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澳门国际工业项目环评中有机废气治理工艺分析

2020-06-09 09:43

  北极星VOCs在线讯:摘要:近年来人们生活水平的提高,对居住环境的要求也在提高。目前我国环境污染严重,影响着社会经济的发展和人民的日常生活,其中大气污染是最为突出的环境污染类型之一,工业排放是其三大来源之一。有机废气有着种类复杂、浓度波动大、污染面广、有一定毒性和难降解等特点,是引起灰霾、光化学烟雾、臭氧层空洞、温室效应等大气环境污染的元凶之一,也会对大脑、神经系统造成损害,危害人体健康。本文就工业项目环评中有机废气治理工艺展开探讨。

  近年来对环境危害最常见的当属挥发性有机废气,挥发性有机废气来源甚广,而且可随风传播较远,进而持续扩大污染面积。基于以上有机废气特色,迫使相关单位必须就此类污染物治理技术进行革新。

  (一)工业有机废气特点。(1)不同行业产生的有机废气有所区别,其污染物成分、浓度和污染方式均有所不同。(2)具有易燃易爆、有一定毒性、不易溶于水、易溶于有机溶剂、易扩散、不易收集处理等特点。(3)部分行业有机废气伴有颗粒物、二氧化硫、氨、氯化氢等无机成分,首要任务需对其进行预处理。(二)来源。工业有机废气排放涉及化工、石化、制药、印刷、涂装、橡胶制品生产、家具制造、电子信息、机械设备制造等行业。工业有机废气按产生来源主要来自有机溶剂挥发和反应产生两方面。(1)有机溶剂挥发:工业生产上使用有机溶剂的挥发,如涂装行业喷涂原料有机成分的挥发,主要为丙酮、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯等;制药项目生产过程中使用有机溶剂如甲苯、二氯甲烷、吡啶、丙酮、甲醇、乙酸乙酯等在反应体系中进行溶解、分离和提纯时的挥发;包装印刷行业的油性油墨挥发产生的含甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等有机污染物;原辅料储罐呼吸废气等。(2)反应产生:塑料、塑胶工业产生过程中高分子聚合物受热分解挥发产生的烯烃类塑料聚合物的单体;石化、有机合成反应形成的有机污染物;橡胶制品行业产生的含非甲烷总烃、含硫有机物等废气。

  挥发性有机废气,多指沸点在50~260℃,在室温状态下饱和气压大于133.3Pa的易挥发性有机化合物,其主要成分为烃类、氨、硫化物、醛类等。挥发性有机废气一般为混合气体,虽然各组分占空气比重不高,但由于各组分混合共存的缘故,诸多治理技术很难将其根除。除对环境造成污染外,对人类健康的危害也不容小觑。挥发性有机废气中部分物质,容易与空气中二氧化氮产生反应进而形成臭氧,其产生的光化学烟雾和刺激性气味,会对人体眼睛、耳朵以及呼吸道、甚至是心肺系统造成损伤,人类长期置于挥发性气体环境中,其身体组织会出现畸形或者是癌变。同时,挥发性有机废气也会阻碍植物进行光合作用,进而影响粮食产量。

  燃烧法治理挥发性有机废气的方式较为简单,其原理为将经过浓缩和干燥处理过后的有机废气送入焚烧炉中,然后利用辅助性燃料进行燃烧处理即可,在废气燃烧过程中,应确保燃烧温度处于680~760℃之间,因为在这个温度区间内,挥发性有机废气会被充分氧化,并被分解转化为无机物质,例如:水、二氧化碳。应用直接燃烧法的主要目的在于让废气在合理的温度区间内发生氧化反应,但是氧化反应的效果也会受到一些因素的影响。在一般情况下,氧化反应完全的占比为70%左右,此时生成的物质是二氧化碳和水,如果氧化反应不完全,则会生成一氧化碳。而导致氧化反应不完全的主要原因有以下几个方面:一是挥发性有机废气浓度较低;二是燃烧不充分。为了保证燃烧的充分性,可以利用一些辅助性的燃料,例如添加燃气、燃油等,以确保燃烧的充分性。这类治理方法较为简单,且投资费用较少,在处理浓度较高且风量较小的有机废气时尤为适用,但对安全操作有严格的要求,必须确保焚烧炉的温度,如果温度不达标,很容易生成其他污染物质。

  (1)直接吸附法。有机废气通过吸附剂的吸附,可达到90%以上的净化率,设备简单、投资小。该法不能对吸附饱和的吸附材料进行再生,要求定期更换吸附材料以保证净化效果,适用于极低浓度废气的治理。(2)吸附———回收法。此类方法主要运用多孔类物质,如活性炭对有机废气进行吸附,待多孔固体饱和后,在通过蒸汽进行脱附实现活性炭的循环使用。经过蒸汽反吹出的有机废气,在经过冷凝、分离等手段,最终得到有机液体。该方法去除效率较高,但工艺过程中蒸汽消耗量过大。但后期对液体进行净化时,工艺较为复杂,提纯度不高,无法直接用于生产。(3)吸附———催化燃烧法。此净化方式同样为使用多孔活性炭对废气进行吸附,饱和后利用热空气对有机废气进行脱附,随后用催化燃烧床工艺对脱附气体进行燃烧。并利用燃烧所得高温对空气进行二次加热,实现热量回收。该方式主要工艺在于通过吸附方式将低浓度空气浓缩成高浓度废气,最后通过催化燃烧实现废气的净化。

  液体吸收也是处理挥发性有机气体的常用方法之一,这种方法对消除气体状态污染物的效果较好,并且工艺流程比较简单,操作起来也比较方便。一般来说,VOCs的吸收都是物理吸收,依据的是有机物的相溶原理,溶剂是沸点较高的煤油或者柴油。

  生物治理技术属于一种治理挥发性有机废气的新技术,这种技术对微生物的降解能力进行了充分利用,促使有机废气被降解后变为无机物,例如:水、二氧化碳等,继而达到有效治理有机废气的目的。但是,这种治理技术的治理过程十分繁琐,在使用这项技术治理挥发性有机废气时,有机废气可能会在气相中生成其他污染物质,这在一定程度上使生物处理技术的应用效果受到了限制。为强化技术应用效果,在使用该技术治理有机废气时,应该重点关注液化气态污染物这一治理环节,在将废气转化为液态后,应继续采用吸附治理技术,强化废气转化的效果。生物处理技术在目前尚未确立明确的使用方法,想要让这项技术发挥出应有的效果,科研人员需要继续对其进行研究和完善。

  等离子体被称为物质第四形态,它是由大量的带电粒子以每秒300~3000万次的速度反复轰击异味气体的分子,去电离、裂解废气中的各种成分,从而发生氧化等一系列复杂的化学反应,将有害物转化为无害物。利用等离子体技术处理废气虽然在一定程度上可以降解有机分子,但其对CO2的选择性不高,容易生成小分子有机化合物,从而造成二次污染,处理效率得不到保证。

  工业有机废气排放具有间歇性、成分种类变化大且相对复杂、易扩散的特点,若直接排放,对周围环境影响较大,澳门国际!必须对其进行净化治理。为了更好地治理工业有机废气,应严格控制源头和过程控制废气的排放,减少有机溶剂的使用,改进生产工艺,提高回收利用率,减少产生量;确认有机废气种类、核算浓度及源强,结合工程实际,选用适宜的末端综合治理工艺,以保证废气达标排放。

  为规范挥发性有机物治理设施运行管理,提升挥发性有机物治理技术水平,上海生态环境局组织编制了《挥发性有机物治理设施运行管理技术规范(试行)》。

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