时间:2023-05-29 17:38:22
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇废气处理,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】涂装废气;污染控制;探讨
1.涂装废气来源
涂装是指对金属和非金属表面覆盖保护层或装饰层,是产品表面保护和装饰采用的最基本的技术手段。涂装工艺可以简单归纳为:前处理喷涂干燥或固化。前处理一般包括除油、除锈、钝化(磷化)工艺。针对不同的涂层及对抗腐蚀的要求,除油、除锈、磷化等处理方法要视工件原材料的状况来选择。在前处理除锈工艺中,喷砂、抛丸或打磨工艺,也在不同行业的不同部门按需择用。
随着涂装技术的飞速发展,涂装自动化生产有了明显的进步,静电喷涂、电泳涂漆、粉末喷涂技术得到了应用推广。但是,目前涂装所采用的还都是属于有机溶剂型涂料。
根据涂装生产工艺,涂装废气主要来自于前处理、喷涂、干燥过程,所排放的污染物主要为:前处理过程中产生的粉尘或酸雾,喷漆时产生的漆雾和有机溶剂,干燥挥发时产生的有机溶剂。漆雾主要来自于空气喷涂作业中溶剂型涂料飞散的部分,其成分与所使用的涂料一致。有机溶剂主要来自于涂料使用过程中的溶剂、稀释剂,绝大部分属挥发性排放,其主要的污染物为二甲苯、苯、甲苯等。涂装中排放的有害废气主要集中在喷漆生产线上,其中喷漆室、晾干室、烘干室是废气的主要发生源。
2.涂装废气治理措施
涂装废气的治理可分为防、治两条途径。防主要是减少废气的排放,治主要是对不可避免的排放气体进行净化治理。
2.1减少废气排放
2.1.1源头控制,减少有机溶剂的使用
为了减少涂装过程中的废气排放,可从源头着手,不用或少用含有有机溶剂的涂料,如采用粉末涂料、水性涂料、高固体成分涂料等。粉末涂料不使用有机溶剂,涂装过程中除产生涂料粉尘外,基本上不排放有害废气,因此,近年来发展迅速,应用范围大幅增加。水溶性涂料和高固体成分涂料同样可有效减少涂装过程中的有害废气排放,是涂料行业的发展趋势。在涂装过程中,选择高固体成分涂料或不用有机溶剂的涂料,虽然涂料价格较贵,但却减少了有机溶剂的排放,降低了废气处理的难度和处理设施的规模,符合清洁生产和节能减排的要求。
2.1.2提高涂料利用率,减少使用量
在涂装生产中,喷涂是常用的方法。但喷涂产生的漆雾较多,涂料会以漆雾形式挥发到空气中。
涂覆效率受到很多因素的影响,涂装大面积工件时,这些涂装方法的涂覆效率都很高。但只有大容量低压空气喷枪(HVLP)和静电喷涂才能满足60%的涂装效率。另外,采用机械手喷涂和旋转雾化方式,都能够提高涂料的利用率。
2.2排放废气的治理
对于涂装排放的废气,可采用适当的方法进行净化治理。净化治理存在两条途径,一条是将废气中的有机溶剂回收利用,另一条是将废气中的有机溶剂分解为CO2和H2O。
2.2.1有机溶剂的回收利用
涂装过程中产生的漆雾和挥发的有机溶剂,可进行回收利用的主要是有机溶剂。回收方法有活性炭吸附法、液体吸收法和冷凝法。
(1)活性炭吸附法。主要是利用活性炭比表面积(500-1200m2/g)大,具有优异的吸附性能,使有机溶剂蒸气吸附其表面,当加热烘干吸附介质时,被吸附的气体解析出来,经冷却成为液态,再经分离达到回收溶剂的目的。
活性炭吸附法,需设置过滤器和冷却器进行预处理,除去废气中的漆雾,并将废气降低至适当的温度,以保证活性炭不被堵塞,不会因废气温度过高而导致燃烧。由于活性炭吸附有机溶剂后,其吸附力将逐渐降低,为了保证吸附效率,需要脱附,使活性炭重新恢复活性。最常用的活性炭再生法是水蒸汽脱附法,脱附后的混合气体进入冷凝器冷却成液体,再进入分离器,使溶剂和水分离,达到回收溶剂目的,而分离水需经处理后才能排放。当前,活性炭吸附法有了新的发展,即以活性炭纤维代替通常使用的粒状或柱状活性炭,其使用寿命比普通粒状活性炭长3-4倍。国内也出现了以活性炭纤维(ACF)作为吸附介质,回收有机溶剂的装置。对于回收的溶剂有两种利用方法:重新分馏利用或燃烧产生热量。前者要视企业自身情况,可增加设备,自行分馏利用或委托溶剂生产厂家分馏利用。
后者需要在设备中增加催化燃烧室及热风循环系统,将从活性炭纤维上脱附的有机溶剂高温催化燃烧,并为设备的运行提供能量,因此不再需要蒸汽脱附有机溶剂,并且也不存在溶剂回收过程中对于分离水的处理要求。
现在国际上最新的发展,是采用活性炭纤维布(ACFC)作为吸附介质,通电加热脱附回收有机溶剂。
这种方法具有的优点:有机溶剂在固相和流体相之间的质量转移快,比粒状活性炭快2-20倍;ACFC使用寿命长;ACFC能够快速加热、不需要水蒸汽脱附,因而操作和维护简便,脱附的有机溶剂不需要除水,可以直接应用,并且不存在废水处理问题。
关键词:挥发性有机废气(VOCs) 生物滴滤法 甲苯 生物降解
甲苯是一种重要的化工原料和有机溶剂,在工农业生产中广泛应用。甲苯在常温下为无色液体,极易挥发,其蒸汽对眼睛、呼吸道、皮肤有很强的刺激性,吸入八小时浓度为375-750mg/m3的甲苯蒸汽时,会出现疲惫、恶心、错觉、活动失灵、全身无力、恶心、头痛等症状;长时间吸入会因呼吸器官中枢麻痹而导致死亡。在我国规定排放的工业气体中甲苯的浓度必须小于60mg/m3。生物法用于VOCs物质处理具有投资少、运行管理方便、处理效率高、无二次污染等优点.目前,生物法净化低浓度有机废气已成为当今世界上人们广泛关注的发展方向和前沿研究课题之一[1.2]。本研究选择甲苯为VOCs代表,选取阶梯环和鲍尔环为填料,研究滴滤池净化VOCs的性能,为生物法在VOCs净化领域的应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 实验装置与流程
工艺流程及试验装置如图1所示。生物滴滤塔由直径250mm,高1700mm不锈钢材料制成,其中填料层高度为660mm,分三层安装,每层填料高度220mm。上两层填料为15×17×1mm的鲍尔环,最下层为25×12×1mm阶梯环.每层之间采用不锈钢多孔板支撑。
1.2 废气气源
由空压机输送出的压缩空气首先进入缓冲罐,再分成主、辅两条气路.辅气路向纯甲苯瓶中吹入少量的空气,促使甲苯气体从甲苯瓶中挥发出来,而后,这部分带有甲苯的气体与主气路的空气混合,混合均匀后得到一定浓度的甲苯废气。在试验过程中依靠调节主、辅气路内气体流量比例改变进气浓度。
1.3 测试指标及手段
主要测定项目有:(1)甲苯浓度,采用检知管法,监测范围0~1000mg/m3;(2)气体和液体流量采用转子流量计计量;(3)微生物相:光学显微镜观察摄影。
1.4 微生物的培养和驯化
接种污泥取自邯郸市东效污水厂运行良好的氧化沟,该混合液MLSS为4000mg/L,泥生物相丰富,经过三天的强化培养,可以进行接种挂膜,挂膜驯化方法见文献[3]。
2 实验结果与分析
2.1 甲苯的去除效果
关键词 工业废气;生物净化法;应用分析
中图分类号 X7 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)11-0048-02
近年来,我国经济迅猛的发展带来了一些环境问题。部分化工企业在生产中不注重对废气的处理,导致废气污染环境,给人类的生存带来了潜在的威胁。因此,各个工业生产应对废气的排放高度重视,在对废气进行处理时也要采取科学有效的方法,生物净化法对废气处理的效率十分高,同时,其所需的成本很低,对工业排放废气具有重要的作用。
1 处理原理
生物净化法的科学之处就在于,其使用化学知识对废气进行氧化分解,对其进行净化,同时将其分解出的有机物用作填料来增加能源,对废气进行利用,进而将其转化为无害的简单细胞组织,在使用生物净化法来对工业废气进行处理时有以下几个流程[1]。
首先,在处理之前使用水对工业废气中的污染物进行溶解,使其充分溶入水中,形成液膜;其次,通过对液膜的浓度进行调整使污染物得到一定的扩散分解,在污染物进行溶解的过程中,液膜中的微生物将其进行吸取;最后,在微生物对废弃物进行吸取的过程中,会产生一些物质,这些物质在能够作为营养物来进行使用,在进行吸取中还会有一些会分布在空气中,剩下的部分则会重新进入液膜中。换句话说,生物净化法实际上就是对污染物进行降解和传质,进而使废气中的污染物得到净化,促进生态平衡。
