廢氣工程案例
安徽巨成精細(xì)化工有限公司位于享譽(yù)盛名的口子酒之鄉(xiāng)——淮北市濉溪縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，毗鄰合徐、連霍高速公路，202省道臨廠而過(guò)；臨近出口口岸連云港，交通十分便利。公司占地面積220余畝,公司現(xiàn)有聚丙烯酰胺(PAM)生產(chǎn)線三條，年產(chǎn)聚丙烯酰胺(PAM) 60000噸，由于在技術(shù)、資金、人才上的優(yōu)勢(shì)和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，已成為淮北市化工行業(yè)的重點(diǎn)骨干企業(yè)。
有機(jī)廢氣污染物種類繁多，特性各異，因此相應(yīng)采用的治理方法也各不相同，廢氣處理常用的方法有：冷凝回收法、吸收法、燃燒法、催化法、吸附法、光催化低溫等離子等，以下對(duì)各工藝作簡(jiǎn)要對(duì)比介紹。
1、冷凝回收法
本法是把廢氣直接導(dǎo)入冷凝器冷凝，冷凝液經(jīng)分離可回收有價(jià)值的有機(jī)物。采用冷凝法要求廢氣中有機(jī)物濃度高，一般有機(jī)物濃度要達(dá)到幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)ppm，對(duì)于低濃度有機(jī)廢氣此法不適用。
2、吸收法
吸收法可分為化學(xué)吸收和物理吸收。化學(xué)吸收是利用污染因子與吸收液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成非氣相或者轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力，低揮發(fā)性。本法適合于中高濃度的廢氣，要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液，例如水溶性較好的污染因子可利用水吸收。
3、直接燃燒法
本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法，是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(900～1000℃)，駐留一定的時(shí)間(0.3～0.5秒)，使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。
本法的特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理；對(duì)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(yùn)行成本比催化燃燒法高10倍以上）；運(yùn)行技術(shù)要求高，不易控制與掌握。
4、蓄熱式熱氧化（RTO）
蓄熱式熱氧化（RTO）系統(tǒng)是把有機(jī)廢氣加熱到850℃以上，使廢氣中的VOC在氧化室氧化分解成CO2和H2O。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫而“蓄熱”，此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣，從而節(jié)省使廢氣升溫的燃料消耗。蓄熱式熱氧化（RTO）技術(shù)是一種工藝簡(jiǎn)單、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低的低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，主要采用了先進(jìn)的熱交換設(shè)計(jì)技術(shù)和新型陶瓷蓄熱材料，其獨(dú)特設(shè)計(jì)的高效先進(jìn)換熱系統(tǒng)保證了燃燒熱量的有效回收，燃料消耗量小甚至不需燃料，在大流量中、高濃度有機(jī)廢氣凈化領(lǐng)域具有很大的優(yōu)勢(shì)。
5、催化燃燒法
本法是把廢氣加熱到200～300℃經(jīng)過(guò)催化床催化燃燒轉(zhuǎn)化成無(wú)害無(wú)臭的二氧化碳和水，達(dá)到凈化目的。本法的特點(diǎn)：起燃溫度低，節(jié)約能源；凈化率高，無(wú)二次污染；工藝簡(jiǎn)單，操作方便，安全性好；裝置體積小，占地面積少；設(shè)備的維修與折舊費(fèi)較低。該法適用于高溫、中高濃度的有機(jī)廢氣治理，國(guó)內(nèi)外已有廣泛使用的經(jīng)驗(yàn)，效果良好。
6、吸附法
(1)直接活性炭吸附法
有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附，設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生，要求經(jīng)常更換活性炭以保證凈化效果，產(chǎn)生相應(yīng)的運(yùn)行成本。
(2)吸附--回收法
該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生，蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離，可回收有機(jī)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(jī)溶劑與水的分離不很徹底，得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高，組份較為復(fù)雜，這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)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活性炭使用周期控制是難點(diǎn)。
(3)新型吸附--催化燃燒法
