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常州火電廠廢氣處理設(shè)計方案

簡要描述:

常州火電廠廢氣處理設(shè)計方案PSA技術(shù)主要應(yīng)用的是物理法,通過物理法來實現(xiàn)有機廢氣的凈化,使用材料主要是沸石分子篩。沸石分子篩,在吸附選擇性和吸附量兩方面有一定優(yōu)勢。在一定溫度和壓力下,這種沸石分子篩可以吸附有機廢氣中的有機成分,然后把剩余氣體輸送到下個環(huán)節(jié)中。

  • 更新時間:2024-03-30
  • 產(chǎn)品型號:
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 產(chǎn)品品牌:其他品牌
  • 產(chǎn)品廠地:常州市
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常州火電廠廢氣處理設(shè)計方案當(dāng)前,VOC廢氣處理技術(shù)主要包括熱破壞法、變壓吸附分離與凈化技術(shù)、吸附法和氧化處理方法等,常用設(shè)備有VOC處理裝置,VOC吸附冷凝回收裝置,有機廢氣凈化設(shè)備,有機廢氣VOC回收裝置等。

一、VOC廢氣處理技術(shù)--熱破壞法

熱破壞法是指直接和輔助燃燒有機氣體,也就是VOC,或利用合適的催化劑加快VOC的化學(xué)反應(yīng),終達(dá)到降低有機物濃度,使其不再具有危害性的一種處理方法。

熱破壞法對于濃度較低的有機廢氣處理效果比較好,因此,在處理低濃度廢氣中得到了廣泛應(yīng)用。這種方法主要分為兩種,即直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒對有機廢氣的熱處理效率相對較高,一般情況下可達(dá)到99%。而催化燃燒指的是在催化床層的作用下,加快有機廢氣的化學(xué)反應(yīng)速度。這種方法比直接燃燒用時更少,是高濃度、小流量有機廢氣凈化的技術(shù)。

二、VOC廢氣處理技術(shù)--吸附法

有機廢氣中的吸附法主要適用于低濃度、高通量有機廢氣?,F(xiàn)階段,這種有機廢氣的處理方法已經(jīng)相當(dāng)成熟,能量消耗比較小,但是處理效率卻非常高,而且可以*凈化有害有機廢氣。實踐證明,這種處理方法值得推廣應(yīng)用。

但是這種方法也存在一定缺陷,它需要的設(shè)備體積比較龐大,而且工藝流程比較復(fù)雜;如果廢氣中有大量雜質(zhì),則容易導(dǎo)致工作人員中毒。所以,使用此方法處理廢氣的關(guān)鍵在于吸附劑。當(dāng)前,采用吸附法處理有機廢氣,多使用活性炭,主要是因為活性炭細(xì)孔結(jié)構(gòu)比較好,吸附性比較強。

此外,經(jīng)過氧化鐵或臭氧處理,活性炭的吸附性能將會更好,有機廢氣的處理將會更加安全和有效。

三、VOC廢氣處理技術(shù)--生物處理法

從處理的基本原理上講,采用生物處理方法處理有機廢氣,是使用微生物的生理過程把有機廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單的無機物,比如CO2、H2O和其它簡單無機物等。這是一種無害的有機廢氣處理方式。

一般情況下,一個完整的生物處理有機廢氣過程包括3個基本步驟:

a)有機廢氣中的有機污染物首先與水接觸,在水中可以迅速溶解;

b)在液膜中溶解的有機物,在液態(tài)濃度低的情況下,可以逐步擴散到生物膜中,進(jìn)而被附著在生物膜上的微生物吸收;

c)被微生物吸收的有機廢氣,在其自身生理代謝過程中,將會被降解,終轉(zhuǎn)化為對環(huán)境沒有損害的化合物質(zhì)。

四、VOC廢氣處理技術(shù)--變壓吸附分離與凈化技術(shù)

變壓吸附分離與凈化技術(shù)是利用氣體組分可吸附在固體材料上的特性,在有機廢氣與分離凈化裝置中,氣體的壓力會出現(xiàn)一定的變化,通過這種壓力變化來處理有機廢氣。

PSA技術(shù)主要應(yīng)用的是物理法,通過物理法來實現(xiàn)有機廢氣的凈化,使用材料主要是沸石分子篩。沸石分子篩,在吸附選擇性和吸附量兩方面有一定優(yōu)勢。在一定溫度和壓力下,這種沸石分子篩可以吸附有機廢氣中的有機成分,然后把剩余氣體輸送到下個環(huán)節(jié)中。在吸附有機廢氣后,通過一定工序?qū)⑵滢D(zhuǎn)化,保持并提高吸附劑的再生能力,進(jìn)而可讓吸附劑再次投入使用,然后重復(fù)上步驟工序,循環(huán)反復(fù),直到有機廢氣得到凈化。

