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有機廢氣治理

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用吸附、吸收、燃燒等方法,對石油化工、塗料生產、凹版印刷、粘接等行業排出的烴、醇、酮、醛、酯、胺等各種含碳氫的化合物加以回收利用或進行無害化處理的技術。
治理主要有兩方面:(1) 採用無污染工藝,少用有毒原料,控制有毒廢氣排放量;(2) 對各種工業過程中產生的有機廢氣進行淨化處理。有機廢氣的淨化處理方法主要有吸附法、冷凝法、催化燃燒法、直接燃燒法、濃縮燃燒法和吸收法等。因有機廢氣具有易燃易爆特性,在淨化處理過程中應控制廢氣濃度不超過爆炸下限的25%,系統中還應設有阻火器、爆破板等應急裝置。
中文名
有機廢氣治理
外文名
Controlof organic gas
應用學科
環境科學
方    法
吸附、吸收、燃燒、冷凝
目    的
控制有毒廢氣排放量
根本途徑
採用無害化工藝

有機廢氣治理簡介

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防治石油、化工等行業排出的廢氣中的烴、醇、酮、醚、酯、胺、羧酸、芳香烴、酚類等各種有機化合物(碳氫化物)加以回收利用或進行無害化處理的工作。主要有兩方面:
(1) 採用無污染工藝,少用有毒原料,控制有毒廢氣排放量;
(2) 對各種工業過程中產生的有機廢氣進行淨化處理。有機廢氣的淨化處理方法主要有吸附法、冷凝法、催化燃燒法、直接燃燒法、濃縮燃燒法和吸收法等。因有機廢氣具有易燃易爆特性,在淨化處理過程中應控制廢氣濃度不超過爆炸下限的25%,系統中還應設有阻火器、爆破板等應急裝置 [1] 

有機廢氣治理燃燒法

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燃燒法根據廢氣中可燃有機物濃度高低可分別採用直接燃燒法或熱力燃燒法。
(1) 直接燃燒法當尾氣或廢氣中有機物濃度足夠高,可以靠廢氣中有機物燃燒所放出的熱量維持燃燒不斷進行時,可採用直接燃燒法處理廢氣。直接燃燒法中.廢氣中有機物作為燃料被處理掉,燃燒的最終產物是CO2、H2O和N2
直接燃燒法所用的燃燒設備可以是工業用和民用燃燒爐,如鍋爐或家庭爐灶;也可以是專用的火炬燃燒器。當將尾氣作為民用爐灶燃料時,必須配置尾氣氣櫃,以保持尾氣產生量與處理量之間的平衡。當採用火炬燃燒器處理有機廢氣時,火炬燃燒器應專門設計,以保證在有機廢氣氣量或有機物發生波動時,火炬燃燒器都能將廢氣中有機物基本燃燒完全。
(2) 熱力燃燒法當廢氣中呵燃有機物的含量較低,廢氣本身不能燃燒,或廢氣中可燃組分燃燒時放出的熱量不能維持燃燒不斷進行,需另加燃料維持燃燒時,稱為熱力燃燒,熱力燃燒時廢氣中的有機物起輔助燃料的作用,同時也是被處理的對象。
在熱力燃燒法中.首先是另加的燃料燃燒以提供熱量,然後是含有機物的廢氣與高温燃氣相混合達到有機物的燃燒温度引發廢氣中有機物的燃燒,在這一温度下保持廢氣有足夠的停留時間,使廢氣中的有機物充分燃燒分解,生成無害的CO2和H2O。熱力燃燒可在普通的鍋爐或燃燒爐中進行,也可在專用的熱力燃燒爐中進行。
在使用普通鍋爐或燃燒爐進行熱力燃燒時應注意以下條件:
① 廢氣中不應含無機煙塵等不可燃組分,這些不可燃組分有可能在傳熱面上沉積從而降低效率並增加動力消耗。
② 廢氣中的含氧量應與鍋爐燃燒的需氧量相適應,以保證充分燃燒,否則燃燒不完全形成的焦油等大分子量有機物會黏附到傳熱面上降低熱效率。
專用的熱力燃燒爐應保證獲得760℃以上的温度和0.5s左右的接觸時間,以保證將有機污染物完全燃燒,熱力燃燒爐由燃燒器和燃燒室組成,可根據燃燒器的種類分為配焰燃燒爐和離焰燃燒爐。

