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工业废气的处理方法及工作原理

来源:未知    作者: 本蓝环保; 发布日期:2021-08-28 17:07

工业废气的处理方法及工作原理
 
工业生产中会用到各种有机溶剂,会产生大量的挥发性有机废气,因此会用到工业废气处理设备。今天,对几种工业废气处理方法和工作原理,以及各自的优缺点做了简要的总结。涉及的行业包括石油化工、印刷、人造革和电子元件、烤漆和医药。
我国采用的废气处理技术很多,如沸石轮吸附、活性炭吸附、催化燃烧、热燃烧、生物法、光氧催化、等离子体法、紫外光解等,而活性炭吸附、催化燃烧、RTO和RCO是常用的处理方法。
吸附法
原理:利用吸附剂的吸附作用,将工业废气中的VOCs从气相转移到固相。吸附法处理工业废气主要适用于低浓度、高风量的工业废气处理。目前,处理工业废气的吸附设备已经相当成熟。
优点:能耗低,但净化效率高,可净化处理大部分工业废气。
缺点:体积大,工艺流程复杂。关键在于吸附剂的选择。活性炭一般用作吸附剂,主要是因为其孔结构好,吸附能力强。活性炭吸附设备常用于处理氧化铁、臭氧等气体。
活性炭吸附
工艺原理:活性炭的多孔结构提供了较大的比表面积,使活性炭能够收集大量废气。活性炭的孔隙空间有很强的吸引力,可以吸附工业废气中的VOCs。
优点:可处理大风量、低浓度的工业废气,溶剂可回收,吸附效率高,运行成本小,适用范围广,可处理各种混合工业废气。
缺点:成本高,占地面积大。废气净化前应进行预处理,吸附能力有限,活性炭应定期再生。
燃烧设备(热燃烧法和催化燃烧法)
燃烧法处理工业废气的原理:工业废气中的VOCs被氧气氧化生成二氧化碳和水。燃烧法主要针对净化有毒工业废气。适用于处理高浓度、小风量的可燃气体。
优点:净化率高,工业废气完全氧化。
缺点:设备易腐蚀,消耗燃料,运行成本高,易造成二次污染。
催化燃烧法
工业废气处理催化燃烧设备中常用两种催化剂,即贵金属催化剂和非贵金属催化剂。
原理:工业废气在催化剂的作用下,将废气中的有机物氧化成二氧化碳和水。催化剂本身不能改变原来的化学平衡,只能改变反应速度。反应前后,催化剂本身的性质不变!
优点:与直接燃烧法相比,催化燃烧可燃性较低,工业废气燃烧更完全,净化效率高达97%。占地面积小,使用寿命长。它只需要提供风机运行的能耗,运行时系统会自动供给热能,从而节约更多的能源。余热可用于其他制造工艺,提高了能源利用率,节约了企业运营成本。
缺点:催化剂成本高,易被异物吸附而失效。设备初期投资成本高。
再生燃烧设备
蓄热式燃烧设备简称蓄热式焚烧炉和RTO焚烧炉。可分为旋转RTO和阀门切换RTO。
优点:热回收率达到95%,占地面积小,辅助油耗小。陶瓷材料可以处理腐蚀性或多尘的工业废气。
光氧化催化法
原理:光催化法处理工业废气是利用紫外线分解空气中的氧分子产生游离氧,游离氧与氧分子结合产生臭氧,利用臭氧的强氧化性去除工业废气中的VOCs。
优点:净化率高达97-99%,投资成本低,操作方便,占地面积小,使用寿命长。
液体吸收法
原理:吸收剂与工业废气接触,将工业废气中的VOCs吸收到吸收剂中,实现工业废气处理的目的。液体吸收法分为水吸收法和药液吸收法。
水吸收法
原理:利用工业废气中的某些物质易溶于水的物理特性,将工业废气直接与水接触,使废气中的有机物被吸收到水中,从而达到处理工业废气的目的。适用于水溶性工业废气处理项目。
优点:设备简单,设备运行成本低,易产生二次污染,洗涤液需要二次净化处理。
缺点:净化率低,应与其他净化设备结合使用。
药液吸收法
原理:利用工业废气中挥发性有机化合物的化学反应去除异味成分。适用于中高浓度、大风量的工业废气处理系统。
优点:工业废气可针对性处理,工艺成熟。
缺点:吸收剂用量大,易造成二次污染。
低温等离子体净化方法
原理:在这些电子、自由基等活性粒子和废气中污染物的作用下,污染物分子会在短时间内分解反应,从而达到处理工业废气的目的。
优点:不需要催化剂和吸附剂,反应条件为常温常压,结构简单,不产生二次污染。
生物分解法
原理:利用微生物的生理过程,将工业废气中的有机物分解为二氧化碳、水等无害物质。
缺点:高效微生物难以培养,运行维护成本高,需要频繁投放,净化效率不稳定。
冷凝回收法
原理:利用不同温度下工业废气的不同VOCs饱和度对工业废气进行提取和净化。适用于高浓度、低温的工业废气处理。
优点:净化率高。
缺点:操作困难,温度难以控制,冷凝剂价格高。
总结:工业废气的处理方法有很多。在选择工业废气处理方法时,应根据不同行业的特点,以及废气浓度、风量、温度、含尘量等诸多因素,选择不同的工业废气处理方法和设备。

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