2 工业废气的危害
目前,经济的发展会涉及到大量的工业生产,工业生产就会排放出工业废气,若这些废气不经处理就被排放到空气中会对环境造成很大的污染,破坏生态平衡,使人们的生活环境日益变差,对人们的健康带来严重的负面影响。工业废气中含有很多对人体有害的物质,对人体的健康会造成很大的损伤,由于工业废气中包含的物质具有不同的毒性,对人体的损害程度也有所不同,具体表现在以下几点。
首先,对人的中枢神经造成影响,更甚者会急性中毒;其次,磷化物会影响人体血液胆碱醋酶的活性,使人神经系统发生障碍;最后,腈类物质会使人感到身体不适,甚至会对人的生命安全造成威胁。
3 影响效率的因素
1)微生物。在进行生物净化的过程中,要对微生物进行有效的利用,微生物在对工业废气进行处理的过程中起到的是降解作用,由于工业废气中污染物的组成不尽相同,在对微生物进行选取的时候也要进行多方面的考虑,进而选取出合适的微生物来对工业废气进行净化处理[2]。
2)填充剂。填充剂在工业废气净化中的作用是至关重要的,填充剂在净化的过程中还要对微生物进行相应养料的供给,对填充剂进行选取有严格的要求。首先,对其持水能力、表面积和pH值等都有严格的要求;其次,在对其选择的过程中一定要考虑成本,在满足选取标准的情况下,尽最大可能降低成本,选取出物美价廉的填充剂,使工业废气的处理效率和利益兼得。
3)压降。在使用生物净化法对工业废气进行处理中,一定要注意床层间压降,对其进行良好的控制能够使成本得到降低。在进行各类生物净化法的过程中,对填充剂进行有效的选择能够使压降保持在一个稳定的程度,进而使废气处理效率得到提升,减少净化所需
成本[3]。
4 废气处理工艺
1)生物滴滤法。对生物的过滤和生物的吸收进行有机的结合,使其能够产生相应的化学反应,废气发生分解进而使其得到净化,这就使生物滤池法的工作原理。在对工业废气进行处理时,对其进行降解和吸收时,其工序都是在相同的反应器中进行的,反应器中的填充剂主要有聚丙烯块、石块和陶瓷灯,这些物质都可以使微生物快速生长,是其生长的介质。
在对工业废气进行处理前,首先要对填充剂进行营养液的补充,在其表面喷洒,当其流向底部时在对其进行相应的收回工序,这样能够对营养液进行重复使用。在对工业废气中的污染物进行净化时使用生物滴滤法,填充剂对污染物发生作用,使其对代谢物发生化学反应,而后在对形成的液体进行替换,在这个过程中,其具有强大的缓冲力,生物滴滤法主要适用范围为酸性代
谢物[4]。
2)生物洗涤法。生物洗涤法主要是靠生物洗涤塔系统来实F,生物洗涤塔主要由再生池和洗涤塔组成,在使用生物洗涤法对工业废气进行处理时不用添加填充剂。与滴滤法和过滤法进行对比会发现二者完全不同,在对工业废气进行处理的过程中,工业废气由下至上的进入到再生池中,在此过程中工业废气产生循环作用并形成鼓泡与液体相互溶解,进入再生池后与空气发生氧化反应,而后经再由生池中的微生物对其进行降解达到净化目的,在此过程中由于再生和吸收使独立完成的,因此再生液可以重复使用。生物洗涤法具有很多优势,对其的管理十分简便,在反应过程中能量的变化十分小,然而设备需要花费的成本较高。
3)生物过滤法。在对工业废气进行处理的工艺中,生物过滤法的应用时间长并且范围广泛,使用生物过滤法对硫化氢进行处理效果极佳。在经过不断发展后,将这项技术应用到气体的降解中,在进行过滤时,将挥发性的气体进行相应的处理之后,使其达到一定的状态进入到过滤装置中,过滤装置中的媳妇性物质将工业废气中的污染物进行吸附,使其得到相应的净化。这种净化方法的费用相对比较低,其对挥发性污染物具有很强的净化效果[5]。
4)生物吸收法。生物吸收法的主要构成部分是微生物的氧化反应和废气吸收。废气中的污染物由下至上的进入反应器,在与水相互接触时会产生质量传递,废弃物被溶入水中,二者同时进入反应器,反应器中的微生物对其产生相应的化学反应进而达到去污的效果,生物吸收法的流程十分简单,操作方法也比较简便,但其花费较高,设备繁多,在进行处理的过程中还需要添加养料。
5)电晕法。电晕法以往应用于二氧化硫和氮氧化物的处理,经过相关人员的研究后发现,其在对工业废气的处理方面效果极佳,因此,被用于工业废气的处理。将挥发性有机物置于高电压反应器中,使其经过高压脉冲发出的电量,通过作用产生出自由基,与挥发性有机物产生降解反应,进而对其进行无害转化。电晕法对挥发性有机物具有很好的降解作用,但此方法还未进行完全使用,目前适用于浓度相对较低的挥发性有机物废气。
5 结论
使用生物净化法来对工业废气进行处理具有一定的优势,其根据化学反应来对废气进行净化能够使净化的成本得到一定程度的降低。目前使用生物净化法来对工业废气处理的应用还不广泛,因此,科研人员应努力研发解决相关难题,让生物净化法能够广泛使用,使生态环境得到保护。
参考文献
[1]杨桂贤.生物法净化在工业废气处理中应用及前景分析[J].山东工业技术,2016(12):54-55.
[2]姜敏.探析工业废气处理中的生物法净化应用[J].工程技术(全文版),2016(9):00200.
[3]舒文正.浅谈生物法净化在工业废气处理中的应用[J].技术与市场,2016(7):397.
药品包装印刷是我公司的主营业务之一,与其他包装产品相比,其有着更为严格的卫生安全指标,尤其在药品包装印刷过程中有机废气的治理方面要求更为严格。我公司通过多方实践,目前已找到一种更为合适的有机废气处理技术,即“干式初效除尘+活性炭吸附+催化燃烧”法,该技术可最大限度地减少苯类等有害物质在药品包装中的残留量。下面,笔者将对此有机废气治理技术进行介绍,期望能给行业人士提供借鉴。
工艺原理
目前,从我国有机废气治理技术的应用现况来看,主要方法有活性炭吸附法、催化燃烧法、生物分解法、等离子法等。针对印刷生产过程中有机废气排放的特点,以及结合上述有机废气治理技术的优缺点,目前我国印刷行业主要采用的是活性炭吸附法来进行有机废气的治理。综合来看,该方法投入成本低,应用较为成熟,操作维护简单,净化效果基本可以达到排放标准要求。但是,针对药品这类卫生安全等级要求较高的产品包装来说,仅仅达到排放标准是远远不够的,而是要尽最大可能解决有机废气排放问题。因此,结合我公司药包生产特点,经过一系列的研究与实践,我公司决定采用组合式有机废气治理方法,即“干式初效除尘+活性炭吸附+催化燃烧”法。
“干式初效除尘+活性炭吸附+催化燃烧”法的功能部分包括过滤器、活性炭吸附床、脱附床、吸附风机、脱附风机等部分,示意简图如图1所示。其中,过滤器用于除去有机废气中的粉尘及水分;活性炭吸附床用于吸附、压缩有机废气;脱附床用于将高浓度的有机废气在较低温度下(约250℃)催化燃烧并排放。
“干式初效除尘+活性炭吸附+催化燃烧”法的工艺原理是:有机废气经初效过滤之后,进入吸附床Ⅰ,此时吸附床Ⅱ的进气阀关闭,在吸附风机的作用下,有机废气由大风量、低浓度转化为低风量、高浓度;吸附一段时间之后,吸附床Ⅰ中的活性炭吸附量接近饱和,此时吸附床Ⅰ的进气阀关闭、排气阀打开,同时吸附床Ⅱ的进气阀打开、排气阀关闭,吸附床Ⅱ进入吸附过程;而吸附床Ⅰ则在脱附风机的作用下将高浓度的有机废气传输至脱附床,在脱附床中把高浓度的有机废气加热至启燃温度,在催化剂的作用下进行无焰燃烧,生成二氧化碳气体和水,并释放大量热量;燃烧后的一部分气体经冷却后可直接高空排放,一部分气体随管道进入吸附床Ⅰ,在高温作用下再次对吸附床Ⅰ中活性炭进行脱附,与此同时,吸附床Ⅱ进行吸附过程,吸附完成后,吸附床Ⅱ进入脱附过程、吸附床Ⅰ进入吸附过程。吸附床Ⅰ、吸附床Ⅱ依次交替循环进行吸附与脱附过程,直至将有机废气处理完全。
实施与成效
与其他方法相比,“干式初效除尘+活性炭吸附+催化燃烧”法对有机废气的处理更为彻底,排放至大气中的废气主要成分是二氧化碳气体和水,不会对周边环境产生污染,更不会将有害物质扩散至生产车间,从而避免对成品药品包装造成二次污染。基于以上优势,我公司目前已对两条凹印生产线安装了这种处理系统。
根据药品包装印刷生产过程中有机废气大风量、低浓度的特点,两条凹印生产线上安装的有机废气处理系统均采用“两吸一脱”式处理方式,即每条凹印生产线配备三个活性炭吸附塔,工作期间,两个吸附塔用于吸附,一个吸附塔用于脱附,三个吸附塔由多气路连续交替进行吸附与脱附的过程。