應(yīng)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(jī)廢氣，吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭，使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)焰燃燒凈化處理，熱氣體在系統(tǒng)中循環(huán)使用或增設(shè)二級(jí)換熱器進(jìn)行熱能回收。該法將低濃度的有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取了吸附法和催化燃燒法的優(yōu)點(diǎn)，克服了各自單獨(dú)使用的缺點(diǎn)，解決了治理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣存在的難題，是目前國(guó)內(nèi)治理大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。
7、生物法
該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái)，具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn)，在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)程中需要有足夠的停留時(shí)間，從而增大了設(shè)備的占地，同時(shí)由于微生物具有一定的耐沖擊負(fù)荷限值，增加了整個(gè)處理系統(tǒng)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用，對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。
經(jīng)過(guò)安徽杰通環(huán)境廢氣處理技術(shù)工程師嚴(yán)格的精確測(cè)算，得出本項(xiàng)目廢氣收集方式主要為以下幾種方式：集氣罩收集，硬管直連，隔離間收集，真空泵后直連，危廢庫(kù)空間換風(fēng)，污水站加蓋收集。
1、集氣罩收集主要為收集反應(yīng)釜投料口，風(fēng)量核算原則主要依據(jù)《簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中規(guī)范的罩口風(fēng)速設(shè)計(jì)，集氣罩為可移動(dòng)式。
2、硬管直連收集主要為反應(yīng)釜放空口與儲(chǔ)罐廢氣收集。
3、隔離間收集主要進(jìn)行整體換風(fēng)，換氣次數(shù)按30次/h計(jì)算。
4、真空泵同一類廢氣內(nèi)按最大同時(shí)開啟30%計(jì)算，風(fēng)量按最大抽氣量70%計(jì)算，具體開啟點(diǎn)位以實(shí)際為準(zhǔn)，表中所列僅供風(fēng)量計(jì)算用。
5、危廢庫(kù)主要進(jìn)行空間換風(fēng)，換氣次數(shù)按3次/h計(jì)算。
6、污水站加蓋后通過(guò)確定換氣次數(shù)和凈空空間確定廢氣量。
1、冷凝回收法
本法是把廢氣直接導(dǎo)入冷凝器冷凝，冷凝液經(jīng)分離可回收有價(jià)值的有機(jī)物。采用冷凝法要求廢氣中有機(jī)物濃度高，一般有機(jī)物濃度要達(dá)到幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)ppm，對(duì)于低濃度有機(jī)廢氣此法不適用。
2、吸收法
吸收法可分為化學(xué)吸收和物理吸收。化學(xué)吸收是利用污染因子與吸收液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成非氣相或者轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體。物理吸收要求吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力，低揮發(fā)性。本法適合于中高濃度的廢氣，要選擇一種廉價(jià)高效的低揮發(fā)性吸收液，例如水溶性較好的污染因子可利用水吸收。
3、直接燃燒法
本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法，是利用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料燃燒放出的熱量將混合氣體加熱到一定溫度(900～1000℃)，駐留一定的時(shí)間(0.3～0.5秒)，使可燃的有害物質(zhì)進(jìn)行高溫分解變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)。
本法的特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、適用高濃度廢氣治理；對(duì)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(yùn)行成本比催化燃燒法高10倍以上）；運(yùn)行技術(shù)要求高，不易控制與掌握。
4、蓄熱式熱氧化（RTO）
蓄熱式熱氧化（RTO）系統(tǒng)是把有機(jī)廢氣加熱到850℃以上，使廢氣中的VOC在氧化室氧化分解成CO2和H2O。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫而“蓄熱”，此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣，從而節(jié)省使廢氣升溫的燃料消耗。蓄熱式熱氧化（RTO）技術(shù)是一種工藝簡(jiǎn)單、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低的低濃度有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，主要采用了先進(jìn)的熱交換設(shè)計(jì)技術(shù)和新型陶瓷蓄熱材料，其獨(dú)特設(shè)計(jì)的高效先進(jìn)換熱系統(tǒng)保證了燃燒熱量的有效回收，燃料消耗量小甚至不需燃料，在大流量中、高濃度有機(jī)廢氣凈化領(lǐng)域具有很大的優(yōu)勢(shì)。
