大气污染是全球目前突出的环境问题之一,其污染物的主要来源是工业废气,工业废气由于生产的工艺不同,产生的污染物种类不同,不同污染物种类应采用不同的处理工艺。
1有机废气
1)主要来源:工业生产中会产生各种有机物废气,主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等。这些废气的来源十分广泛,其中一些化学行业石化、有机合成反应设备排气,印刷行业印墨中有机溶剂,机械行业机械喷漆,金属制品产生的气味,汽车行业汽车的喷漆、干燥炉铸件生产设备排气,五金、家私厂喷涂设备排气等。
2)有机废气的危害:在生产中,有机废气的排放一直是一个很突出的问题,绝大多数有机废气对人体的健康都有害。如有机废气通过呼吸道和皮肤进入人体后,能给人的呼吸、血液、干脏等系统和器官造成暂时性和永久性的病变,尤其是苯并芘类多环芳烃能使人体直接致ai,危害人体健康。
有机废气还会造成严重的大气污染。一些有机物进入大气后,在一定条件下形成光化学烟雾,造成二次污染;一些有机物进入平流层后,在紫外线的照射下与臭氧发生光化学反应,造成臭氧层空洞;一些有机物具有恶臭污染和有害气体的两重性;还有一些有机物会引起温室效应。
3)废气治理方法:
a.水膜除尘+活性碳吸附法;
b.干式过滤除尘+活性碳吸附法
c.活性碳吸附+催化燃烧法;
2酸雾废气
1)主要来源:化工、电子、冶金、电镀、纺织(化纤)、食品、机械制造等行业过程中排放的酸、碱性废气,如调味食品、制酸、酸洗、电镀、电解、蓄电池等。
2)酸雾废气的危害:酸雾气体造成的大气污染对人体造成的伤害较大, 尤其是对现场的操作工人、工厂附近的农作物、土壤造成直接的损害及间接影响往往是无法用金钱来衡量的。
3)废气治理方法:水膜填料塔+碱(酸)液吸收
1)主要来源:五金业、压铸业、铸造业熔炉设备在金属熔化过程中产生的金属粉尘颗粒及燃烧柴油(重油)过程中产生的SO2 、NOX有害气体,发电机工作时燃烧柴油(重油)过程中产生的废气等。
2)熔炉废气、发电机黑烟的危害:熔炉废气、发电机黑烟是形成酸雨的主要原因,造成的大气污染较大, 尤其是对现场的操作工人、工厂附近的农作物、土壤造成直接的损害及间接影响。
3)治理方法:旋流水洗喷淋法+碱液吸收
废气种类废气中包含无机废气和有机废气,以下列举了废气的一些种类,不同的实验室还会有某些特定种类的废气。
(1)无机废气
主要包括:氮氧化物、硫酸雾、lv化氢等无机废气。
(2)有机废气
主要包括芳香类:茚三酮、yi酸乙酯、甲酰胺、乙醇等
处理方案常用的有活性炭吸附、光催化净化和填料喷淋塔,或者多种组合的方式进行处理。
一般有机废气采用活性炭吸附法和光催化净化法,无机物采用填料喷淋塔进行处理。
(1)活性炭吸附原理
1)活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色,内部空隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔,1克活性炭材料中微孔,将其展开后表面积可高达800-1500平方米,特殊的更高。也就是说,在一个米粒大小的活性炭颗粒中,微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。正是这些高度发达,如人体毛血管般的空隙结构,使活性炭拥有了优良的吸附性能。
2)分子之间相互吸附的作用力即“范德华力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响,但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力,当一个分子被活性炭内孔捕zhuo进入到活性炭内空隙中后,由于分子之间相互吸引的原因,会导致更多的分子不断被吸引,直到填满活性炭内部空隙为止。
3)活性炭脱附方法 。当活性炭内部空隙被有机废气即被吸附物质填满而达到饱和时,污染物便开始被释放出来,这种现象称为穿透。达到饱和的活性炭吸附床需要进行再生,一般采用加热的气体对吸附床进行脱附,一方面使吸附床再生重新具有活性,一方面是污染物被解脱出来进行回收或分解处理。这种脱附方法称为升温脱附。物质的吸附量是随温度的升高而减小的,将吸附剂的温度升高,可以使已被吸附的组分脱附下来,这种方法也称为变温脱附,整个过程中的温度是周期变化的。