为节约能耗、减少占地面积以及便于操作控制,我公司两条凹印生产线的有机废气处理系统共用同一套催化燃烧脱附装置与调控装置。有机废气处理系统安装于车间楼顶(如图2所示),在有机废气进入烟囱之前,应对其燃烧生成的二氧化碳气体进行降温处理,确保气体高空排放的安全性。
但是只做到以上这些还是不够的,因为药品包装的图文特点是底色为专色,并配有彰显药品功能与特点的图文,为增强视觉效果,包装图案的色彩往往较为丰富,大部分都设计了单色或多色烫印图文,即药品包装的整个生产流程除了印刷之外,还有烫印和模切等工序,而我公司的主要生产线、周转区均处于同一建筑层,甚至有些设备之间相隔仅为数米,可见药品包装的整个生产流程均处于凹印相似环境中。尽管应用上述方法能使有机废气在终端得以处理,但源头也必须加以控制,只有这样才能最大限度地减少有机废气对药品包装的二次污染。
为此,我公司对凹印生产线安装了透明隔离罩,如图3所示。透明隔离罩的存在可将印刷环境与周边车间环境隔离开来,不仅有效避免了有机废气在车间内扩散,也便于生产线的温湿度控制,降低粉尘与水蒸气对有机废气处理系统的影响,进而延长活性炭、催化剂的使用寿命,有效降低有机废气处理系统的维护成本,同时利于车间操作人员的身体健康。
【关键词】石油化工;废气;处理技术;经验
一、石油废气中的污染源及种类
石油化工企业生产过程中产生的废气成分相对复杂,主要有粒子类物质、含硫化合物、含氮化合物和一氧化碳及有机化合物等,它们通过一定的排列组合构成了主要的大气污染源。就废气中各种物质及化合物的产生有着不同的来源。一般而言粒子类物质主要产生于电力、建材、轻工业、石油化工、冶金等行业工业生产过程中所产生的烟雾、烟尘及生产性的粉末等。按照粒子类物资粒径的大小被分为粗粒粉尘、细粒粉尘、烟、雾等。
含硫化合物主要由二氧化硫和硫化氢两种,这两种物质排放到空气中达到一定浓度时会对人类的健康产生不利影响,同时也是酸雨形成的重要物质。大气中的二氧化硫主要来源于燃烧的矿物燃料,而硫化氢多半来源于炼油、硫化染料等行业的生产。就石油化工行业而言,其生产过程由炼油到下游人造丝等石化产品的生产制造会产生一定的硫化氢对大气造成污染。
有机化合物的主要组成部分是碳氢化合物,如烷烃、烯烃、芳香烃等,此外还有一些含硫或含氮的有机化合物。这些有机化合物的主要来源是石油化工厂或者炼油厂的生产过程,这些污染源有着恶臭或者刺激性的气味,会对人体器官产生毒害影响,常含有一定的致癌物质。
废气中的含氮化合物主要成分是一氧化氮和二氧化氮,它们多数由于煤炭或者石油制品的燃烧而产生,同时也可能产生于硝酸、炸药或者氮肥的生产制作过程中。含碳物质的完全燃烧和不完全氧化都会有一氧化碳的产生,比如汽车尾气、石油化工生产中的催化裂化过程中所产生的烟气等中都含有大量的一氧化碳。
卤素和它的化合物也是一种常见的大气污染物,它的主要来源是含有氯和氯化氢的废气是氯碱厂以及利用其作为工业原料的工厂,氯化氢则来源于磷肥生产的过程和电解铝工业等。
二、常用废气处理技术种类
针对石油化工生产过程中产生的不同污染源,通过对其分类,有针对性的重点处理某种具体的污染物,能够有效的减少大气污染提高环境质量。具体而言,石油化工产业废气处理技术主要有以下几种。
1.废气的催化燃烧技术。该种技术又被成为催化氧化技术或者接触氧化技术,是在较低的温度下降反应器在中的催化剂予以催化,使得废气中具有可燃性的成分进行氧化分解的处理方式。催化燃烧所选用的催化剂可以根据它们的活性组分进行分类,主要是铂2等贵金属和钴3等非贵金属,根据废气的不同成分和性质选择不同的催化剂实现其催化燃烧的氧化分解。
2.刺激性和恶臭气体的吸附技术。通常而言,对于恶臭和刺激性气体的处理方式有燃烧、吸附、生物脱臭等方法。吸附技术是利用活性炭较大的表面积和对废气中多种组分的吸附能力,这种技术可以适用于不同浓度恶臭和刺激性气体的吸附,加之其较强的再生能力因而具有较为广阔的使用范围。其中具有某些化学性质的活性炭还能够在其吸附性充分发挥的同时实现良好的催化活性,从而将恶臭和刺激性物质进行氧化处理为低臭、无臭的物质。
3.有害烟雾的去处技术。由于有害烟雾的粒径较小在空气中呈现为一种雾状能够随着空气的运动实现其扩散的微小野地。该种烟雾是温热气体遇到冷气流温度急剧降低凝结而成的,在石油化工企业中有害烟雾主要是油雾、盐酸雾等。鉴于有害烟雾的粒径相对较小,可以利用玻璃纤维过滤的方法将该种有害烟雾予以滤除。
三、中国石油化工废气处理技术及效果
上述三种技术能够有效的滤除或者防治石油化工生产过程中产生的废气,但是在我国生产实践中常用的废气处理方法主要有生物处理技术、催化脱硫工艺等。
生物处理技术,利用微生物实现对有机污染物的生物降解从而实现污染防治。该种技术的发展方向是有针对性的培养菌种并且优化菌种的生存条件以此来提高生物降解率,同时通过对生物填料的物理性能、使用寿命等方面的改善来降低投资和耗
能。其具体工作原理是先将污染物实现由气相到液相的转移然后由微生物吸进入液相的污染物,最后污染物进入微生物体内的有机物的代谢过程,实现对其分解将污染物转化为无害的无机物。其具体工艺流程是把气浮混凝反应池油污泥浓缩池等设施加盖后的废气通过高压风机送人洗涤塔,经洗涤后的废气由管道送入生物处理装置底部,废气经生物滤池填料吸附、生物氧化处理,净化后的尾气通过排气筒排入大气环境。通过反应池和活性炭等设备和物质的综合应用实现废气的无害化转化。生物处理技术在充分利用生物机能的前提下实现对有机废物的治理,充分利用生物规律保证治理结果,在实际应用中取得了较好的效果。但是我们也应该看到生物处理技术作为处理工艺的相对复杂,在投资和实验方面有一定的劣势。
催化脱硫技术是较为新型硫化物处理方式,能够含硫化物废气中的绝大多数硫脱去,并且可以将从硫化物中脱去的硫予以回收利用。作为石油化工企业主要污染物的硫化物,对环境的影响较大,而回收后的硫可以制成硫酸等继续用于工业生产。该种废气处理技术能够将废气中的硫充分利用并且没有新的废气或者废水的产生,其脱硫的效率也相对较高,加之费用成本低等使该种技术在工业生产中具有较大的应用空间。
放点等离子处理法。这种方法主要用于工业废气的处理,是利用高电压放电的形式来获得大量的高能电子或者高能电子激励产生的氧、氮基等活性离子,并且破坏碳氢结构的化学键,使得废气中的有机化学成分发生一种置换反应,最终结合形成没有危害的二氧化碳或者水。该种技术在我国石油化工废气处理中也得以应用和发展,对于等离子反应器的性能有了进一步的研究。对于等离子器,在使用双极性脉冲高压技术时,能够使氯苯和甲苯的分解率得到一定的提高,这种研究的进步和发展能够有效的解决石油化工废气污染的问题,使得废气处理技术和设备有了更新的发展。
tio2光催化法。该种处理技术日渐被重视的一种处理技术,它充分利用tio2的化学稳定性、无毒化、成本较低、获取方便等特点实现对含氯有机物废气的光催化降解。在实践应用中研究者对tio2光催化的改性和其负载修饰的方法来扩大使用范围,从某种程度上实现了对石油化工生产过程中产生的含氯有机废气的处理。这一技术在工业废气处理中具有反应率高、速率快、溶剂分子不会对其影响等优点但是该种技术在使用中也存在一些技术难题,为其推广应用和深入研究提供了一定的空间。
我国石油化工废气处理技术是针对不同的生产过程中产生的污染物不同有针对性适用废气处理方式,并且在处理方式选定还通过处理工艺单元的组合实现对有机废气等的优化处理。废气处理过程中所要遵循的原则是尽可能不再产生新的污染物并充分利用废气中的可利用成分,在有效治工业废气污染的同时也实现了对废气资源的有效利用,较少工业生产中断的浪费。而每一废气处理技术的使用并非孤立的,针对废气成分的不同,采用安排合理分工明确的处理技术的组合和工艺的完善,有效的实现废气处理的效率和效益,实现经济和环境的和谐发展。
参考文献:
[1]吴悦,曾向东,金海花,林大泉.中国石油化工废气处理技术进展[j].石油学报(石油加工),2000, 16(6).
[2]侯国江.浅析石油化工废水处理的技术措施[j].中国石油和化工标准与质量,2012,33(11).
[3]陈伟洪.苯类有机废气生物处理的工业化试验[j].石油化工技术与经济,2010, 26(3).
