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          有機廢氣處理的四個要素

          來源:未知    作者: 本藍環保; 發布日期:2020-09-07 14:03

          有機廢氣處理的四個要素
           
          1.廢氣處理工藝比選要素
          常見的有機廢氣處理工藝有:活性炭/棉吸附、生物洗滌吸收、等離子、光催化氧化、冷凝收回、催化燃燒、熱力燃燒等。但挑選哪種適宜有用的處理工藝,就需求依據實踐狀況進行工藝比選。
          正常狀況下,首要需求考慮廢氣中的污染因子、發生濃度、廢氣排放量,其次便是要考慮需求的去除效率,在了解上述兩方面的基礎上,再考慮選用何種工藝。但詳細選用哪種工藝適宜,還需求進一步對廢氣的溫度、濕度、污染因子特性(熔點、沸點、易燃易爆性、水溶性、是否含有鹵素、粘性)以及非有機性污染因子(如:顆粒物)等,做進一步的剖析。一起也要統籌處理工藝的安全性、經濟性以及穩定性等。
          2.活性炭吸附工藝
          有機廢氣處理工藝原理及適用范圍
          活性炭是通過活化處理后的碳,其具有比外表積大,孔隙多的特色,使其具有較強吸附才能。顆粒碳比外表積一般可達700—1200m2/g,其孔徑大小范圍在1.5nm一5um之間。其吸附方法首要通過2種途徑:一是活性炭與氣體分子間的范德華力,當氣體分子通過活性炭外表,范德華力起主導作用時,氣體分子先被吸附至活性炭外外表,小于活性炭孔徑的分子經內部分散轉移至內外表,然后到達吸附的作用,此為物理吸附;二是吸附質與吸附劑外表原子間的化學鍵組成,此為化學吸附?;钚蕴课揭话氵m用于大風量、低濃度、低濕度、低含塵的有機廢氣。
          2.2有機廢氣處理影響吸附作用的要素
          活性炭的吸附才能首要是受其自身的比外表積、孔隙大小、分子間力、化學鍵組成等要素影響;而在實踐運用中,對活性炭設備的設計,要害是活性炭的過濾面積、過濾風速、活性炭的層厚。
          活性炭過濾風速在《吸附法工業有機廢氣管理工程技能規范》(HJ2026—2013)中,可以查到固定床吸附,選用顆粒狀吸附劑氣體流速宜低于0.6m/s,選用纖維狀吸附劑氣體流速宜低于0.15m/s,選用蜂窩狀吸附劑氣體流速宜低于1.2m/s;過濾面積即可依據處理風量和過濾風速計算得出。
          碳層厚度的設計,就需求結合廢氣的發生濃度、去除效率、活性炭的替換時長等要素進行。一般會選用2種方法計算碳層厚度:一是,依據活性炭需求的替換周期,來確認活性炭的總的裝填量,之后再依據過濾面積計算碳層厚度;二是,在考慮吸附箱尺度大小、碳層風阻、過濾風速的狀況下,按照經歷直接選定一個厚度值。
          以上設計依據活性炭的吸附速率為一個穩定值或許無限大到可忽略不計的狀況下設計的。而實踐中吸附速率現在還不能有用計算出,不同的碳、不同的過濾風速、不同的風壓等等,都會影響碳層的速率吸附速率。
          實踐中影響碳層吸附速率的要素有:吸附質濃度、風壓、溫度、活性炭比外表積等等,各條件參數之間的聯系可以表明為以下公式:
          停留時間確認后,活性炭的厚度即可依據設計的過濾風速計算得出。
          相同的條件下,一般活性炭層的厚度越厚,其去除效率也會越高,但實踐運用中,為進步設備的經濟性,一般要考慮碳層厚度不能無限制的加厚,因而關于活性炭層厚度的挑選,需求依據去除效率要求和碳自身的吸附速率,進行有用設計計算。通過圖1可以看出,(1)碳層厚度挑選小,吸附速率慢,碳層就會簡單被穿透,導致去除效率下降;(2)碳層厚度挑選大,吸附速率快,碳層就不簡單被穿透,碳可以長期運用。
          3.催化燃燒工藝
          3.1工藝原理及適用范圍