(2)光触媒催化滤网:在聚氨酯蜂窝网孔基材上沉积纳米二氧化钛光催化材料,纳米二氧化钛光触媒经紫外光照射(理想紫外光波长253nm-365nm 左右),激发价带上的电子(eˉ)跃迁到导带,在价带上产生相应的空穴(h+),生成具有极强氧化作用的氢氧自由基、超氧离子自由基、超氧羟基自由基,将甲醛、氨、TVOC 等有毒有害污染物,臭气异味、细菌等污染物氧化分解成无害的CO2 和H2O。
产品具有良好的空气净化效果和广谱的消du杀菌性能,能有效净化室内空气,控制细菌、病毒的交叉感染达到空气净化和消du杀菌的目的。光触媒滤网采用的纳米二氧化钛光触媒在作用过程中,本身不发生变化和损耗只提供一个反应场所,具有作用时间长久,空气净化和消du杀菌效率高,安全、没毒等优点,不产生二次污染,是国际公认的绿色环保无污染的产品。
(3)酸雾喷淋净化塔是需处理的废气,由玻璃钢离心风机压入净化塔进气段后,垂直向上与喷淋段自上而下的吸收液起中和反应,使废气浓度降低,然后继续向上进入填料段,废气在填料内交叉洗涤,再与吸收液起中和反应,使废气浓度进一步降低后进入脱水层段,脱去液滴,将净化后的气排出。
酸雾喷淋净化塔是无机气体净化的常用处理工艺,工艺技术相当成熟,且稳定可靠。其工作时吸收液通过填料塔顶部的喷淋装置被均匀的喷洒在填料层顶部,并沿着填料层自上而下呈膜状流动,而废气则自塔下部进入,穿过填料层从塔顶排出。在此过程中,废气被迫多次改变方向、速度与吸收液不断碰撞、接触,使废气与吸收液在填料层中有充分接触反应时间,令废气中有害成分能够被吸收液充分吸收净化。净化后的气体经塔内除雾后可达标排放。
废气处理几种常规方法
1、废气处理方法之一掩蔽法
脱臭原理:采用更强烈的芳香气味与臭气掺和,以掩蔽臭气,使之能被人接收。
适用范围:适用于需立即地、暂时地消除低浓度恶臭气体影响的场合,恶臭强度2.5左右,无组织排放源。
优点:可尽快消除恶臭影响,灵活性大,费用低。
缺点:恶臭成分并没有被去除更没有起到净化的作用。
2、废气处理方法之二稀释扩散法
脱臭原理:将有臭味地气体通过烟囱排至大气,或用无臭空气稀释,降低恶臭物质浓度以减少臭味。
适用范围:适用于处理中、低浓度的有组织排放的恶臭气体。
优点:费用低、设备简单。
缺点:易受气象条件限制,恶臭物质依然存在。
3、废气处理方法之三热力蓄热燃烧法与催化燃烧法(RTO+RCO)
脱臭原理:在高温下恶臭物质与燃料气充分混和,实现完全燃烧。
适用范围:适用于处理高中浓度、复杂的废气成分、大风量的可燃性气体。
优点:净化效率高99%,恶臭物质被彻底氧化分解。
缺点:设备易腐蚀,消耗燃料,处理成本高,易形成二次污染。蓄热式热力燃烧炉,装机容量大、运营成本非常高,特别是电费、蓄热燃料;目前在大型汽车涂装、石油化工、医药、电子行业应用较广泛。
4、废气处理方法之四水吸收法(水帘、喷淋塔、活性炭)
脱臭原理:利用臭气中某些物质易溶于水的特性,使臭气成分直接与水接触,活性炭过滤,达到脱臭目的。
适用范围:水溶性、有组织排放源的恶臭气体。
优点:工艺简单,管理方便,设备简单,需对洗涤液进行处理。
缺点:净化效率低,应与其他技术联合使用,产生二次污染水、和固废同时产生第二次运营费用(交予第三方处理),用电量非常大(喷淋塔空间大、活性炭阻力大导致风机配置大)、对硫醇,脂肪酸等处理效果差。
5、废气处理方法之五药液吸收法
脱臭原理:利用臭气中某些物质和药液产生化学反应的特性,去除某些臭气成分。
适用范围:适用于处理大气量、高中浓度的臭气。
优点:能够有针对性处理某些臭气成分,工艺较成熟。
缺点:净化效率不高,消耗吸收剂,易形成而二次污染。
6、废气处理方法之六 吸附法(水帘、喷淋塔、活性炭、化学吸附剂)
脱臭原理:利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相。
适用范围:适用于处理低浓度,高净化要求的恶臭气体。
优点:净化效率很高,化工厂废气治理设备,可以处理多组分恶臭气体。
缺点:吸附剂费用昂贵,再生较困难,要求待处理的恶臭气体有较低的温度和含尘量。
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