关键词:有机废气,处理技术,研究分析
中图分类号:U491文献标识码: A
引言
近年来,我国社会经济在不断地快速发展中,然而以“先污染、后治理”的发展道路和发展模式所付出的代价也是异常沉重的,由于长期以来粗放型的经济增长方式,生态环境受到了严重的破坏,大气污染的环境问题尤为突出。其中,在浙江东部,较为典型的大气污染就是合成革有机废气,特别是温州、丽水的许多居民区都能经常闻到工业企业排出的各类“臭气”,人民群众的生活环境受到了严重的影响。大气污染治理的难点之一就是有机废气,它具有危害大、治理难等特点。有机废气随着人类的呼吸系统进入体内,使体内的细胞发生变异甚至癌变,严重危害了人们的身体健康。因此,我们必须重视对有机废气处理技术的研究,加大对环境保护的投资,以保障人们的身体健康。
一、合成革的理化特性
合成革主要是模拟天然革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料制品,通常以经浸渍的无纺布为网状层,微孔聚氨脂层作为粒面层制得。具有近似天然皮革的特性,外观光泽柔和,手感柔软,真皮感强,强度好,其已日益得到市场的肯定,广泛应用于鞋、箱包、家具等行业。
二、聚氨酯(PU)合成革废气污染因子及危害
(一)聚氨酯(PU)合成革废气主要污染因子
PU合成革的主要原材料是聚氨酯树脂,其主要废气有PU革湿法生产线废气、PU干法生产线废气、二甲基甲酰胺(DMF)精馏回收系统废气、锅炉燃煤废气等。在不同的工艺/流程中会产生不同的污染因子:例如湿法工艺中主要会产生DMF;干法工艺主要会产生DMF、丁酮、甲苯等;(DMF)精馏回收系统会产生二甲胺等恶臭废气;锅炉废气中主要是烟尘和SO2等等。如果有后处理工序,还可能产生成分复杂的有机废气污染。
(二)聚氨酯(PU)合成革废气的危害
聚氨酯合成革在生产过程中需要经过湿法工艺:预含浸、预凝固、涂布、凝固、水洗、烫平、烘干、收卷和干法工艺:面涂、烘干、底涂、烘干、冷却、三涂、烘干、贴合、烘干、剥离等多种复杂的物理化学过程,使用了大量的化工材料,除一小部分被吸收外,大部分进入到废水、废气中造成污染,对人体、土壤、大气、动植物生长均容易产生危害,其中危害性最大的物质是DMF。DMF化学性质稳定,化学式为HCON(CH3)2,DMF可以经过呼吸道、消化道和皮肤进入人体内,具有一定的毒性。
三、聚氨酯(PU)合成革废气处理工艺
低浓度有机废气的净化处理在国内外都是环境保护的难题之一,一般的处理方法有焚烧法、吸收法、吸附法、催化燃烧法、冷凝法、静电法。而随着合成革工艺的改变,目前,一般采用水喷淋塔吸收并回收废气中DMF,或者活性炭吸附废气中有机溶剂,再经直接燃烧处理:
(一)水喷淋吸收。一般采用填料塔或喷淋塔作为吸收设备。水作为吸收溶剂来吸收废水中的有机物质。该种方法虽然能较好地除去废气中的DMF,但对甲苯和丁酮的去除率很低,甲苯和丁酮依然随着废气排入大气中。因此,目前较为普遍的就是采用串联多级吸收塔,循环吸收,直到允许排放浓度才放空。
(二)活性炭吸附。使用活性炭吸附的原理是先将废气冷却,再以活性炭吸附。而后用低压蒸气将溶剂析出,再冷却成液体,重力分离或蒸馏精制。现多采用吸附饱和后直接送去燃烧的方式,因此,运行费用高,一般企业难以承受。
四、PU合成革DMF精馏回收系统恶臭污染因子分析
聚氨酯(PU)合成革就是将基布用PU溶液处理成合成革基布再经贴膜和压花而得的制品。PU合成革生产过程中使用了丁酮、二甲基甲酰胺(DMF)、甲缩醛等各种有机溶剂,对环境造成严重影响。随着环保要求的提高,各PU合成革厂家开始对有机溶剂进行了回收,最为普遍的方法就是采取多塔精馏与蒸汽吹脱联用回收DMF等有机溶剂,经济效益明显,但塔顶水仍然产生恶臭气味,并成为了制约该行业发展或生存的关键因素,然而对于塔顶水的成分分析,以及应该如何采取更加有效的治理方法彻底消除这些气味,目前的研究并不是很多。行业内普遍认为这些恶臭成分可能是DMF的分解产物二甲胺,而且也采取了相应的治理措施,但合成革企业附近的恶臭气味仍未被消除。本研究利用气质联用(GC-MS)方法对塔顶水浓缩液进行了分析,推测了其主要有机成分,分析恶臭污染源可能是二甲胺与三甲胺等,并进一步摸索了两种有机胺的气相色谱分析条件,为塔顶水的监测、治理提供提供基本的根据。
(一)实验方法
1、样品采集与处理方法
塔顶水浓缩液采自已经安装了三塔精馏装置的某PU合成革工厂现场储罐。采样量500 mL,采样期间,精馏正在运行,采样后立即用密封带回实验室,刚采集的样品温度大约40-50℃,一部分样品冷却到室温后用氯仿萃取,用于安捷伦色谱仪进行气质联用(GC-MS)分析;另一部分样品冷却后通过顶空进样或者直接进样进行GC分析,与标准溶液分析结果进行比较。
2、分析仪器型号与分析条件
塔顶水浓缩液样品GC-MS与GC分析条件:仪器型号为安捷伦6890/5793气质联用仪器;柱子类型:HP5MS,柱子规格:0.25mm×0.25μm×30m;检测器:FID;进样器温度:250℃;检测器温度:260℃;柱温:60℃-20℃/min-250℃;GC-MS分析分流比:30:1,GC分析分流比为80:1;在GC-MS的仪器上为了避免大量水样进人损坏质谱检测器,采取氯仿萃取方式进样。
(二)实验结果
为了总体了解塔顶水浓缩液的有机成分,找出造成恶臭环境的关键组分,我们用氯仿对水样进行萃取,然后用相同的条件在同一台仪器进样进行GC-MS与GC分析,分析的结果谱图如图l与图2所示。
图1塔顶水浓缩液质谱总图
图2塔顶水浓缩液气相色谱图
表1塔顶水组分GC-MS分析结果
注:MSR.T.*:质谱保留时间;GCR.T*.:色谱保留时间
有机物除了三甲胺以外,其它为均未被列为恶臭化合物。我们用同一个样品,在同等条件下做了GC分析(图2),除了总体保留时间相差0.3分钟、对应有机物出峰强度有差异以外,两个谱图结果非常相似,除了序号1(图1中的水在GC中不会出峰,两图虽然序号1出峰次序都排在第一位,但GC中的序号1成份不能断定),其它组份的出峰时间间隔几乎可以一一对应,归一法分析的结果也列在表1中。
从表1中发现萃取液的三甲胺含量达到了7.12%,这个结果与以往报道认为塔顶废水的恶臭物质主要是二甲胺结论不相符。我们进一步仔细观察图1,发现序号2与序号3之间峰位置略微凸起,推测可能三甲胺峰纯度不好,于是用软件提取三甲胺特征离子碎片(58,42)与二甲胺特征例子碎片(44,28),并做了局部分析图(图3)。从图3可以看出,在GC-MS的分析条件下,二甲胺与三甲胺的峰不能有效分离,同时也反应出在萃取液中,二甲胺的浓度比三甲胺低很多,这可能是因为二甲胺的极性更强,氯仿难于萃取出来的原因。从这些分析结果可以看出,废水中的有机污染物有20余种,恶臭主要是由二甲胺与三甲胺引起,如果要定量分析出废水中二甲胺与三甲胺的真实含量,必须对重新摸索色谱分析条件。
图3三甲胺质谱峰纯度分析图(三甲胺:58,42;二甲胺:44,28)
结束语
聚氨酯(PU)合成革在生产过程中会向环境中排放出大量的含有DMF废气,DMF毒性强。上述的研究工作表明,PU合成革DMF精馏回收系统塔顶废水成份较为复杂,其中含量最高的主要成分为三甲胺或二甲胺,根据文献报道,三甲胺嗅阈值比二甲胺低三个数量级,也就是说,三甲胺比二甲胺臭千倍以上,而且含量高,恶臭应该主要来源于三甲胺,因此,恶臭治理应该重点治理三甲胺,兼顾治理二甲胺。除治理恶臭外,还需综合考虑其它有机污染成份治理,才能使传统的PU工艺达到清洁生产目标。本文的工作为更好治理合成革废气提供了部分基础数据,课题组下一步将更加全面、深入的研究PU合成革DMF精馏回收系统塔顶废水各种样品,为彻底解决PU合成革恶臭问题提供理论依据与实践指导。
参考文献
[1]林华宝. 对PU合成革企业废气污染源管理与验收监测的几点认识与体会[J]. 化学工程与装备,2011,08:220-223.
[2]. 聚氨酯(PU)合成革助剂产业的现状及发展[J]. 国外塑料,2009,12:36-40.
[3]吴育立. 浅谈干法聚氨脂合成革废气的回收和治理[J]. 能源与环境,2007,05:113+115.
[4]杨建军,张建安,吴庆云,吴明元. 合成革用水性聚氨酯树脂的改性研究进展[J]. 精细化工,2013,03:241-247.
