噴涂行業解決方案
1、設計目的
針對噴涂行業排放的廢氣特性,對廢氣處理工藝、設備選型等進行多方面比較,采用技術先進、處理效果好、運行穩定、投資省、運行成本相對低的工藝,同時使工程獲得最佳的環境效益、社會效益和經濟效益。
2、廢氣處理工藝確定
廢氣處理技術在國外已經有幾十年的運營經驗,隨著國內經濟水平的提高和環保意識的加強,在國內也正開始興起并呈走向蓬勃的趨勢。目前,國內外主要的VOCs廢氣治理技術有洗滌法、催化燃燒法、UV光解法、活性炭吸附法、等離子凈化法、生物法等。
1)洗滌法
工藝原理:
將氣體通入含噴淋系統的洗滌塔中,氣體經過填料床的均勻分布,與洗滌液充分接觸,利用氣體中污染物的溶解性或化學性質,將氣體中的污染物吸收或通過化學反應去除,從而達到氣體凈化的目的。除此之外,洗滌塔還有降溫、除塵、除油的作用。通常采用的方式為逆流式洗滌,常用的洗滌劑包括清水、植物液、硫酸溶液、氫氧化鈉溶液、次氯酸鈉溶液等。其中清水洗滌和植物液洗滌是利用污染物的溶解性,植物液的一些基團也參與化學反應;硫酸溶液洗滌、氫氧化鈉溶液洗滌和次氯酸鈉洗滌則是利用了污染物的化學性質。
工藝特點:
(1)反應快速,洗滌劑與氣體接觸的時間一般不超過12秒;
(2)適用性強,常和其它處理工藝結合,是有效的預處理設施;
(3)常用立式結構,節約占地;
(4)操作簡單,除了定期更換洗滌劑外基本為無人操作(洗滌劑更換也可
通過增加配套PLC自動控制系統實現無人操作);
(5)工藝靈活,若氣體性質發生變化,則通過更換洗滌劑即可繼續使用;
(6)建設成本低。
適用條件:適用性較強,可起到除塵、除油、降溫、廢氣凈化的作用,常作為其它工藝的預處理設施。
2)催化燃燒法
催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成。其凈化原理是:未凈化氣體在進入燃燒室以前,先經過熱交換器被預熱后送至燃燒室,在燃燒室內達到所要求的反應溫度,氧化反應在催化反應器中進行,凈化后煙氣經熱交換器釋放出部分熱量,再由煙囪排入大氣。
(1)高濃度時耗能僅為風機功率,濃度較低時自動間歇補償加熱;
(2)催化起燃溫度為300~500℃;
(3)中、高濃度的有機廢氣,最佳濃度 2500~3000mg/m;
(4)主要針對烴類、苯類、酮類、醚類、酯類、醇類、酚類。
催化燃燒法適用于處理高濃度的有機廢氣,而且技術本身已經發展的相當成熟。但是該方法一次性投入和維護運行費用都比較昂貴,因此應用于大氣量廢氣的處理會給企業帶來較大的經濟負擔。另外如果催化劑床層溫度控制不好,還會有爆炸的危險。因此在選擇使用該技術的同時要做好防爆安全措施。
3)UV光解法
工藝原理:
在波長范圍170nm-184.9nm(704kJ/mol-647kJ/mol)高能紫外線的作用下,一方面空氣中的氧氣被裂解,然后組合產生臭氧;另一方面將廢氣的化學鍵斷裂,使之形成游離態的原子或基團;同時產生的臭氧參與到反應過程中,使廢氣最終被裂解、氧化生成簡單的穩定的化合物,如CO2、H2O、SO2、NO2等。
工藝特點:
(1)裂解反應時間極短(<0.01s),氧化反應的時間需2~3s;
(2)可以破壞惡廢氣物質部分化學鍵,從而改變其性質,達到凈化的目的,不需耗費大量能量將有機物全部轉化為無機物,節約能源;
光解法在處理烴類污染物(“三苯”、非甲烷總烴等)方面具有較高的去除率,特別適用于中低濃度廢氣處理。
4)活性炭吸附法
工藝原理:
活性炭是最常用的吸附劑之一,它具有孔隙率高的特點。表面吸附能把小分子(分子直徑數量級通常在10-10m)污染物捕捉并固定在微孔中,通過的氣體即為干凈氣體。