近年來,該技術(shù)開始在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用,對于氣體分離有良好效果。該技術(shù)的主要優(yōu)勢有:能源消耗少、成本比較低、工序操作自動化及分離凈化后混合物純度比較高、環(huán)境污染小等。使用該技術(shù)對于回收和處理有一定價值的氣體效果良好,市場發(fā)展前景廣闊,成為未來有機廢氣處理技術(shù)的發(fā)展方向。

五、VOC廢氣處理技術(shù)--氧化法

對于有毒、有害,而且不需要回收的VOC,熱氧化法是的處理技術(shù)和方法。氧化法的基本原理:VOC與O2發(fā)生氧化反應(yīng),生成CO2和H2O,化學(xué)方程式如下:

從化學(xué)反應(yīng)方程式上看,該氧化反應(yīng)和化學(xué)上的燃燒過程相類似,但其由于VOC濃度比較低,在化學(xué)反應(yīng)中不會產(chǎn)生肉眼可見的火焰。一般情況下,氧化法通過兩種方法可確保氧化反應(yīng)的順利進(jìn)行:a) 加熱。使含有VOC的有機廢氣達(dá)到反應(yīng)溫度;b)使用催化劑。如果溫度比較低,則氧化反應(yīng)可在催化劑表面進(jìn)行。所以,有機廢氣處理的氧化法分為以下兩種方法:

a) 催化氧化法。現(xiàn)階段,催化氧化法使用的催化劑有兩種,即貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑。貴金屬催化劑主要包括Pt、Pd等,它們以細(xì)顆粒形式依附在催化劑載體上,而催化劑載體通常是金屬或陶瓷蜂窩,或散裝填料;非貴金屬催化劑主要是由過渡元素金屬氧化物,比如MnO2,與粘合劑經(jīng)過一定比例混合,然后制成的催化劑。為有效防止催化劑中毒后喪失催化活性,在處理前必須*清除可使催化劑中毒的物質(zhì),比如Pb、Zn和Hg等。如果有機廢氣中的催化劑毒物、遮蓋質(zhì)無法清除,則不可使用這種催化氧化法處理VOC。

b) 熱氧化法。熱氧化法當(dāng)前分為三種:熱力燃燒式、間壁式、蓄熱式。三種方法的主要區(qū)別在于熱量回收方式。這三種方法均能催化法結(jié)合,降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)溫度。

熱力燃燒式熱氧化器,一般情況下是指氣體焚燒爐。這種氣體焚燒爐由助燃劑、混合區(qū)和燃燒室三部分組成。其中,助燃劑,比如天然氣、石油等,是輔助燃料,在燃燒過程中,焚燒爐內(nèi)產(chǎn)生的熱混合區(qū)可對VOC廢氣預(yù)熱,預(yù)熱后便可為有機廢氣的處理提供足夠空間、時間終實現(xiàn)有機廢氣的無害化處理。

在供氧充足條件下,氧化反應(yīng)的反應(yīng)程度--VOC去除率--主要取決于“三T條件”:反應(yīng)溫度(Temperat)、時間(Time)、湍流混合情況(Turbulence)。這“三T條件”是相互的,在一定范圍內(nèi),一個條件的改善可使另外兩個條件降低。熱力燃燒式熱氧化器的缺點在于:輔助燃料價格高,導(dǎo)致裝置操作費用比較高。

間壁式熱氧化器指的是在熱氧化裝置中,加入間壁式熱交換器,進(jìn)而把燃燒室排出氣體的熱量傳送給氧化裝置進(jìn)口處溫度比較低的氣體,預(yù)熱完成后便可促成氧化反應(yīng)?,F(xiàn)階段,間壁式熱交換器的熱回收率可達(dá)85%,因此大幅降低了輔助燃料的消耗。一般情況下,間壁式熱交換器有三種形式:管式、殼式和板式。由于熱氧化溫度必須控制在800℃~1 000℃范圍內(nèi),因此,間壁式熱交換必須由不銹鋼或合金材料制成。所以間壁式熱交換器的造價相當(dāng)高,而這也是其缺點所在。此外,材料的熱應(yīng)力也很難消除,這是間壁式熱交換的另外一個缺點。

蓄熱式熱氧化器,簡稱為RTO,在熱氧化裝置中計入蓄熱式熱交換器,在完成VOC預(yù)熱后便可進(jìn)行氧化反應(yīng)。現(xiàn)階段,蓄熱式熱氧化器的熱回收率已經(jīng)達(dá)到了95%,且其占用空間比較小,輔助燃料的消耗也比較少。由于當(dāng)前的蓄熱材料可使用陶瓷填料,其可處理腐蝕性或含有顆粒物的VOC氣體。