这里应当首先说明一下,国外工程和国内工程是有区别的,尤其是我们的国外市场绝大部分都在发展中国家,有的甚至被联合国列为最不发达国家。我们要充分了解并理解业主目前的技术水平和对工艺流程的要求,不能和我国目前的水平完全一样。例如这条3300t/d生产线,在我国通常只用一座生料均化库,库底设一个小钢仓做入窑系统的储料仓即可,但业主却坚持要两座φ18m生料均化库互为备用,除库底各有一个小仓外,还要求在生料均化库外再设两个钢仓为入窑喂料系统,也互为备用,我们优化的前提是不能违背业主坚持的意愿。
1.1 缩小生料立磨和旋风收尘器组间矩
原设计者参考另一国外3000t/d水泥生产线,生料立磨设计产量270t/h,选用了一台德国莱歇公司LM46.4立磨,主电机2300kW,设备总重506t/台,而本工程业主要求产量320t/h,选用了一台合肥院HRM3700Q立磨,主电机3150kW,设备总重460t/台。设计者考虑到本工程立磨产量大于参考的3000t/d工程,所以立磨中心到旋风收尘器厂房外侧立柱之间矩离就应由9500mm增大到本工程的12900mm,如图1所示。设计者并不了解,原料易磨性不同,会影响设备的选型。他参考的产量3000t/d生产线原料易磨性差,所以虽然选用了磨盘名义直径φ4600mm的大磨,但产量只有270t/d。而本工程原料易磨性好,产量尽管高些,达到320t/h,但磨盘名义直径只有φ3700mm,比3000t/d系统的规格还小。所以本3300t/d工程,选用的生料立磨比他参考的3000t/d工程选用的立磨总重还轻46t。而一般为立磨正常稳定工作,要求有一个不小于设备自重300%的砼基础。这样下来,我们这条3300t/d系统的生料立磨基础承受的垂直载荷,比那个3000t/d系统地基承受的重力还要小184t。为了设备之间既紧凑又便于施工,运行后还不互相影响,一般要求立磨和旋风收尘器的厂房立柱基础下面的放大脚砼外壁间距不小于600mm即可:因为这两个厂地耐力相同,因此本工程立磨中心与旋风收尘器厂房间距完全可以由12900mm缩小到图3的9500mm,和原3000t/d流程相同,即缩短3400mm。
1.2 缩小循环风管直径
(1)循环风回到立磨由于中东地区的一些水泥厂缺少水源,废气不能采用国内常用的增湿塔降温,而使用汇风箱渗冷风来降低温度到180℃,以适应窑尾袋式除尘器的工作温度。在这个系统中,由于工艺需要,立磨后面的循环风机出口约90℃的一部分循环风要回到立磨前面再次进入立磨,其余的废气进入汇风箱,与其它气体混合,使废气温度降为180℃再进入窑尾袋式除尘器。(2)循环风管内风速的确定循环风管内的风量要根据原料含水变化而变化。因为高温风机421FN1(见图1)到立磨的热风约320℃左右,蒸发能力强,而通过循环风机出来的循环风只有90℃左右,蒸发能力弱。为了保证立磨361MC1的正常工作,就要保证磨内合理的风速,所以原料中含水少,需要的热风量应当减少,循环风用量就大。一旦循环风管上的阀门全开,循环风量仍不够降温,高温风机至立磨的主风管上还设有一个冷风阀,可以打开直接引入周围大气中温度更低(中东地区一般不超过45℃)的风,进一步降温,来满足工艺要求。(3)循环风管内的最高风速确定从以上分析可知,由于原料含水量的变化,导致循环风管内风速变化很大,有个别公司推荐循环风管内最高风速12.8m/s,实践证明这是不恰当的。我国就有个别水泥厂应设计循环风管风速偏低等原因,导致管内沉积粉尘过多,而将管道支架压塌,不得不停窑检修。根据国内大量水泥厂的使用经验,循环风管内的最高风速以18~22m/s为宜,一般不要超过25m/s,因为超过25m/s管道阻力偏大,不经济,但低于18m/s容易积灰,造成生产事故。(4)循环风管的走向循环风管应避免水平布置,因为风速低于18m/s水平管内就会积灰。当粉尘因重力向下滑落的方向与管内气流方向一致时,我们称为下行风管。根据生产操作经验及有关资料推荐,为使粉尘不在管底沉积,下行循环风管的中心线与水平线夹角不小于35°。粉尘不落方向与气流方向相反,称为上行风管。上行循环风管中心线与水平线夹角不宜小于55°。有的国外咨询公司或业主不了解情况,要求循环风管上行和下行中心线与水平线夹角都不小于60°,是不合理的,会导致管道系统高度增大,不仅增加了制造、安装费用,也增加了运行阻力,会增加水泥生产成本。遇到这种情况,我们常用粉尘逆风或顺风在管道内所受作用力不同的这一下滑原理,向他们耐心解释,一般他们都会理解并同意采用优化方案。(5)本工程循环风管的优化该厂原设计(见图1)循环风管直径φ2800mm,优化后(见图3)改为φ2240mm,并将在循环风管上的φ1500mm冷风阀设置到高温风机至立磨φ3200mm的主风管上。这样不仅循环风管直径减少了,节省了它本身及支座等的制造、安装费用,而且由于循环风管直径减少了,就能将布置于旋风收尘器组361MC1旁边(见图1)改为布置在旋风收尘器组中间(见图3),缩小了预热器塔架至立磨之间的距离2200mm。
1.3 工艺平面布置优化设计的效益
我们认为优化工艺设计要考虑的主要问题不仅是优化工艺流程,选择最适宜的设备,而且设备要有合理的间矩,及合理的巡检空间。具体到本工程的优化,主要体现在:(1)除一些输送设备缩短外,热风管道和非标准件溜子等也可以缩短,不仅降低了设备投资和安装等基建费用,而且由于管道缩短,减小了系统阻力,可以节约用电,降低生产成本。(2)有人担心窑尾预热器塔架上一级旋风预热器到高温风机的风管,从顶层的84m高到地面上高温风机,气体在垂直向下运行过程中,经前面1.2(1)条的变动,水平方向移动3mm(如图3所示)没有问题,其实这是非常可靠的,也是欧洲一些公司常用的方法,例如德国伯利休斯公司向我国山东泗水和安徽池州水泥厂供应的φ5.6m×87m回转窑窑尾预热器塔架到高温风机的管道,歪斜得更厉害,使用情况很好,没有发生问题。(3)由于本子项用地长、宽都减少了,因此可节约用地。以本项目为例,厂区原长550m,宽240m。本子项优化后长度可缩短5.6m,宽度缩窄4.5m,因此全厂有可能节约用地3794m2,约5.69亩。(4)由于厂区长、宽减小、厂区内道路、上下水管网、电缆及电缆廊道都可以缩短,又可以进一步降低工厂投资和经营费用。
2 合理降低设备布置的高度
优化前的生料立磨系统工艺布置立面如图2所示,首先我们提出优化的思路,然后对本工程采取具体措施。
2.1 确定设备布置高度的原则
(1)设备选型,废气热风管道直径,走向合理。因为过小不能满足工艺要求,但过大也增加了高度和电耗,造成浪费,也是不可取的。(2)要处理好两相邻设备间的关系。这不仅要使物料顺利、可靠地进入下一个设备,而且落差尽可能小,非标准件的适合溜角可参考《水泥工厂工艺设计手册》下册表14-6-1等资料,落点是最适合下一个设备进料的地方,物料下落的运动方向不会引起设备跑偏,物料飞溅,落料运动方向与设备运动方向一致。这样可以减少粉尘飞扬,确保废气经除尘器设备处理后,排放达标。(3)综合考虑一方面要降低整个子项工艺流程的高度。另一方面又要尽量避免和减少地下工程,选择一个最优化的方案。(4)系统标高的确定,一般都是由本系统物料出口开始,反物料流程,通过逐个设备之间,加上合理的非标准件联接起来,确定各个设备的标高。
2.2 子项标高的确定
(1)生料磨和废气处理我们确定全部设备都布置在±0.000平面之上,而且窑尾除尘系统的拉链机421CV4(见图1)的出料口与下一子项窑尾预热器塔架喂料提升机451BE1,451BE2入料口和进生料喂料钢仓的提升机391BE2入料口相连。(2)φ18m生料均化库入库提升机391BE1入料口和喂料钢仓提升机391BE2,391BE3入料口与立磨系统旋风收尘器组361MC1下气力输送斜槽361AS3卸料口相连。(3)废气处理优化的措施是将拉链机421CV4的原设计(见图1)长度27300mm缩短4500mm,改为图3的22800mm长。由水平在标高4.700m平台改为机尾在地平面,机头向上10°倾斜布置。这台拉链机向上倾斜10°,仍然会可靠地工作。因为①这一倾斜角度在拉链机允许范围内;②它的总长度只有20m多一点,物料爬升的高度也不大,其中的链条和传动装置受力都在合理范围内;③输送物料是以生料为主的粉状物料,对设备磨蚀性不大;④拉链机通过几十年的技术进步,质量提高,能适应这种工况条件,在国内水泥厂类似场合使用证明工作是可靠的。(4)由于这一优化,拉链机421CV3的巡检廊道平台可由标高6.5m降低到2.5m,窑尾大袋除尘器421BF1和汇风箱421GC1的土建平台标高由9m降低到5m,总高度降低4m,这个底层厂房仍够作窑尾电气室使用,基建投资也可以大大降低。这些由图1和图3平面图中所示的标高就可以看清楚了。为节省篇幅,这里不画出优化前后的立面图。(5)生料粉磨系统,降低旋风收尘器组361MC1的土建结构高度,由图2优化到图4。原设计旋风收尘器362MC1布置偏高,使土建平台的高度达28.5m。经我们缩短立磨、旋风收尘器组和预热器塔架之间的间矩,并将高温风机421FN1移动位置后,这一土建结构高度降低4m。不仅节约了土建投资,也可以节约设备和热风管道的安装费用。(6)降低旋风收尘器组361MC1进出口风管高度。由图2优化到图4,旋风收尘器进风管高度可降低10m。由管中心最高45.9m降到了35.9m。出风管高度也由图2降低到图4所示高度。这不仅降低了高度,而且也缩短了热风管道总长度。既可节省基建投资,又可以减小系统阻力,降低生产经营成本。另外旋风收尘器布置在生料立磨361SR1这样的振动源附近,建筑物和设备越高,振动就越大。我们大幅度降低了旋风收尘器组和热风管道的高度,也可以减小振动,有利于安全生产和巡检。
