湖南道同生态环境工程有限公司
摘要:在工业生产和生活中会产生一些低浓度、大风量的有机废气,对环境、人体带来负面影响。本文主要对低浓度、大风量有机废气治理常用工艺进行介绍,并以某汽车喷涂企业为例,对其喷涂、装饰过程中所产生的低浓度、大风量有机废气治理工艺进行分析,希望通过相关工艺解决有机废气排放问题,为实际低浓度、大风量有机废气治理工作开展提供参考。
关键词:有机废气;治理工艺
引言
在倡导节能减排的大环境下,各行业开始重视对污染物的净化处理。但是,目前在对低浓度、大风量有机废气治理过程中,主要应用吸附、吸收以及燃烧等工艺,这些工艺在实际应用中成本相对较高,且废气处理效果有限,急需寻找新的废气净化工艺来解决废气排放污染问题。因此,本文对低浓度、大风量有机废气治理工艺应用进行探讨具有一定的现实意义。
一、低浓度、大风量有机废气治理常用工艺介绍
(一)吸附处理
吸附处理工艺指的是借助多孔固体吸附剂对有机废气进行处理,其实质是利用化学键力、分子引力将有机废气中的有害成分吸附于吸附剂的表面,达到有机废气净化的目的,该工艺多应用于电子、喷漆等行业。近年来,随着吸附工艺设备、吸附剂的优化,沸石、活性炭纤维等新型吸附剂的使用,使吸附工艺的应用范围不断扩大。比如国外多使用转轮吸附设备来净化有机废气,脱附、再生产可以同步实施。国内部分企业引入该设备投入生产,由于该装置投入成本较高,主要对具有二次利用价值的有机废气进行处理。
(二)臭氧氧化处理工艺
一般情况下,臭氧自行分解的速率常数在0.0012S-1S之间,在催化剂、紫外线等作用下,其分解的速度会加快,且会产生具有高活性的原子氧,与臭味物质发生氧化反应,达到除臭的效果。因此,在低浓度、大风量有机废气治理中应用臭氧氧化工艺,能够起到净化废气的目的,在应用该工艺时,需要考虑臭氧这类物质本身具有臭味特点,采取相应方法对残余臭氧合理处理。
(三)生物处理工艺
该工艺主要是借助微生物将废气中的有机物分解为水和二氧化碳,由于废气的组成成分存在一定差异,在应用该工艺时,应结合有机废气组成成分来确定适用范围。低浓度、大风量的有机废气可以选择生物过滤塔、生物滴滤技术,而一些氨、硫化氢等非有机物可以使用生物滴滤工艺来处理[1]。由于微生物代谢活动需要一定的反应、适应时间,使该工艺应用范围受到约束。
(四)低温等离子处理工艺
低温等离子处理工艺的实质是采取化学手段对有害物质进行降解、裂解,在有机废气中应用该工艺可以对大量的废气进行处理,且所消耗的能耗少。但是该工艺会产生C2H2、CO、HCN等一些副产物,并且该工艺的还需要投入除湿设备,使废气处理成本增加。
二、如何有效地应用低浓度、大风量有机废弃治理工艺
本文以某汽车喷涂企业为为例,在对汽车表面喷漆、装饰过程中会产生甲苯、二甲苯等低浓度、大风量有机废气。因此,根据低浓度、大风量有机废气的特点,可以将吸附于燃烧这两种技术相结合来处理废气。
比如利用活性炭吸附脱附技术对喷涂、流平过程所产生的废气进行吸附、净化,该过程废气净化率可以达到92%,在活性炭吸附能力最佳状态进行脱附处理,使高浓度的废气进入催化燃烧床;在烘干环节废气的温度较高,通过催化燃烧的方式对进入的废气进行净化,在此基础上通过换热器对废气进行排放,使70%的能源得以节约[2]。
(一)吸附气体过程
某汽车喷涂企业在给汽车喷涂过程中,会产生大量的油漆气体,可以借助干式过滤器,将汽车喷涂中所产生的油漆气体通过风管进入活性炭的吸附床中,在活性炭的吸附作用下将气体中所含的有机物吸附到其表面,在对有机废气净化的同时,借助风机对质量达标的废气进行排放。该环节需要确保活性炭的活性。
(二)催化净化过程
该环节需要利用风管将烘干室的气体引入至燃烧床。油漆雾在进入换热器之后会进一步进入预热器,以电加热的方式将气体温度控制在三百摄氏度左右,然后添加催化剂辅助废气中的有机物充分燃烧,将有机物分解为水、二氧化碳[3]。该环节所产生的热量会影响气体温度变化,使气体的温度会有所升高,高温气体在换热器中会自动与进入的冷空气进行互换,一部分热量会被利用,确保排放在空气中的废气指标满足排放标准。
(三)脱附气体过程
活性炭吸附床所具备的吸附能力有限,当活性炭吸附床的吸附量饱和之后,需要暂停主风机,对催化装置干燥室有机废气净化系统的阀门进行调节,进入脱附状态,关闭吸附床阀门,然后启动脱附风机,对吸附床进行脱附。该环节脱附气体会先进入换热器,再进入预热器,并将温度调至三百摄氏度作用,在电加热的环境中提高废气中有机物的燃烧效率[4]。
(四)处理效果分析
将吸附与催化燃烧这两种方式相结合,对某汽车喷涂、装饰中所产生的低浓度、大风量有机废物进行净化,通过实验可以了解到,所取得的废气净化效果良好,能够满足废气排放的标准。一方面充分利用活性炭吸附脱附方面的性能,将有机废气转变为高浓度、小风量的废气,催化燃烧过程中能耗减少;另一方面由于新型的蜂窝状活性炭吸附率高,且热力学性能良好,将其使用于催化燃烧床中,阻力相对较小,在低风压条件下运行比较稳定,在提高能源利用率的同时,能够降低产生的噪音。此外,将这两种工艺相结合可以节约有机废物净化处理成本,确保排放到空气中废气质量达标,实现节能减排的目的。
三、结束语
在开展低浓度、大风量有机废气治理工作时,需要结合实际情况选择合理的废气治理工艺和方法,确保取得最佳的废气治理效果。同时,随着科技的快速发展,在对低浓度、大风量有机废气进行处理时,可以选择一些新技术和工艺,在弥补传统工艺缺陷的同时,使废气处理的有效性提高。
参考文献:
[1]蒋鹏云.低浓度、大风量有机废气治理工艺应用[J].化工设计通讯,2020,46(11):161-162.
[2]王阳.低浓度大风量有机废气治理工艺分析[J].节能与环保,2019(07):65-66.
[3]任翔宇,袁伊娟.低浓度、大风量有机废气治理工艺及其应用[J].环境与发展,2019,31(01):69+71.
[4]徐波,崔灵丰,皇甫铮.低浓度、大风量有机废气治理工艺应用研究[J].化工时刊,2016,30(03):39-41.