。催化剂的活性温度在350℃左右, 对无机废气处置服从可达 97%,温度越高活性越好,但凌驾 600℃会形成贵金属涂层的破坏。
催化床层预热一样平常接纳电加热。假如接纳熄灭器,必要与催化剂坚持肯定间隔,以免对催化剂形成侵害。如今催化炉较为广泛的做法是将催化床与换热器做在一同,比力紧凑,利便运输。其布局如下图所示:
3、活性炭吸附脱附+催化熄灭事情原理
该组合运转流程为:低浓度VOCs无机废气进多少个活性炭箱,被活性炭充实吸附,污染后无机废气间接从烟囱排挤。吸附饱和的活性炭箱中止进入废气,来自催化熄灭炉的低温干净气体进入碳箱举行脱附,脱附出来的高浓度无机废气,进入催化熄灭炉污染(由于是高浓度无机废气,以是运转用度很低),处置后的高浓无机废气被剖析为干净气体,经过烟囱排走。脱附完成的碳箱处于待命形态,待其他碳箱吸附饱和开端脱附时分,其立刻开端吸附事情,云云反复。
其工艺流程如图1 所示。图 1 中以 10,0000Nm3 /h 风量,浓度约在 200mg/Nm3 的废气处置项目为例。碳箱、催化炉以及整个体系设计如图所示,仅供参考。这2个工艺组合起来,十分合适在微风量,浓度在200mg/ Nm3 左右的工况下利用,既补偿了单纯靠活性炭吸附形成活性炭糜费,不克不及反复使用的缺陷,又补偿了单纯靠催化熄灭炉,运转用度奋发的题目,同时相比力起来其一次性投资本钱也低落不少。
4、活性炭吸附脱附+催化熄灭运转的宁静题目及响应步伐
该种组合工艺,由于处置高效,运转波动,投资本钱低,在 涂装、喷漆、化工等行业,失掉少量使用。
在实践运用也表露出 了一些题目,次要有:
(1)活性炭易产生梗塞;
(2)催化熄灭炉温渡过高,进活性炭箱脱附的干净气体温 度欠好控制,易产生火警;
(3)脱附浓度欠好控制,容易形成催化炉温度偏高;
针对以上呈现的题目,作者依据临时积聚的履历,可以采 取以下步伐:
(1)在进活性炭箱前安排干式过滤器(G4+F8精度),可以过滤一些颗粒及漆雾,避免梗塞活性炭。
(2)在进活性炭箱的脱附管路设置热电偶测温,且开设新 风口,装备新风风机,测温元件与风机连锁,主动运转
(3)在脱附管路回路,增设新风口浓缩高浓度废气。增长 新风阀及浓度检测仪,浓度检测仪与新风阀经过PLC连锁主动 控制。同时由于催化炉为负压运转,因而催化炉主风机在选型 时就应该加微风量。
假如产生宁静变乱,作者以为还可以增长以下设置,制止变乱扩展:
(1)将活性炭箱接入消防喷淋水,假如活性炭熄灭起来,通 过喷淋可以敏捷灭火,有条件还可以接纳充氮掩护,必要购置 制氮机(如上述流程图所示),可以视状况定;
(2)催化炉增设防爆口,防爆膜可以用薄的不锈钢取代。即使催化炉温渡过高,压力过大,也可以经过防爆口立即排挤, 对催化炉本领没有影响,可以疾速修复。
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VOCs废气工况庞大,偶然候依托单个处置工艺难以收到精良处置结果,假如将此中几个工艺组合起来利用,却可以收到治污结果。不但投资及运转用度低落,管理结果也是分明,但其宁静运转仍旧必要环保事情者继续存眷和探求。活性炭吸附脱附+催化熄灭只是此中一种组合工艺,这也为其他组合工艺的使用提供了思绪,有待于下一步探求。