3 一点说明
关键词:喷涂废气;处理设施;研究方向
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.033
1 喷涂行业废气分析
1.1 喷涂材料
涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面,并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜,通常是以树脂、或油、或乳液为主。涂料是任何液体,可液化或胶粘的组合物,其在以薄层施用于基材之后转化为固体膜。 它最常用于保护,着色或为对象提供纹理。 涂料可以以许多颜色制成或购买,并且可以是许多不同类型,例如水彩,合成等。涂料通常作橐禾宕娲,销售和应用,但大多数类型干燥成固体。施加涂料的目的可以是装饰性的或功能性的。涂料本身可以是完全覆盖基底的全覆盖层或者其可以仅覆盖基底的部分,尽管一些艺术涂料仅用于装饰,并且大型工业管道上的涂料可能仅用于防止腐蚀的功能。可以施加功能涂料以改变基材的表面性质,例如粘附性、润湿性、耐腐蚀性或耐磨性。在其他情况下,半导体器件制造(其中衬底是晶片),涂料增加了全新的性质,大多数涂覆方法的主要考虑是涂料以受控的厚度施加,并且使用多种不同的方法来实现这种控制,从用于涂刷墙壁的简单刷子到一些非常昂贵的机械施加涂料在电子工业。
1.2 废气来源
主要来源于涂料的稀释,这通常发生在涂料的稀释没有按照要求进行。可能存在过度稀释的情况以及用不正确的稀释剂稀释的情况。污染未经制造商同意添加的外来污染物可能导致各种膜缺陷。剥落/起泡最常见的原因是施用前的表面处理不当和基材中存在固有的水分/湿气。废渣飘散是在涂漆表面上的漆膜的逐渐废渣飘散,问题的主要原因是由于在阳光下暴露于紫外线辐射和露水凝结而导致涂料基体的聚合物降解。废渣飘散程度随环氧树脂反应迅速而变化,而丙烯酸类和聚氨酯可长期保持不变。涂料中的易挥发有机化合物(VOC)被认为对环境有害,尤其是对定期工作的人员。暴露于VOCs与有机溶剂综合征有关,有危险的溶剂2-丁氧基乙醇也用于涂料生产。PCB是全球污染物,在涂料生产的废水中测量。 PCB的广泛分布表明该化合物从表面,屋顶等挥发.PCB存在于包括报纸,杂志和纸板箱的消费品中,其通常含有彩色颜料。因此,存在着一些现有的假设,即PCB同系物作为副产品存在于一些现有的商业颜料中。
2 传统的废气处理方案
大多数废气处理系统采用两个阶段:一个用于除去废渣,另一个用于除去废气,在一个洗涤容器中除去废渣和废气。然而,这些系统经历严重的维护问题和低去除效率。在湿式洗涤系统中,烟道气通常首先通过废渣去除装置,静电除尘器或袋滤室,然后进入废气吸收器。然而,在干喷射或喷雾干燥操作中,废气首先与吸附剂反应,然后烟道气通过颗粒控制装置。与湿式废气处理系统相关的另一个重要的设计考虑是离开吸收器的烟道气被水饱和并且仍然包含一些废气。这些气体对任何下游设备(例如风扇,管道和烟囱)具有高度腐蚀性。可以最小化腐蚀的两种方法是:将气体再加热至高于其露点或使用允许设备经受腐蚀条件的结构和设计材料。这两种方法都很昂贵,由工程师确定在逐个站点的基础上使用哪种方法。为了促进最大的气液表面积和停留时间,已经使用了许多湿洗涤器设计,包括喷雾塔,文丘里管,板塔和移动填充床。 由于影响废气处理系统的可靠性和吸收器效率的水垢堆积,堵塞或侵蚀,趋势是使用简单的洗涤器,例如喷雾塔,而不是更复杂的洗涤器。 塔的构造可以是垂直或水平的,并且烟道气可以相对于液体并流,逆流或交叉流动。喷雾塔的主要缺点是,与其他吸收剂设计相比,它们需要更高的液体对气体比的要求以用于等效的废气去除。在某些方面,这可以被认为类似于从水到另一相的惰性气体的可逆液 - 液萃取。 虽然在从气体混合物中提取废气期间确实发生了化学变化,但是提取平衡通过改变温度而不是通过使用化学试剂而改变。
3 现代新型废气处理设施
(1)干式漆雾过滤净化装置 。目前,在欧美发达国家80%的喷漆室均采用干式漆雾净化,一个重要原因在于环境保护的综合考虑。此外,干式漆雾净化在确保喷漆性能、净化效率、减少二次污染、降低运行成本等也显示了巨大的优越性。
(2)活性碳废气净化处理装置 。活性炭(也称为活性炭)是一种加工成具有小的低体积孔的碳形式,其增加了可用于吸附或化学反应的表面积。由于其高的微孔性,仅1克活性炭具有超过32,000平方英尺的表面积,通过气体吸附测定,足以用于吸附废气的应用。活化水平可以仅从高表面积获得,然而,进一步的化学处理通常增强吸附性能。活性炭通常来自木炭,有时被用作生物炭。 源自煤和焦炭的那些分别称为活性炭和活性焦炭。活性碳废气净化器是一种干式废气处理设备。由箱体和装填在箱体内的吸附单元组成。根据吸附单元的数量和风量可进行不同规格的组合,活性碳废气净化器选择不同填料可以处理多种不同废气,主要用于涂料等有机废气的净化。
(3)光催化氧化净化装置。使用该设备核心中的纳米光催化触媒材料(GC-100)是一种吸收光能后,能在其表面产生催化反应的物质,其功能类似于植物的叶绿素。当特定纳米波长的紫外光照射光催化触媒材料(GC-100)时,其表面发生光催化氧化还原反应。光催化触媒材料(GC-100)吸收光子后 在其表面产生电子(E―)和空穴(H+),将吸收的光能转化成化学能,即具有光催化作用。
关键词:有机废气;催化燃烧;印刷
中图分类号:TQ314
文献标识码:A
文章编号:1674-9944(2011)11-0125-03
1引言
随着社会的发展,物质文明和生活水平的提高,环境保护意识的增强,有机废气的排放造成的环境污染及其对人体健康的严重危害越来越成为各级政府和的焦点。在工业生产以及日常生活中会产生各种各样的有机废气,这些有机废气不仅会造成大气污染,危害人体健康,而且还会造成资源的浪费。如在塑料印刷过程中,随着油墨的干燥会排放出大量的混合溶剂废气;覆膜过程中会排出大量的乙酸乙酯等废气。有机废气是有毒、有害的气体,它的释放在空气中不仅会造成严重的环境污染,而且人体若长期接触或吸入,将会给神经系统及造血功能带来严重危害,甚至引发癌变及其他严重疾病直至死亡[1]。
通常有机废气指甲醛、苯、甲苯、二甲苯等苯系物、丙酮丁酮、乙酸乙酯、油雾、糠醛、苯乙烯、丙烯酸、树脂、添加剂、漆雾、天那水等含碳氢氧等有机物。
有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点。有机废气的处理方法主要有两类:一类是回收法,另一类是消除法。回收法主要有炭吸附、变压吸附、吸收法、冷凝法及膜分离技术;一般回收法是通过物理方法,改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机废气。消除法有直接燃烧、热氧化、催化燃烧、生物氧化、等离子体法、紫外光催化氧化法及其集成技术;消除法主要是通过化学或生化反应,用热、光、催化剂和微生物将有机废气转变成为CO2和水等无毒害的无机小分子化合物[2]。
吸附法是利用某些具有吸附能力的物质如活性炭、硅胶、沸石分子筛、活性氧化铝等吸附有害成分而达到消除有害污染的目的。吸附法适用于几乎所有的废气,一般是中低浓度的废气;吸附效果取决于吸附剂性质、废气种类和吸附系统的操作温度、湿度、压力等因素,具有去除效率高的优点,从而使其
收稿日期:2011-11-11
作者简介:张立艳(1975―),女,天津人,工程师,主要从事环评及清洁生产的研究工作。
Study on Effectiveness of Selenium Characteristics in Soil and Its
Influencing Factors
Jiang Lei
(Guang Dong Nonferrous Metals Eengineering Inverstigation Design Institute,Guangzhou 510080,China)
Abstract:Selenium is a necessary trace element for the health of people.As an essential microelement,Selenium has been gradually known by people in recent years,and it is also attracted public attention to the scientists.This paper reviews progress in the studies of forms and bioavailability of selenium(Se) in soil,and discusses the distribution of different forms of Se in soil,and the relationship between the effectiveness of Se and the physical and chemical properties,soil pH,chemical and mineralogical composition and oxidation-reduction status.
