高浓度废气处理设备

高浓度废气处理设备

 

1.高浓度有机废气概述:

 

在工业生产过程中，会产生各种含有污染物的废气，尤其是有机废气。如果这些有机废气直接排放到***气中，就会造成空气污染。人通过呼吸道的不同途径进入人体，有的会直接造成危害，有的会蓄积，严重危害人体健康。

 

一般有低浓度有机废气和高浓度有机废气两种。当废气总浓度等于或***于1000㎎/m3时，属于高浓度有机废气。低浓度有机废气的处理方法有很多，如紫外光解催化氧化法、生物法、吸附法、等离子体净化法和吸收法。今天，介绍高浓度有机废气的处理方法。

 

2.高浓度有机废气的处理方法

 

目前，高浓度有机废气的处理方法有蓄热燃烧净化装置、冷凝法等

 

3.工作原理

 

3.1蓄热燃烧净化装置的运行时间

 

3.1.1基本原则和工作流程:

 

挥发性有机废气由系统风机推动或吸入RTO进气收集管。转换阀将气体导入蓄热器。气体在通过陶瓷蓄热体进入燃烧室的过程中逐渐预热，在燃烧室中高温(约800℃)氧化分解。净化后的高温尾气经过另一个陶瓷蓄热器时会在其中留下热量，使出口处的蓄热器被加热，净化后的尾气被冷却，使出口温度略高于RTO入口温度。一般温升不超过50℃

 

切换阀改变进入蓄热床的气流方向，实现蓄热区和放热区的交替转换，实现燃烧炉内热量的高效回收。高热能回收率降低了燃料需求，节约了运行成本。

 

当系统中的VOC浓度高于预留浓度(甲苯1200mg/m，二甲苯1100mg/m)时，RTO可以在没有辅助燃料的情况下维持VOC氧化分解的前提，同时可以输出系统的余热。

 

3.1.2***点和缺点

 

***点:运行成本低，系统寿命长，余热回收率高；净化效率高；挥发性有机物去除率可达99%；操作简单；高度自动化。

 

缺点:切换时压力会有一些轻微的跳跃；设备成本高；工作温度750~900℃。

 

理想应用***域:中高废气流量；140纳米/分以上的废气浓度为200~1000ppm。

 

3.1.3适用范围:

 

适用于喷漆、涂装、建材、汽车喷涂、制药等行业的废气处理。

 

3.2冷凝回收工艺

 

3.2.1基本工作原理

 

活性炭吸附:活性炭是一种孔隙结构高度发达的多孔含碳物质。活性炭的多孔结构为其提供了***量的表面积，并能与气体(杂质)充分接触，从而赋予其******的吸附性能，使其易于达到吸附和收集杂质的目的。像磁力一样，所有的分子都有相互吸引。正因为如此，活性炭孔壁上的***量分子会产生强烈的吸引力，从而将有害杂质吸引到孔径内。

 

并非所有的活性炭都能吸附有害气体，只有当活性炭的孔结构略***于有害气体分子的直径时，有害气体分子才能完全进入(过***或过小)，才能达到******的吸附效果。当吸附载体饱和时，需要进行蓄热处理。

 

氮气脱附:氮气是一种惰性气体。利用惰性气体作为脱附介质回收有机物，可以克服水蒸气脱附蓄热带来的二次污染问题，在回收可溶性有机物方面更有***势，可以降低有机物精制的投资和运行成本，同时可以延长活性炭和设备的使用寿命，在市场上更具竞争力。惰性气体的选择主要考虑两个方面:一是来源方便，二是成本低。

 

吸附饱和的活性炭吸附床转移到脱附蓄热阶段，在阀门的控制下，用氮气置换待脱附的活性炭床和脱附管中的空气。在线氧含量分析仪检测到系统氧含量达到设定值后，启动脱附风机和脱附加热器升温，开始脱附。

 

冷凝回收:冷凝过程中，冷凝物只发生物理变化，化学性质不变，可以直接回收利用。冷凝法理论上可以达到很高的净化程度，但净化程度越高，运行成本越高。因此，常被用作净化高浓度有机废气的预处理工艺，从降低污染物含量和废气体积两个方面降低后续工艺的负荷，回收有价值的物质。物质在不同的温度和压力下有不同的饱和蒸气压。当一种物质的蒸气压在某一温度下达到其对应的饱和蒸气压时，就开始凝结，这就是物质的露点温度。只有当系统温度低于露点温度时，气态物质才能冷凝出气相。冷凝法是利用挥发性有机化合物在不同的温度和压力下具有不同的饱和蒸汽压的性质，通过降低系统温度或增加系统压力，将它们从气态变为液态，并从气相中分离出来。

 

冷凝方式有两种:直接冷凝和压缩冷凝。为了提高冷凝效率，直接冷凝通常采用多级连续冷却的方法，以降低挥发性废气的温度，将其冷凝成液体并分离出来。冷凝回收装置的冷凝温度一般通过预冷、机械制冷、液氮制冷等步骤实现。根据挥发性气体的组成、要求的回收率和排放到***气中的尾气的允许含量，确定冷凝装置出口挥发性气体的温度值。

 

预冷器为单级冷却装置，冷凝温度在各部件凝固温度以上，一般在4℃左右，以便将***部分水蒸气冷凝成水并去除，从而降低装置运行能耗。挥发性气体离开预冷器后进入机械制冷阶段，可将***部分有机废气冷凝成液体回收。如果需要较低的冷却温度，机械制冷后连接液氮制冷，有机废气回收率可达99%。单级机械压缩制冷装置的工作温度范围为-35 ~-10℃；该系列机械压缩制冷装置由浅冷级和深冷级组成，工作温度范围为-70 ~-400℃；液氮冷却的低温设备工作温度可达-184℃。多级连续冷却法广泛应用于石油化工行业的油气回收，其净化程度可满足世界各***排放标准的要求。

 

3.2.2可回收气体溶剂的类型:

 

1.烃类:苯、甲苯、二甲苯、正乙烷、溶剂油、石脑油、重芳烃、烃类清洗剂等。

 

2.卤代烃类:三氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、三氯甲烷、四氯化碳等。

 

3.酮类:丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、环己酮等。

 

4.酯类:乙酸乙酯、乙酸丁酯、油酸乙酯。

 

5.醚类:二恶烷、THF、糠醛、甲基溶纤剂等。

 

6.醇类:甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等。

 

7.用于聚合的单分子物体:氯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯

 

3.2.3适用范围:

 

该方法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况，需要辅助冷凝设备。主要用于医药化工行业，印刷企业很少使用。

 

4.总结:

 

蓄热燃烧厂的RTO和冷凝回收工艺是成熟的工艺，应根据甲方现场的实际情况和需求选择工艺。