此外,活性炭顆粒散裝放置可形成堆疊效應,使比表面積擴大,表面活性能增強。有時候,氣體中往往摻雜一些粒徑相對較大的液相或固相物質,即霧或煙。這些物質直徑比活性炭微孔孔徑大,因此氣體在通過活性炭層時它們會被活性炭阻截,這邊是活性炭的過濾作用。
此外,對于低濃度、大氣量的廢氣,通常是將活性炭吸附和催化燃燒結合起來使用。先采用活性炭進行吸附提濃,然后在再生過程將含有高濃度有機物的解析器進行催化燃燒,這樣可以避免產生大量的活性炭二次污染物。
5)等離子凈化法
工藝原理:等離子體降解污染物是利用高壓產生的高能電子、自由基等活性粒子使污染物分子在極短的時間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。
揮發性有機污染物(VOCs)傳統的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等,對于低濃度的VOCs很難實現,而光催化降解VOCs 又存在催化劑容易失活的問題,利用等離子體處理VOCs可以不受上述條件的限制,具有很明顯的優勢。
工程實踐表明,該技術對于低濃度的含VOCs廢氣(一般宜低于300mg/m3)和廢氣具有較好的凈化效果。當處理有機廢氣濃度較高時,等離子凈化法一般不宜作為獨立的處理單元應用,需與其他處理單元聯合使用,通常作為二級凈化單元方能取得較好的處理效果。
我司開發的等離子凈化設備,投資成本低,后期維護成本低,技術相當成熟,廣泛應用于各類廢氣處理中。具有以下特點:
1、可每天24小時連續工作?
2、運行費用低廉、省電?
3、凈化效率高,運行費用低、反應快?
4、無需專人管理和日常維護,遇故障自動停機報警,只需作定期檢查。
5、等離子體設備重量輕,占地面積小
6、抗氧化性強,對酸、堿氣體、潮濕環境等具有良好的防腐性能?
7、使用壽命長?
8、使用的范圍廣泛
9、無需再生處理原料,不產生二次污染?
10、凈化單元可以靈活組合,根據不同的凈化處理量及凈化率要求,單元數量可作調整。
6)生物法
工藝原理:
①廢氣經導入口先進入前級洗滌區,在該區經前級水或低濃度化學洗液洗滌,廢氣中的塵埃、部分水溶性的廢氣物質則被清除。
②未清除的廢氣就會進入多級生物濾床過濾區,在噴淋水的作用下與生物填料的水膜接觸并溶解,位于填料上的微生物就會把致污染物吸收降解 。
③凈化后的氣體則經導出口排放到大氣中 。
我司開發的洗滌-生物濾床過濾凈化裝置具有VOCs去除率高,設備簡單、運行費用低,不形成二次污染的特點,尤其是在處理低濃度、生物降解性好的氣態污染物時更顯經濟性。通過運用我司特有的高分子生物填料以及特有高效菌種,解決了以往生物凈化設備存在的壓力損失大,抗沖擊負荷能力差,對外界環境變化十分敏感的特點。
1、設備結構簡單?
2、運行費用低廉、省電?
3、易維護、管理方便?
4、處理效果好。
5、全自動運行
6、填料壽命長,壓損小?
采用經過專門培養、馴化的微生物菌種處理含有“三苯”的石化有機廢氣具有很好的效果,微生物菌種同時對“三苯”之外的其他烴類物質也具有良好去除效果。
VOCs廢氣不同成分、濃度適用不同的有機廢氣處理方式,目前綜合技術成熟性、經濟性以及設備維護等多方面因素,應用最為廣泛的還是活性炭吸附法。但是活性炭吸附法存在適用期限到后廢活性炭洗脫回收成本大、存在污染轉移等缺點。不論何種吸附法和燃燒法,在處理廢氣過程中都存在在二次污染的問題,如活性炭吸附飽和后的后續處理以及燃燒法燃燒過程中產生的其他氣體污染。
因此,找到更加經濟環保的處理方式是大勢所趨,在達到VOC治理效果的基礎上,盡量減少投資額,我們推薦選用我公司特有的“Gewahr系列洗滌-生物過濾床聯合裝置+高能等離子”工藝為主的VOC廢氣治理,以達到治理本工程高效治理的目的。