Key words:selenium;the form of selenium;available state
成为去除废气较为常用的方法,但存在投资后运行费用较高且有产生二次污染的缺陷。
燃烧法是消除法中的一种,是利用有机废气易燃烧性质进行处理的。其中直接燃烧法,又称火焰燃烧法,它是把可燃的有机废气当作燃料来燃烧的一种方法。该法适合处理高浓度有机废气,燃烧温度控制在1 100℃以上,去除效率达95%以上。催化燃烧法处理有机废气的原理是利用废气中污染物可以燃烧的特性,将污染物中含碳氢的化合物经活性炭吸附浓缩后,在催化剂和较低温度下进行氧化分解,使其转化为二氧化碳和水蒸气,再经过吸收等净化措施,将有害气体彻底转化为无害气体的一种净化方法。
2案例中有机废气的排放现状
天津顶正印刷包材有限公司属于印刷包装材料行业,主要生产方便面盖材、卷材、日化自立袋、蒸/水煮袋、瓶/水标等产品,年设计生产能力27万R/S。该行业能源消耗高,使用和排放了有毒有害物质,有机废气排放量较高。
印刷包装行业有机废气的排放主要是在印刷过程中产生的,所以对于重点区域――印刷车间的废气排放进行调查和监测,得到其有机废气的排放情况,见表1~表3。
根据现场实际调查厂区东侧印刷一车间有机废气排放污染源现状为印刷一车间有机废气排放污染源没有处理装置;印刷一车间有机废气排放污染源有2个排放口属于有组织排放,3个排放口属于无组织排放;印刷一车间有机废气排放污染源所有排放口均超标排放;依据排放废气的实际现状,印刷一车间总处理量为131 568m3/h。
3催化燃烧法处理有机废气的过程
3.1处理思路
本处理方法是依据“有机废气用蜂窝状活性炭吸附浓缩-脱附再生-催化燃烧的工艺流程”而设计的,采取单气路工作方式,由四个活性炭吸附床,一个催化燃烧床(辅之低压风机、阀门等构成)。其工作流程是:将有机废气经预处理除去粉尘、颗粒状物质后,送入蜂窝状活性炭吸附床吸附,当吸附达到饱和时,停止吸附操作,该炭床再用热空气流将有机物从蜂窝状活性炭上脱附下来使其再生,热空气流携带有机废气进入催化燃烧床自行燃烧,以CO2与H2O排出。在解吸脱附时,本吸附床停止吸附工作。
当有机废气的浓度达到2 000×10-6以上时,废气在催化床内可维持自然,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排往大气,一部分送往吸附床,用于蜂窝状活性炭的脱附再生。这样可以满足燃烧和脱附所需热能,从而大大节省能耗。该工程既适合于连续工作,也适合于间断工况下使用。
当某个吸附床吸附饱和需要脱附再生时,PLC程序自动切换到备用吸附床进行吸附工作,这样,可以保证生产需要的连续性。吸附风机有变频器进行自行调节。单台吸附器每次脱付需要4~5h。
燃烧法处理有机废气的工艺流程见图1。
图1FCJ有机废气净化装置流程
注:1.吸附床;2.催化燃烧室;3.脱附风机;4.补冷风机
3.2设计规模的确定
根据实际处理风量,处理63 548m2/h风量为2台吸附设备,共用1套脱附催化解析装置;处理28 080m2/h风量为1台吸附设备;处理40 000m2/h风量为1台吸附设备;活性炭的再生采用催化燃烧脱附。排气温度为29.1~47.0℃;进气浓度为TVOC(150~620)×10-6,按平均浓度400×10-6计;净化效率为蜂窝状活性炭吸附能力≥95%;贵金属催化剂催化效率≥98%;有机废气净化率≥98%;烟囱排放高度为20m;排放浓度为净化后废气排放浓度及排放速率达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中的新污染源的二级排放要求(甲苯≤40mg/m3,非甲烷总烃≤120等);净化设备阻力≤1 200Pa(表4)。
4有机废气处理效果
催化燃烧治理废气净化效率高,且不会产生二次污染,项目实施后其净化效率为苯>96%,甲苯>98,二甲苯>99%,臭气>92%。
表5项目实施后印刷车间部分有机废气排放口各种溶剂浓度
位置设备名称排放口编号VOC浓度/×10-6甲醇190异丙醇丁酮乙酸乙酯甲苯40
印刷车间Y10主排138.41.42.05.912.2
印刷车间Y10底排144.512019.51.53.97.5
印刷车间Y07备版排风A13.30.20.10.41.32.5
印刷车间Y07底排A22.70.40.92.44.2
印刷车间Y07主排B15.30.50.92.44.3
均值4.860.14.41.13.26.1
注:该净化效率经中国环境科学研究院大气环境研究所检测。
2011年11月绿色科技第11期
参考文献:
[1]
关键词: 废气;处理设施;竣工;验收监测;问题分析
一、建设项目环保设施竣工环境保护验收监测工作的重要性
建设项目环境保护设施竣工验收监测是环境监测为建设项目环境管理提供技术服务的一项工作。主要包括对环保设施建设、运行及管理情况的检查、污染物达标排放测试。
建设项目竣工后,要组织验收。在验收过程中,进行环境监测,是必不可少的重要环节。加大建设项目竣工环境保护验收监测工作的力度,加强竣工验收监测技术的研究,提高验收监测的技术水平,提升环境监测对项目竣工验收的支持作用,切实预防和严控新上项目的环境污染,事关建设项目的生存与发展大计。国务院和国家环境保护部十分重视此项工作,先后颁布了一系列条例、规定和管理办法,使环保业务部门进行竣工验收监测时有法可依,有章可循,有据可查,使建设项目竣工环境保护验收监测工作逐步走上科学化、规范化和法制化轨道。
二、建设项目环保设施竣工环境保护验收监测的范围
加强建设项目立项、可行性研究、设计、施工和试生产等各个阶段的环境管理,把验收监测涵盖到建设项目环境保护“三同时”的全过程,而不应局限于建设项目环境治理设施末端的测试。要对建设项目的生产工艺、流程和环境保护设施的先进性、合理性、可行性进行测试、检查和评价,对建设项目的环境影响、排放总量、环境质量及企业内部环境管理进行全面、客观、准确的评价。
三、验收监测中的工况核准
1.目前国家保护部对建设项目环境保护设施竣工验收监测技术要求:
⑴工业生产型建设项目,验收监测应在工况稳定、生产达到设计生产能力的负荷达 75%以上(国家、地方排放标准对生产负荷另有规定的按标准规定执行)的情况下进行。
⑵对无法短期调整工况达到设计生产能力的75%以上负荷的建设项目中,可以调整工况达到设计生产能力的75%以上负荷的部分,验收监测应在满足75%或75%以上负荷或国家及地方标准中所要求的生产负荷的条件下进行。
⑶对无法短期调整工况达到设计生产能力的75%或75%以上负荷的建设项目中,投入运行后确实无法短期调整工况满足设计生产能力的75%或75%以上的部分,验收监测应在主体工程运行稳定、应运行的环境保护设施运行正常的条件下进行,对运行的环境保护设施和尚无污染负荷部分的环保设施,验收监测采取注明实际监测工况与检查相结合的方法进行。
2.在实际工作中,我们对工况的核准一般在两个阶段:
⑴现场勘查阶段:首先考核企业的设计生产能力是否达到环评及环评批复的要求(≥75%),这基本上决定了企业的验收监测工作能否继续向下进行。这一阶段,部分企业常虚报生产能力,多报或者少报。对此,我们要做到:①、现场勘查,要在企业正常生产情况下;②、尽量查看原始生产记录,根据投料、出料量核算;③、根据反应釜体积、数量及生产周期进行核算。
⑵现场监测阶段
本阶段主要考核的企业是否按照要求的工况生产,从而考核污染物是否能长期稳定达标排放。此时,部分企业会采用:①减少投料量,减少污染物的排放量;②部分生产设备空转;③不计成本,加大药剂用量;④延长停留时间。
⑶ 如何核准工况
①查看生产记录,根据投料、出料量核算。
②尽量详细记录药剂使用量及更换频率。
③在编制验收监测方案时须充分考虑各种环境因素。
四、废气测定过程中的影响因素及问题
(一)工况对于测定结果影响
测定废气时,如果工况的监测不符合实际,出现废气排放管负压过大,那么需要对检测仪器进行选择,要求选择的仪器拥有足够的量程才可行,否则将无法克服排气管中的负压影响。当采集烟气时,出现尘泵和气泵同时启动,如果尘泵的流量非常大,则需要抽取一定待测分析的样品置于分析仪器之中,气泵抽取该容器中的样品进行监测气体分析,这样可有效的确保负压情况下监测工作的顺利进行。
(二)烟气温度对于监测结果影响
由于烟气温度的监测是污染物废气监测过程中的一项重要指标,而且在监测过程中可以通过本身仪器配带的信号来对烟气温度进行监测。对烟气进行温度监测时,要确保净化设备中无静电,若带有静电则很容易将主机击坏,导致无法正常的监测。如果遇到主机被击坏则需要中断监测,这样就会造成损毁监测仪器,同时还会造成监测的失败,所以对于烟气温度监测的时候要注意净化设备中的静电情况。为了避免出现净化设备中带静电击坏主机则可以采用热电偶温度计方法来监测烟气温度,此方法不仅简单,而且安全有效。
采集烟气时如果采样管没有加入干预处理加热和制冷装置,那么烟气的污染物则非常容易出现溶解,而损失监测的量,使得测定值偏低。尤其是对于SO2的测定显现更加明显,由于SO2在测定过程中出现溶解,因此最后所得的结果监测数据偏小,最后采用了加热和制冷的预处理措施,此时所获得的结果明显较之前的监测结果高。为了防止采集的气体在管路内冷凝,避免不会因为气体溶解于水而造成结果偏低。
(三)尘粒对风量的干扰影响结果
对污染源废气监测时,首先要进行除尘采样当尘粒的浓度过高,会直接影响动压和全压波动造成波动的幅度较大,从而致使计算的幅度大、等速采样流量波动较大、跟踪效果较差。同时在进行监测时废气流量在除尘之前往往较之除尘之后的废气流量小,这主要时由于尘粒的影响造成。因此在进行监测废气时,需要增添除尘前采样点,同时与除尘后的采样点进行监测分析结果对比,从而减小监测的误差。
五、污染源及污染治理设施监测
1.监测点位布设
监测点位应能反映真实排污情况和环保治理设施运转效果,使工作量最少化,监测点位布设应符合标准与规定。
