有機廢氣污染物種類繁多,特性各異,因此相應采用的治理方法也各不相同,常用的有:
冷凝法、吸收法、燃燒法、催化法、吸附法等,近年來由國外也發展出一些新的工藝技術:生物法、低溫等離子法等,以下對各工藝作簡要對比介紹。
1.冷凝回收法
本法是把廢氣直接導入冷凝器冷凝,冷凝液經分離可回收有價值的有機物。采用冷凝法要求廢氣中有機物濃度高,一般有機物濃度要達到幾萬甚至幾十萬 ppm,對于低濃度有機廢氣此法不適用。
2.吸收法
吸收法可分為化學吸收和物理吸收,大部分有機廢氣不宜采用化學吸收。物理吸收要求吸收劑應具有與吸收組分有較高的親和力,低揮發性,吸收液飽和后經解析或精餾后重新使用。本法適合于中高濃度的廢氣,但要選擇一種廉價高效的低揮發性吸收液也比較困難,同時二次污染問題較難解決,凈化效果不理想。
3.直接燃燒法
本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,是利用燃氣或燃油等輔助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(700~800 ),駐留一定的時間(0.3~0.5 秒),使可燃的有害物質進行高溫分解變為無害物質。
本法的特點:工藝簡單、適用高濃度廢氣治理;對于自身不能燃燒的中低濃度尾氣,通
常需助燃劑或加熱,能耗大(運行成本比催化燃燒法高 10 倍以上);運行技術要求高,不易控制與掌握。此法在國內基本上未獲推廣,僅有少數廠家引進國外治理設備應用于較高濃度和溫度的制罐印鐵業廢氣治理中,但終因能耗大及運行不穩定,難以正常運轉。
4.催化燃燒法
本法是把廢氣加熱到 200~300 經過催化床催化燃燒轉化成無害無臭的二氧化碳和水
達到凈化目的。本法的特點:起燃溫度低,節約能源;凈化率高,無二次污染;工藝簡單,操作方便,安全性好;裝置體積小,占地面積少;設備的維修與折舊費較低。該法適用于高溫、中高濃度的有機廢氣治理,國內外已有廣泛使用的經驗,效果良好。該法是治理有機廢氣的有效方法之一,但對于低濃度、大風量的有機廢氣治理存在設備投資大、運行成本較高的缺點。
5.吸附法
(1)直接活性炭吸附法
有機廢氣通過活性炭的吸附,可達到 90%以上的凈化率,設備簡單、投資小。該法不能對吸附飽和的活性炭進行再生,要求經常更換活性炭以保證凈化效果。
(2)吸附--回收法
該法利用活性炭等吸附劑吸附有機廢氣,接近飽和后用過熱蒸汽反吹活性炭進行脫附再生,蒸汽與脫附出來的有機氣體經冷凝、分離,可回收有機液體。該法凈化效率較高,但要求提供必要的蒸汽量。另外有機溶劑與水的分離不很徹底,得到的“混合苯”液體質量不高,成份的組份較為復雜,這些有機液體無法直接用到生產中,要再采用蒸餾、精餾、萃取、分離等多道程序,而且蒸汽冷凝效果和設備運轉安全問題也亟待解決。該法在工藝技術上仍有待于提高。
(3)新型吸附--催化燃燒法
應用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機廢氣脫附出來進入催化燃燒床進行無焰燃燒凈化處理,熱氣體在系統中循環使用或增設二級換熱器進行熱能回收。該法將低濃度的有機廢氣通過活性炭將其濃縮成高濃度的有機廢氣再通過催化燃燒徹底凈化。該法吸取了吸附法和催化燃燒法的優點,克服了各自單獨使用的缺點,解決了治理低濃度、大風量有機廢氣存在的難題,是目前國內治理有機廢氣的成熟、實用的方法。
6.光催化氧化法
光催化氧化處理工藝是利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射惡臭氣體,在光催化氧化反應中,通過紫外光照射在納米TiO2光催化劑上產生電子-空穴對,與表面吸附的水份(H2O)和氧氣(O2)反應生成氧化性很活波的氫氧自由基(OH-)和超氧離子自由基(O2-、0-)。能夠把各種廢臭氣體如醛類、苯類、氨類、胺類、酚類、氮氧化物、硫化物、其它碳氫化合物及其它VOC類有機物在光催化氧化的作用下還原成二氧化碳(CO2)、水(H2O)以及其它無毒無害物質,去除味異的同時還可以起到消毒殺菌的功效,由于在光催化氧化反應過程中無任何添加劑,所以不會產生二次污染。
綜上所述,對于各類有機廢氣,應根據各項目中不同的有機物種類、濃度、風量及處理要求的不同,相應選擇合適的處理方法。
復合式過濾器是我司2015年最新開發的預處理設備,其結合了填料過濾、袋式過濾兩種高效除塵的工藝技術,非常有效的提高了煙氣中顆粒物及其它物質的處理效果,除塵脫油效率可以達到98%。壓力損失為200~250Pa。廣泛應用于化工、染料、礦山冶煉、電鍍、塑膠行業等除塵、除油、脫水,具有組合凈化效率高、處理風量大、易清理、運行費用低等優點。
等離子凈化器
等離子高壓電離煙氣治理技術為引進國外技術,并結合國情而生產的、科技含量較高的處理技術, 瑞智信等離子凈化設備是利用負極在高壓電場中發射出來的電子,以及由電子碰撞空氣分子而產生的負離子來捕捉油煙粒子,使油煙粒子帶電,再利用電場的作用,使帶電油煙粒子被正極所吸附,以達到除油煙的目的。由于電子的直徑非常小,其粒徑比油煙粒子的粒徑要小很多數量級。而且電場中電子的密度很高(可達至到1億/cm3的數量級),可以說無所不在。處在電場中的油煙粒子很容易被電子捕捉(即荷電),油煙粒子在電場中的荷電是遵循一定機理的必然現象,而不是簡單的偶爾碰撞引起的。從理論上分析:包括電場荷電和擴散荷電。電場荷電是由于油煙粒子的相對介電常數大于1,在電場中油煙粒子周圍的電力線發生變化,使電力線與油煙粒子表面相交,沿著電力線運動的離子必然與油煙粒子碰撞并將電荷傳給油煙粒子;擴散荷電是離子在空氣中因熱運動而擴散,當接近塵粒時產生電像力互相吸引而荷電。
電場的設計使油煙粒子的運動速度較低,一般在零點幾秒內便能使油煙粒子荷上足夠的電荷,帶電粒子在電場中會受到電場力(庫侖力)的作用,其結果是油煙粒子被吸附到正極上。因此除油煙的效率非常高,而且特別適用于捕捉粒徑較小和重量較輕的油煙粒子。