5、催化燃燒法
本法是把廢氣加熱到200～300℃經(jīng)過(guò)催化床催化燃燒轉(zhuǎn)化成無(wú)害無(wú)臭的二氧化碳和水，達(dá)到凈化目的。本法的特點(diǎn)：起燃溫度低，節(jié)約能源；凈化率高，無(wú)二次污染；工藝簡(jiǎn)單，操作方便，安全性好；裝置體積小，占地面積少；設(shè)備的維修與折舊費(fèi)較低。該法適用于高溫、中高濃度的有機(jī)廢氣治理，國(guó)內(nèi)外已有廣泛使用的經(jīng)驗(yàn)，效果良好。
6、吸附法
(1)直接活性炭吸附法
有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭的吸附，設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小。該法不能對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行再生，要求經(jīng)常更換活性炭以保證凈化效果，產(chǎn)生相應(yīng)的運(yùn)行成本。
(2)吸附--回收法
該法利用過(guò)熱蒸汽反吹吸附飽和的吸附劑進(jìn)行脫附再生，蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、分離，可回收有機(jī)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(jī)溶劑與水的分離不很徹底，得到的“混合苯”液體品質(zhì)不高，組份較為復(fù)雜，這些有機(jī)液體無(wú)法直接用到生產(chǎn)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活性炭使用周期控制是難點(diǎn)。
(3)新型吸附--催化燃燒法
應(yīng)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(jī)廢氣，吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭，使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化氧化床進(jìn)行無(wú)焰燃燒凈化處理，熱氣體在系統(tǒng)中循環(huán)使用或增設(shè)二級(jí)換熱器進(jìn)行熱能回收。該法將低濃度的有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取了吸附法和催化燃燒法的優(yōu)點(diǎn)，克服了各自單獨(dú)使用的缺點(diǎn)，解決了治理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣存在的難題，是目前國(guó)內(nèi)治理大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。
7、生物法
該法是基于成熟的生物處理污水技術(shù)上發(fā)展起來(lái)，具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn)，在國(guó)外有一定規(guī)模的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過(guò)程中需要有足夠的停留時(shí)間，從而增大了設(shè)備的占地，同時(shí)由于微生物具有一定的耐沖擊負(fù)荷限值，增加了整個(gè)處理系統(tǒng)在停啟時(shí)的控制。該法目前在國(guó)內(nèi)污水站廢氣治理中有少量應(yīng)用，對(duì)工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用很少。
經(jīng)過(guò)安徽杰通環(huán)境廢氣處理技術(shù)工程師嚴(yán)格的精確測(cè)算，得出本項(xiàng)目廢氣收集方式主要為以下幾種方式：集氣罩收集，硬管直連，隔離間收集，真空泵后直連，危廢庫(kù)空間換風(fēng)，污水站加蓋收集。
1、集氣罩收集主要為收集反應(yīng)釜投料口，風(fēng)量核算原則主要依據(jù)《簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中規(guī)范的罩口風(fēng)速設(shè)計(jì)，集氣罩為可移動(dòng)式。
2、硬管直連收集主要為反應(yīng)釜放空口與儲(chǔ)罐廢氣收集。
3、隔離間收集主要進(jìn)行整體換風(fēng)，換氣次數(shù)按30次/h計(jì)算。
4、真空泵同一類廢氣內(nèi)按最大同時(shí)開啟30%計(jì)算，風(fēng)量按最大抽氣量70%計(jì)算，具體開啟點(diǎn)位以實(shí)際為準(zhǔn)，表中所列僅供風(fēng)量計(jì)算用。
5、危廢庫(kù)主要進(jìn)行空間換風(fēng)，換氣次數(shù)按3次/h計(jì)算。
6、污水站加蓋后通過(guò)確定換氣次數(shù)和凈空空間確定廢氣量。
其中工藝可分為多種組合：如，兩級(jí)堿吸收+除霧+活性炭吸附”；水吸收+除霧+兩級(jí)活性炭吸附；氧化吸收+堿吸收+生物滴濾+堿吸收；兩級(jí)堿吸收+除霧+活性炭吸附”后通入焚燒爐中焚燒等；
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