有機廢氣治理催化燃燒法

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催化燃燒法是在催化劑的作用下將廢氣中的有機污染物完全氧化成CO2和H2O。催化燃燒法的起燃温度低,安全性能好,對需淨化有機物的濃度限制小,這使催化燃燒法較多應用於低濃度有機污染物的處理,但廢氣中的塵粒和霧滴有可能使催化劑壽命降低,因而催化燃燒法不宜於處理含塵粒和霧滴的有機廢氣。
(1) 催化燃燒催化劑催化燃燒的催化劑有貴金屬催化劑、非貴金屬催化劑和稀土金屬催化劑,通常將催化劑的活性組分載到載體上製成粒狀或蜂窩狀使用。
(2) 催化燃燒法的流程與設備
催化燃燒法的流程具有以下特點:
① 進入催化燃燒裝置的氣體首先要經過預處理,除去粉塵、液滴及有害組分,避免催化劑牀層的堵塞和催化劑的中毒。
② 進入催化劑牀層的氣體温度必須要達到所用催化劑的起燃温度,催化反應才能進行。因此對於低於起燃温度的進氣,必須進行預熱使其達到起燃温度。特別是開車時,對冷進氣須進行預熱,因而催化燃燒法適用於處理連續排出的有機廢氣。
③ 催化燃燒有機廢氣會產生一定量的反應熱,在產生熱量大時,應注意回收反應熱。

有機廢氣治理吸附法

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吸附法可相當徹底地淨化有機廢氣.適於淨化低濃度有機廢氣,也可富集並回收廢氣中有價值的有機物。
1 吸附劑可作為有機廢氣的吸附劑有活性炭、硅膠、分子篩等,其中應用最廣泛的為活性炭。
2 活性炭吸附法處理有機廢氣流程用活性炭吸附法處理有機廢氣時,其流程一般包括以下幾部分:
① 預處理。為保證活性炭牀層具有一定的孔隙率,減少牀層阻力,應預先除去廢氣中的固體顆粒物和液滴。
② 吸附。當採用固定牀吸附器時,通常採用2個以上的吸附器,其中一個處於吸附狀態。廢氣通過該吸附器,使廢氣中有機物被活性炭牀層吸附。
③ 脱附與吸附劑再生。當吸附劑接近飽和時,應將該吸附劑牀層切換到脱附狀態,使吸附質脱附而使吸附劑恢復吸附能力,這一過程也稱吸附劑的再生。
3 吸附設備用吸附法處理有機廢氣時多用固定牀吸附器,也有用流化牀吸附器處理瀝青煙氣的吸附設備。

有機廢氣治理吸收法

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對於可以溶於有機溶劑的有機物,可採用適當的有機物作吸收劑處理有機廢氣,例如用二乙二醇醚作吸收劑吸收苯類廢氣,用輕柴油做吸收劑吸收汽油蒸汽等。
汽油等輕質油品從煉油廠或油庫外運時,在裝火車或汽車槽車的過程中,由於油品噴灑、攪動、蒸發等,將引起油品損耗且污染大氣。為回收處理這些油氣,可設置吸收塔,用輕柴油作吸收劑進行吸收。油品裝車被置換出來的混合油氣,經集氣管、凝縮油罐進行分液後,進入吸收塔吸收。吸收富油經緩衝罐、富油泵、富油罐送去回煉。未被吸收的氣體從塔頂排人放散管,放散管底部供給大量新鮮空氣,將尾氣稀釋後排入大氣。吸收劑進塔温度不高於37℃,夏季氣温高時,需將吸收液冷卻降温 [2] 

有機廢氣治理冷凝法

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1 應用範圍用冷凝法處理有機廢氣多用於廢氣中有機物濃度和温度較高且有機物組分較單純的廢氣,也用於處理含有大量水蒸氣的高温廢氣,還可以作為高濃度有機廢氣的一級處理裝置和其他處理方法聯合應用,以減輕二級處理裝置的操作負擔。
2 工藝流程舉例
氣態汽油的冷凝回收。油品儲罐或運輸油品罐車所排出的含汽油氣體,收集起來後先進壓縮機壓縮,然後經間接冷卻和直接冷卻,使油氣中部分烴蒸氣冷凝下來加以回收,直接冷卻的冷卻劑為汽油 [3] 
參考資料
  • 1.    方如康主編,環境學詞典,科學出版社,2003年08月第1版
  • 2.    劉天齊主編,環境工程學 徵求意見稿,中國大百科全書出版社,1981
  • 3.    賀永德主編,現代煤化工技術手冊,化學工業出版社,2011.03