吸附法处理VOCs有机废气的工艺组成及要求

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吸附法处理VOCs有机废气的工艺组成及要求

返回列表 浏览:- 发布日期:2019-06-25 15:31:33【

有机废气处理的情况特别复杂,各行各业均有其特殊性,就废气成分来说,有含尘的、含水的、含油雾的、含漆雾等,并且多数情况下都是多种气体的混合物,而且就排放方式也各不相同(分散、集中、连续性、稳定性等);废气的参数差别也很大,所以就决定了采用的处理工艺也不一样。

有机废气处理

源和环保小编为您介绍使用吸附法来对VOCs废气处理工艺中的吸附-水蒸气脱附-冷凝回收工艺,该回收工艺包含预处理系统、吸附系统、脱附再生系统、冷凝回收系统、自动控制系统、后处理系统等多个子系统。
  1预处理系统   按照《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》的要求: 

 预处理设备应根据废气的成分、性质和影响吸附过程的物质性质及含量进行选择。

 当废气中颗粒物含量超过1mg/m3时,应先采用过滤或洗涤等方式进行预处理。

 当废气中含有吸附后难以脱附或造成吸附剂中毒的成分时,应采用洗涤或预吸附等预处理方式处理。

 当废气中有机物浓度较高时,应采用冷凝或稀释等方式调节至其极限下限的25%(实际操作时可以按照40%设计);当废气温度较高(或较低)时,采用换热方式将废气温度调节至40℃以下。
  2吸附系统   吸附系统是整个工艺技术的核心,吸附系统的性能决定该技术的处理效果和回收效果。主要包括系统阀门、吸附器、吸附剂。

①阀门选择需要考虑,因为挥发性有机物大都易燃易爆,因而,阀门开关驱动尽量采用气动控制,安全性较高,同时阀门密封性要好,绝对乙出现泄漏。

②吸附器的形式   该工艺多采用固定床环式吸附器,用活性碳纤维作吸附剂;因其占地面积小、阻力小而且易于组合,常被用于自动化回收装置中吸附器的设计要注意几个重要细节:

a气体进、出口设计要合理,气流分布要均匀

b、需要考虑吸附剂装填空间、吸附器检修空间
c.仪器、仪表预留口(包括监测口)须设计准确
d.增加安全措施,如吸附剂内部的温度控制、泄压阀、必要的液封等。

根据企业生产流程,排气气量、排气连续或间歌性,吸附床可采用单、双或多床组合,连续排气的工况需要配有备用床,在某些特定行业还需要配有事故床,以便在不停机的情况下对吸附床进行检修。

③吸附剂的选择   目前,VOCs有机废气处理回收多使用炭基吸附剂,它们包括颗粒活性炭、蜂窝活性炭、活性碳纤维毡等,有时候也使用沸石分子筛或硅胶作吸附剂。环式固定床多使用活性碳纤维毡,在处理大风量低浓度废气时,使用蜂窝活性炭居多;而利用移动床和流化床时,需要选择特别耐磨的颗粒活性炭。这里还需要一提的是,在回收混合溶剂(如汽油、涂布行业的VOCs)时,当废气中所含成分的分子动力学直径范围较宽时,应采用以中孔为主的活性炭。在采用转轮进行浓缩回收时,多采用沸石分子筛作吸附剂。

目前对于各类活性炭已出台了一系列国家标准,这些标准中均以四氯化碳吸附率、比表面积、碘值等为判断依据。

采用活性炭为吸附剂、蒸汽脱附工艺回收有机物的工程,对某些有机物具有局限性,实际工程实施中必须注意:

a、具有危险性的有机物,代表性有机是环己酮,容易积蓄在活性炭上,会发生急剧的链式反应,使得系统会产生安全隐患,如尾气中含有该物质,须避免采用活性炭基吸附剂其他酮类物质如丁酮、异氟尔酮也具有一定危险性,设计时必须考虑多重防护措施。

b.对于一些不易从炭基吸附剂上脱附的物质(见第三章),要考虑适当的处理方法。

c.由于活性炭表面存在一些催化活性点,这些点能够催化一些易氧化易聚合的物质发生反应,如可催化氧化负2价硫离子成为单质硫,催化苯乙烯、甲醛等物质的聚合反应而生成它们的聚合物,这些单质硫和聚合物覆盖在吸附剂上,使吸附剂失去吸附功能。

3脱附再生系统   当吸附操作接近床层破点时,要对吸附剂进行脱附。脱附介质采用低压水蒸气。水蒸气气源一般是0.6MPa,经减压阀对其进压后为0.1MPa左右,此时蒸汽温度在100左右。用蒸汽脱附成后层内残留较多的水分,需采用热空气对其干燥再生,或者采用真空泵对其进行微负压抽气,减少床层内水分和溶剂残留。干燥完成后还须通入冷风对床层降温,达到吸附要求后备用脱附蒸汽用量一般采用经验进行估算,精确的计算方法参见第三章第七节“吸附法治理挥发性有机污染物”。

4冷凝回收系统   经过加热脱附,出口部分为水蒸汽和高浓度有机物的混合物,经过冷凝、静置后,不溶于水的有机物和水分离,直接回收利用,水溶性有机物则处于水相中,需要进行后处理。产生的废水需要经过处理达标排放
该部分主要设备有冷凝器和分层槽,冷凝器可采用列管式冷凝器或板式换热器,在实际应用中,一般采用列管式冷凝器,板式换热器整体占用空间小,但若产生堵塞、结垢很难清另外,由于制造工艺的问题,板式换热器因腐独原因,还常常出现泄漏。为此不主张使用板式换热器。分层槽用于不溶性有机物和冷凝水自动分离,通过密度差形成上层或者下层的有机物相,设计时需要考虑静置停留时间以及有机物的转移。

5)后处理系统

①对不溶于水的回收溶剂的后处理一般情况下,由于采用的吸附剂在吸附前均经过清洗,而在吸附过程中又没有杂质进人,因此,如果回收的是单一组分,如甲苯,就可将分离出的有机物直接送入原料罐。如果回收品是混合物,而且是由同一个生产工序排放的,则不必进行严格的分离,只需对其进行成分的调整,达到原来的标准,即可直接作原料使用。

这里需要一提的是,如果对回收品有严格的含水率要求,则需要进一步除水。

②对于溶于水的回收溶剂的后处理   若回收品是溶于水的,则采用水蒸气脱附后的冷凝液,如丙酮、二甲基甲酰胺等,则需采用蒸馏的办法对其进行分离。

6)自动控制系统   对于连续运行的吸附回收工艺,一般都设置自动控制系统。控制系统一般采用PLC对整个系统的运行操作进行自动控制,并设有控制面板。控制系统设计要严格按照规范要求。

有机废气处理

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