          催化燃燒是運用貴金屬催化劑下降廢氣中有機物的活化能,使有機物在較低的溫度(一般在250~300oC左右,不同成分的有機物,其催化燃燒溫度不一樣)下發生無火焰燃燒。其原理是廢氣通過催化劑時,先被吸附至催化劑外表,然后在必定的溫度下發生催化燃燒,到達凈化的意圖?,F在有機廢氣處理中常用的催化一般為蜂窩狀鈀金屬催化劑和鉑金屬催化劑,催化燃燒方法有電加熱和燃氣加熱,燃燒類型有直接催化燃燒(CO)和蓄熱式催化燃燒(RCO)。催化燃燒一般適用于小風量、高濃度、高溫的氣態有機物,且廢氣中不能含有硫、鉛、汞、砷及鹵素等可使催化劑中毒的因子。
          3.2廢氣處理設計留意點
          (1)能耗:催化燃燒需求在必定溫度條件下進行,關于低溫氣體就有必要進行加熱,風量越大其耗能越大,運轉本錢也就進步;因而挑選此工藝時,在保證搜集效率的前提下,盡可能下降排風量,這樣既可提高排氣濃度提高廢氣單位熱值,又可下降風量下降能耗;一起也要考慮熱將尾氣中熱量進行收回。
          (2)設備開機預熱:設計時設備預熱應為動態,而非靜態預熱;初始預熱階段運用的氣體一般為空氣,而非廢氣,待體系到達設計溫度后方可切換為廢氣。
          (3)安全:有機廢氣一般歸于易燃易爆性氣體,盡管濃度高可以收回運用有機物燃燒發生的部分熱量,下降能耗,但在處理中有必要將其濃度控制在爆破限范圍內。一般需求設置泄爆片、可燃氣體探測儀、應急排空閥、稀釋閥、防火閥等。
          (4)熱收回方法:在能耗可承受范圍的狀況下,小風量一般選用簡易的列管直接熱交換收回熱;關于能耗超出承受范圍的,大風量一般需求選用蓄熱式催化燃燒,可進步熱收回效率。
          4.活性炭吸脫附與催化燃燒組合工藝
          4.1工藝原理
          實踐運用中,活性炭吸附與催化燃燒,兩者除了可以獨自運用外,也可以組合運用。組合運用首要運用兩者之間具有互補性的特色:活性炭吸附適用于大風量、低濃度廢氣,催化燃燒適用于小風量、高濃度廢氣,且活性炭在高溫下被吸附的有機物可以脫附出來J。從另一個視點看,此組合工藝可視為活性炭的現場再生運用工藝,既減少了活性炭吸附飽滿后的替換處置本錢,一起定時的濃縮脫附也避免了因活性炭吸附飽滿未及時替換形成的超支排放危險。
          4.2設計要害
          跟著催化燃燒廢氣處理中運用逐漸增多,相關技能也已趨于老練。在設計方面,首要是以下幾個要害點:一是加熱熱交換與尾氣熱收回熱交換的設計,二是對催化劑填料層的設計和催化劑選型,三是對設備運轉控制和安全控制設計。
          4.3設計留意點
          現在氣體加熱、熱交換、催化劑填料層的設計,都可以查閱相關材料進行設計計算,但將這些設備組合為一個體系進行設計,因各設備廠商之間存在市場競爭聯系和技能保密關鍵的設計計算還無法查閱?,F就體系在實踐工程運用中,發現的一些問題歸納如下。
          (1)活性炭升溫文催化燃燒室升溫控制。在運用脫附+催化燃燒時,應將催化燃燒室溫度升至工作溫度后,然后再對活性炭進行逐漸升溫脫附;而有些廠家設計在催化燃燒室的溫度沒有到達設計溫度時,就開端對活性炭進行升溫脫附,此種狀況形成脫附出的廢氣無法有用的通過催化燃燒室燃燒。
          (2)催化燃燒室預熱。催化室預熱時,未對活動的氣流進行動態加熱,而是對催化室內的空氣進行靜態加熱,導致一旦廢氣進入催化燃燒室,其催化室溫度急速下降,形成達不到催化燃燒的溫度。
          (3)運用催化燃燒的熱部分尾氣作為活性炭脫附氣體。催化燃燒的尾氣溫度較高,一般300℃左右,為下降能耗,部分廠家設計是運用處理后的尾氣作為脫附熱氣?;钚蕴刻嫉拿摳綔囟戎恍枨?0—90℃,運用尾氣前有必要先對尾氣進行降溫處理,若不能將溫度降至設計范圍,就會存在活性炭著火的危險;并且脫附發生的有機廢氣是濃縮廢氣,其濃度較高,與高溫氣體觸摸也會存在爆破的危險。假如選用燃氣加熱,燃氣燃燒發生的廢氣和燃氣自身所含部分因子,也會對活性炭、催化劑形成晦氣影響;再有燃氣運用若控制欠好,天然氣未燃燒直接進入催化設備,一旦燃燒也會發生爆破,其危險比較電加熱更大。

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