在废气进入和排出处理设施的管道的适当位置开设采样孔(采样孔应优先选择在垂直管段和烟道负压区域、尽可能选择在气流稳定的断面,此监测点要具有代表性、可接近性、可操作性、安全性及与有关标准布点要求的符合性),并设置适当数量的采样频次进行监测;污染治理设施处理效率:
2.监测项目
根据生产工艺过程中污染源排放特征,对其主要污染物及特征污染物的排放浓度、排放量进行监测,并监测计算出总量控制指标。
对污染总量设施的净化效率或净化效果进行测定。经过环境保护行政主管部门批准的环境影响报告书和建设项目的环境保护设计中确定需要监测的因子,并结合建设项目试运行后实际产生的污染因子,严格按照经环境保护行政主管部门审定的监测方案所提出的项目进行监测。
参考文献
[1]《环境监测管理与技术》俞美香,常卫民.建设项目竣工环保验收复测原因探析和复测程序制定. 2010年22期
[2]《环境监测管理与技术》吴怀民,孙蕾.建设项目环保设施竣工验收监测中的几个问题. 2011年13期
[3]《环境科导刊》江伟军,毛蔚莉,陈晶. 建设项目竣工环境保护验收监测缺陷的再认识. 2009年28期
1、生态环保,1970年4月22日,美国哈佛大学学生丹尼斯·海斯(Dennis Hayes)发起并组织保护环境活动,得到了环保组织的热情响应,全美各地约2000万人参加了这场声势浩大的游行集会,旨在唤起人们对环境的保护意识,促使美国政府采取了一些治理环境污染的措施。后来,这项活动得到了联合国的首肯。至此,每年4月22日便被确定为“世界地球日”。
2、废水处理,废水处理(wastewater treatment methods)就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理,使废水净化,减少污染,以至达到废水回收、复用,充分利用水资源。
3、废气处理,废气处理又称废气净化。废气处理指的是针对工业场所、工厂车间产生的废气在对外排放前进行预处理,以达到国家废气对外排放的标准的工作。一般废气处理包括了有机废气处理、粉尘废气处理、酸碱废气处理、异味废气处理和空气杀菌消毒净化等方面。
(来源:文章屋网 )
关键词:泡沫柱 有色冶炼 脱硫 应用
随着人类社会的发展,化石燃料的的使用量越来越大,SO2等有害气体的排放量也逐年增加。实际上,大气中的二氧化硫不仅仅来自化石燃料的燃烧,还来自工业废气的排放。我国有色金属冶炼业近年来得到了很大的发展,有色金属冶炼作为冶金业的重要组成部分,其过程需要排放大量的SO2废气,这是冶金业排放二氧化硫的主要来源。
随着生态环境的日益恶化,对工业生产中有害气体排放的控制于处理刻不容缓,有色金属冶炼业作为冶金工业的重要组成部分,自然在控制有害气体排放工作中承担着重要责任。目前工业上对SO2废气处理的一般方法为:先通过一系列复杂工艺回收利用制取硫酸,然后再进行脱硫直至废气中二氧化硫浓度达到国家规定的排放标准才可以排放到大气中,对于本身二氧化硫浓度就不高、回收价值不大的废气,就可以直接进行脱硫,然后排放到大气中。
一、泡沫柱洗涤技术的原理和优势
1.泡沫柱洗涤技术的原理分析
如图(1)所示,泡沫柱洗涤技术的基本原理是利用快速大量翻动的泡沫表面积大、更新速度快的特点,含有大量二氧化硫分子以及其他杂质微粒的废气在经过泡沫时被泡沫吸附,由于泡沫表面积大、更新速度快,因此二氧化硫分子及微粒的吸附率很高,从而达到高效的废气洗涤效果。
图(1) 泡沫柱洗涤技术基本原理图
2.泡沫柱洗涤系统的组成及工作机制
由于工业中处理废气的工艺流程各不相同,为了满足不同工艺的实际需要,一般的泡沫柱洗涤系统有两种,分别是同向喷射器和反向喷射器(结构图见图(2),而在实际的工业生产中,后者的使用几率高于前者。反向喷射器是一种充分利用泡沫柱洗涤技术的典型装置,在有色金属冶炼废气处理过程中扮演者重要角色,也是有色金属冶炼废气处理工作的核心部分。
图(2)反向喷射器的构造和工作机制
3.泡沫柱洗涤技术的优势
就目前的技术水平来讲,在工业废气处理这个领域,泡沫柱洗涤技术以其创新合理的设计和低廉的成本具有明显的技术优势,目前正在采用泡沫柱洗涤技术进行废气处理的有色金属冶炼企业有很多。
泡沫柱洗涤技术的优势主要体现在以下几个方面。
3.1吸附率高。泡沫柱洗涤技术创新性的采用了快速翻动的泡沫作为洗涤材料,充分利用了强烈翻动的泡沫表面积大、更新速度快的特点,对微粒的吸附效果明显。利用泡沫柱洗涤技术组成多级洗涤系统可获得更高吸附率的洗涤效果,实践显示,废气中的微级颗粒再通过三级泡沫柱洗涤系统之后的被吸附率超过了99%。
3.2可洗涤废气量的范围大。泡沫柱洗涤系统对于废气量的变化具有较强的稳定性。很多洗涤系统对废气的通过量要求苛刻,一旦废气通过量发生较大的波动,吸附效率就会大大降低,稳定性不好。而泡沫柱洗涤系统因为是通过大量快速翻动的泡沫来对废气中的颗粒进行吸附,对废气的量的要求比较宽松,一般情况下,泡沫住洗涤系统可以在保证吸附效率的前提下对最佳气体量的1.5倍到2倍的气体量进行洗涤。性能稳定:一般的洗涤系统对循环液的固体杂质含量要求很高,一般情况下,当循环液的固体杂质含量超过3%,洗涤系统就无法正常工作,形成这种约束的原因是喷嘴的直径限制了循环液的固体杂质含量。而泡沫柱洗涤系统采用的是大口径的喷嘴,及时循环液中的固体杂质含量很高,洗涤系统也能正常工作,并且保证正常的吸附效率,泡沫柱洗涤系统对循环液固体杂质含量的限制范围是一般洗涤系统的6~7倍。
3.3操作方便、成本低廉。泡沫柱洗涤技术虽然在技术上取得了很大程度的创新,但是泡沫柱洗涤器的构造并不复杂,操作起来也很方便,设备体积小便于安装和移动,成本低廉,可以为企业节省大量资金,一般情况下安装一套泡沫柱洗涤系统所需要的经费是普通洗涤系统的1/3。
二、泡沫柱洗涤技术在实际中的应用
1.处理有色金属冶炼产生的以SO2为主的废气
一般情况下,在有色金属的冶炼过程中,废气中SO2的含量不同,处理方法也有所不同。一般当废气中SO2含量低于0.5%,直接进行适当的脱硫处理使废气中SO2含量低于国家规定的排放标准即可排放到大气中;当废气中SO2含量高于3%,为了循环利用,充分利用资源,可以以废气为原料,经过一系列工艺制取H2SO4;而SO2在两者之间的情况用传统的处理方法处理起来就非常困难。泡沫柱洗涤技术对于处理SO2含量介于两者之间的废气效果非常明显,在目前该技术领域处于领先地位。
湖南银星公司10万吨每年的富氧底吹铅冶炼厂,每年都会产生大量的SO2废气,该冶炼厂产生的废气成分如下表(3)所示。
表(3)银星公司铅冶炼厂废气成分表
该表显示,废气中主要污染气体为SO2,浓度达到了0.8%,如果直接排放到大气中,对环境的污染作用是巨大的。
该冶炼厂拥有一套完善的废气脱硫设备,该设备以泡沫柱洗涤技术为基本核心原理,通过一系列流程可以对废气中的SO2进行有效的吸附。该设备主要由氧化塔、喷淋塔、泡沫柱洗涤器等部分组成。考虑到废气中二氧化硫含量较高浓度较大,单个洗涤系统很难达到较高的吸附效率,该冶炼厂在实际脱硫过程中充分考虑到这一点,在设备中设计成两级洗涤系统,分别为喷淋塔和泡沫柱洗涤系统,使废气中的二氧化硫得到充分吸附,已达到最高的吸附效率,进而实现废气的高效率洗涤的效果;经过两洗涤系统的吸附,废气中的二氧化硫的浓度已经远远低于国家规定的排放标准,因此,废气在经过该设备一系列的洗涤净化流程后,可以直接经过引风机经烟囱排放到大气中。该设备组成流程如下图(4)所示。
图(4)银星冶炼厂脱硫设备流程图
银星公司该设备在处理废气中二氧化硫时,充分利用利用了泡沫柱涤技术,结合其他洗涤工艺,在一定程度上达到了最高的洗涤效率,不仅为为公司节省了时间和资金,而且大大减少了排放废气中二氧化硫对环境的污染,具有很高的经济效益。
表(5)银星冶炼厂脱硫设备若干经济指标
2.处理制取H2SO4产生的尾气
前面提到,废气中二氧化硫浓度不同,对废气的处理方法也有所不同,当废气中二氧化硫含量超过5%时,可以利用废气制取硫酸,这样不仅可以有效降低废气中二氧化硫的浓度,而且可以实现废物再利用,减少浪费,获得更高的经济效益。在制取硫酸的过程中,二氧化硫含量较高的废气在经过一系列的流程后,虽然浓度降低了很多,但是仍然高于国家规定的排放标准,这是还需要进行废气脱硫处理,才能直接排放,这一过程的运用的主要原理也是泡沫柱洗涤技术。下面仍以银星冶炼厂为例,分析泡沫柱洗涤技术在处理制取硫酸时产生的尾气时的实际应用。下表显示了银星冶炼厂未经处理的成分及浓度。
表(6)银星冶炼厂制酸尾气成分及浓度
如下图(7)为银星冶炼厂处理制取硫酸尾气的装置
图(7)银星公司制酸尾气处理装置图
实践证明,银星冶炼厂的该设备在处理废气制取硫酸时产生的尾气具有很高的效率,尾气在经过泡沫柱洗涤器的处理后,二氧化硫的含量远远低于国家规定的排放标准(处理前后二氧化硫含量对比见下表),在净化效率等方面是其他净化装置难以达到的。而且该设备操作简便,性能稳定,容易保养维修,具有很高的实用价值。
三、总结
泡沫柱洗涤技术创新性的运用剧烈翻动的泡沫作为洗涤媒介,通过泡沫表面的吸附以及内部的包裹,对废气中的二氧化硫及微小颗粒物进行吸附处理,不仅有效地解决了废气污染环境的问题,而且为有色冶炼企业在处理废气方面节省了时间和资金,具有很高的使用价值;从另一方面讲,应用泡沫柱洗涤技术制成的洗涤净化设备,不仅操作简便、性能稳定,而且成本低廉,发展前景广阔,具有很高的投资价值。总而言之,泡沫柱洗涤技术因其处理效率高、稳定性好等一系列优势,在有色冶炼二氧化硫废气治理技术领域占据着主导地位,是目前该领域技术领先者。
参考文献
[1] 刘君,孟昭华. 脱硫技术在铅锌冶炼烟气治理中的应用探讨[J]. 中国有色冶金. 2009(06).
[2] 陈南洋. 国内有色冶炼低浓度二氧化硫烟气制酸技术的应用与进展[J]. 工程设计与研究. 2005(02).
[3] 张志凌. 我国有色冶炼低浓度二氧化硫烟气治理现状及对策[J]. 硫酸工业. 2003(05).