有机废气是石油化工、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物,有机废气中常含有烃类化合物(芳烃、烷烃、烯烃)、含氧有机化合物(醇、、有机酸等)、含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等。如对这些废气不加处理,直接排入大气将会对环境造成严重污染,危害人体健康。传统的有机废气净化方法包括吸附法、冷凝法和直接燃烧法等,这些方法常有易产生二次污染、能耗大、易受有机废气浓度和温度限制等缺点。
天津蓄热式焚烧炉
有机废气是石油化工、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物,有机废气中常含有烃类化合物(芳烃、烷烃、烯烃)、含氧有机化合物(醇、、有机酸等)、含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等。如对这些废气不加处理,直接排入大气将会对环境造成严重污染,危害人体健康。传统的有机废气净化方法包括吸附法、冷凝法和直接燃烧法等,这些方法常有易产生二次污染、能耗大、易受有机废气浓度和温度限制等缺点。而新兴的VOC催化燃烧装置已由实验阶段走向工程实践,并逐渐应用于石油化工、、印刷、涂料、电线加工等行业。
废气催化燃烧设备针对中低浓度废气,利用吸附-催化燃烧工艺进行回收净化的过程如下:有机废气经去除粉尘等预处理后,进入装有高效吸附剂的吸附器,空气得到净化。随着吸附的进行,吸附剂逐渐达到饱和,在与高温热空气的接触过程中,有机废气被脱附下来形成高度浓缩的废气,同时吸附床得到再生。再生后的吸附床又可进行吸附作业。经脱附形成的浓缩废气进入催化燃烧器,生成二氧化碳和水达标排放。
废气催化燃烧设备的催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200~400℃,再进入燃烧室,通过催化剂床时,碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能,碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化,产生二氧化碳和水。
吸炭脱附流程、吸收气体流程、控制系统
1.废气收集系统:待处理废气由收集风管收集后排至废气处理装置进行处理。
2. 颗粒物去除段:从室内排至室外的排风管道首入初效过滤器对粉尘进行过滤,不经过预处理,直接送入活性炭箱吸附易造成活性炭堵塞,影响其吸附能力,故要通过干式初效过滤箱来去除这些成分。
3. 活性炭吸附段:经过预处理后的废气进入活性炭吸附箱,气体进入吸附箱后,气体中的有机物质被活性炭吸附而着附在活性炭的表面,从而使气体得以净化,净化后的气体再通过风管接入下一级处理设备。
4. 脱附气体流程:当吸附床吸附饱和后,可启动脱附风机对该吸附床脱附,脱附气体首先经过催化床中的换热器,然后进入催化床中的预热器,在红外热器的作用下,使气体温度提高到 300℃左右,再通过催化剂,有机物质在催化剂的作用下燃烧,被分解为 CO2和 H2O,同时放出大量的热,气体温度进一部提高,该高温气体再次通过换热器,与进来的冷风换热,回收一部分热量。从换热器出来的气体分两部分:一部分直接进入下一级处理设备;另一部分进入吸附床对活性炭进行脱附。当脱附温度过高时可启动补冷风机进行补冷,使脱附气体温度稳定在一个合适的范围内。活性炭吸附床内温度超过报警值,自动启用火灾应急自动喷淋系统。
5. 吸收气体流程:经活性炭净化后的气体和催化燃烧炉处理后的气体,高空排放。
目前我国各省采用的 VOCs 测试标准主要为天津,即 DB 12/524—2014《工业企业挥发性有机物排放控制标准》,测试方法采用 HJ 734—2014《固定污染源废气挥发性有机物的测定 固相吸附 - 热脱附 / 气相色谱 - 质谱法》;相比于先前通过非总烃(NMHC)来对废气处理质量进行评价,天津重点对、、与 VOCs(24 项)指标进行测试。VOCs 测试方法 HJ 734—2014 中主要挥发性有机物的测试内容为:、、正己烷、乙酯、六二硅氧烷、3- 戊酮、、、环戊酮、乳酸乙酯、丁酯(醋酸丁酯)、丙二醇单酯 、、对 / 间、 2- 庚酮、、邻、、、1- 癸烯、2- 壬酮、1- 十二烯等。
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