現(xiàn)階段,RTO裝置分為旋轉(zhuǎn)式和閥門切換式兩種,其中,閥門切換式是見的一種,由2個或多個陶瓷填充床組成,通過切換閥門來達(dá)到改變氣流方向的目的。

六、VOC廢氣處理技術(shù)--液體吸收法

液體吸收法指的是通過吸收劑與有機廢氣接觸,把有機廢氣中的有害分子轉(zhuǎn)移到吸收劑中,從而實現(xiàn)分離有機廢氣的目的。這種處理方法是一種典型的物理化學(xué)作用過程。有機廢氣轉(zhuǎn)移到吸收劑中后,采用解析方法把吸收劑中有害分子去除掉,然后回收,實現(xiàn)吸收劑的重復(fù)使用和利用。

從作用原理的角度劃分,此方法可分為化學(xué)方法和物理方法。物理方法是指利用物質(zhì)之間相溶的原理,把水看作吸收劑,把有機廢氣中的有害分子去除掉,但是對于不溶于水的廢氣,比如苯,則只能通過化學(xué)方法清除,也就是通過有機廢氣與溶劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),然后予以去除。

七、VOC廢氣處理技術(shù)--冷凝回收法

在不同溫度下,有機物質(zhì)的飽和度不同,冷凝回收法便是利用有機物這一特點來發(fā)揮作用,通過降低或提高系統(tǒng)壓力,把處于蒸汽環(huán)境中的有機物質(zhì)通過冷凝方式提取出來。冷凝提取后,有機廢氣便可得到比較高的凈化。其缺點是操作難度比較大,在常溫下也不容易用冷卻水來完成,需要給冷凝水降溫,所以需要較多費用。這種處理方法主要適用于濃度高且溫度比較低的有機廢氣處理。

現(xiàn)階段,VOC處理裝置以活性炭纖維(ACF)作為吸收劑,處理各類工廠或設(shè)備排放的含有有機溶劑(VOC)的廢氣,將其中的VOC變成液體進(jìn)行分離,并進(jìn)行回收再利用。

活性碳纖維(ACF)是繼粉狀與粒狀活性碳之后的第三代活性碳產(chǎn)品。70年代發(fā)展起來的活性碳纖維是隨著碳纖維工業(yè)發(fā)展起來的一種新型、高效的吸附劑。其顯著的特點是具有發(fā)達(dá)的比表面積(1000㎡/g~3000㎡/g)和豐富的微孔,微孔的體積占總孔體積的90%以上,微孔直徑約10 Angstrom(1Angstrom =1×10-10m)左右,故其有很強的吸附能力。

常州火電廠廢氣處理設(shè)計方案燃煤電廠產(chǎn)生的污染物主要包括廢氣、廢水、廢渣等,在這些污染物中煙塵、SOX、CO2、NOX是燃煤電廠的首要污染物。煙塵、SOX、CO2、NOX也是造成空氣環(huán)境質(zhì)量惡化的重要因素。

  高溫等離子焚燒技術(shù):

  高溫等離子焚燒技術(shù)是高頻(30KHz)高壓(10萬伏)大功率電源在特定條件下的聚能放電。工業(yè)廢氣在反應(yīng)器中由常溫急劇上升至3千度高溫,在高溫、高電勢的雙重作用下,有機污染成分(VOCs)瞬間被電離并*裂解。

  經(jīng)高溫等離子焚燒處理,工業(yè)廢氣中有機物(VOCs)裂解成為碳、二氧化碳、水蒸氣等單質(zhì)物質(zhì)。

  我們提出“高溫等離子焚燒”這一概念(發(fā)明),是掌握該技術(shù)并實際應(yīng)用的企業(yè)。為工業(yè)廢氣治理開辟了一條全新的途徑。

  高溫等離子焚燒設(shè)備特點:

  高效: 強大的功率和專業(yè)的設(shè)計使工業(yè)廢氣瞬間成為3千多度高溫等離子體,煙氣中有機物質(zhì)清除率大于98%,符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

  廣譜性:能夠處理高濃度、成分復(fù)雜、易燃易爆及含有大量水分、固態(tài)、油狀物的工業(yè)廢氣,實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

  能效比高:節(jié)約能源,高溫等離設(shè)備廢體排放口溫度,比廢氣進(jìn)口溫度僅提高幾十度。

  經(jīng)濟適用:同樣規(guī)格的高溫等離子焚燒設(shè)備,價格不到燃?xì)釸TO的二分之一。

  占地面積小,自動化程度高節(jié)約人力,運營成本低。

 


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