1.化工廢氣概述及來源
化工廢(fèi)氣是指在化工(gōng)生產中由化工廠排出的有毒有害的氣體,分為有機(jī)廢氣(qì)和無機廢氣。化工廢氣汙染種類很多,物理和化學性(xìng)質很複雜,毒性也不一樣;這些廢氣的異味對人體(tǐ)有著很大(dà)的危害,不(bú)僅對周圍環境造成很大汙染,還會對化(huà)工廠員工以及周圍居民身(shēn)體健康造成傷害。
1.1 化工廢氣成分
不同化(huà)工生產行業產生的化工廢氣成分差別很大(dà)。如氯堿行業產生的廢氣中主要含有氯氣、氯化氫、氯乙烯、汞、乙炔等,氮肥行業產生的廢氣中主要(yào)含有氮氧化物、尿素粉塵、一氧化碳、氨氣、二氧化硫、甲烷等。
1.2 化工廢氣分類
按照汙(wū)染物存在的形態(tài),化工廢氣可分為顆粒汙染物(wù)和氣(qì)態汙染物,顆粒汙染物包括塵粒、粉塵、煙塵(chén)、霧塵、煤塵等;氣(qì)態汙染(rǎn)物包括含硫化合物、含(hán)氯化合物、碳氧化合物、碳氫化合物、鹵氧化合物等。
按照與汙染(rǎn)源的(de)關係可分為一(yī)次汙染物和二次汙染物。從化工廠汙(wū)染源直接排出的原始物質,進入大氣後性質沒有發生變化,稱為一次(cì)汙染物;若一次汙染物與大氣中原有成分發生化學反應,形成與原汙染物性質不同的新汙染物,稱(chēng)為二次汙染物。
1.3 化工廢氣特點
(1)易燃、易爆氣體較多。如(rú)低沸點的酮、醛、易聚合的不飽(bǎo)和(hé)烴等,大量易燃、易爆氣(qì)體如不采取適當措施,容(róng)易引起火災、爆炸(zhà)事故,危害極大。
(2)排放物大多都有(yǒu)刺激性或腐(fǔ)蝕性。如(rú)二氧(yǎng)化硫、氮氧化物、氯氣(qì)、氟化氫(qīng)等氣體都有刺激性或腐蝕性(xìng),尤其以二氧化硫排放量(liàng)最大,二氧(yǎng)化硫氣體直接損害(hài)人體健康,腐蝕金屬、建築物和雕塑的表麵,還(hái)易氧(yǎng)化成硫酸鹽降落到地麵,汙(wū)染土壤、森林、河流、湖泊。
(3)廢氣中浮遊粒子種類多、危害大。化工生產排除的浮遊粒子(zǐ)包括粉塵(chén)、煙氣、酸霧等,種類繁多,對環(huán)境的危害較大。特(tè)別(bié)當浮遊粒子與有害氣體同時存在時(shí)能產生(shēng)協同作用,對人的危害更為嚴重。
2.化工廢氣處理技術
化工廢氣處理技術有很多種,常見處理方法主要有活性炭吸附技術、低(dī)溫等離子技術、生物(wù)處理技術、燃燒技術、UV光(guāng)解淨化技術(shù)等(děng)。
(1)活性炭吸附技術
活性炭(tàn)吸附法是一種常(cháng)見的廢(fèi)氣處理方法。吸附法利用多孔性的活(huó)性炭(tàn)、矽澡土、無(wú)煙煤等,將惡(è)臭氣體分子吸附到其(qí)表(biǎo)麵,從而淨化廢氣(qì)。
活性炭淨化率高(活性炭吸附可達到(dào)95%以上),實用遍及,操縱簡單,投資(zī)低。在吸附飽和以後需要(yào)更換新的活性炭(tàn),更換活(huó)性炭需要費用,替換(huàn)下來的飽和以後的活性炭也是需要找專業人員進行危廢處理,運行費用高。
(2)低溫等離子技術
低溫等離子技術主要原理是在(zài)較高的電場強(qiáng)度下,利用介(jiè)質放電產生的等離子體以極快的速度反複轟擊廢氣(qì)中(zhōng)的氣體分子,去激活、電(diàn)離和裂解廢氣中的(de)各種成分,破壞廢氣分子的結構。通過氧化等一係列複雜的化學反應(yīng),使複雜大分子汙染物(wù)轉變(biàn)為一些小分子的化合(hé)物質,如(rú)CO2、H2O;或使有毒有害物(wù)質轉變為無毒(dú)無害或低(dī)毒低害(hài)物質。
低溫等離子法適用範圍廣,淨化效率(lǜ)高,尤其適用(yòng)於其它方法難(nán)以處理的多組分惡臭氣體。電(diàn)子能量高,幾乎可以和所有的惡臭氣(qì)體分子作用。但是(shì)一次性投資較高、在處理(lǐ)含有易燃易爆(bào)氣體存在(zài)安全隱患。
(3)生物處理技術
生物處理技術最早是應用於廢氣脫(tuō)臭,而隨著廢(fèi)氣治理技術研究的不斷深入,該技術逐步(bù)被應用於揮發性有機汙染物的治理(lǐ)領域。 生物處理技術的原理是將化工企業中產生廢氣流經帶有液體吸(xī)收劑的吸收裝置,該裝置中培養有特種微生物,該種微(wēi)生物可(kě)將廢氣分解代謝,從而達到廢氣治理的目的。
生物處理技術按照工藝科分為生物洗滌(dí)技術、生(shēng)物過濾技術和生物滴濾技術等,其對應的處理裝置分別為生物洗(xǐ)滌塔、生物過濾池和(hé)生物滴濾塔(tǎ)等。
(4)燃燒技術
燃燒技術隻(zhī)在(zài)揮發性有機物在高溫及空氣充足的條件下進(jìn)行完全燃燒(shāo),分解為CO2和H2O。燃燒技術適用於各類有機廢氣,可以分為(wéi)直接燃燒、熱(rè)力燃燒(shāo)和催化燃燒。
排放(fàng)濃(nóng)度(dù)大於5000mg/m³ 的高濃度廢氣一般采用直(zhí)接燃燒法,該方法將VOCs廢氣作為燃料進行燃燒,燃燒溫(wēn)度一般控製在1100℃,處理效率高,可以達到95%一99%。
熱力(lì)燃燒技術適(shì)合於處理(lǐ)濃度在1000—5000 mg/m³ 的(de)廢氣,采用熱力(lì)燃燒技術,廢氣中VOCs濃度較低,需要(yào)借(jiè)助(zhù)其(qí)他燃料或助燃氣體,熱力(lì)燃燒所(suǒ)需的溫度較直接(jiē)燃燒低,大約為540—820℃。燃燒法處理(lǐ)VOCs廢氣處理效(xiào)率高,但VOCs廢氣若含有S、N等元素,燃燒後產生的廢(fèi)氣直(zhí)接外排會(huì)導致二次汙染。
通過熱力燃燒技術或(huò)者催化燃燒技術處理有機廢氣,其淨化率是比較高的,但是其投資運營成本極高(gāo)。因廢氣(qì)排放的點多且分散,很難實現集中收集。燃燒裝(zhuāng)置需要多套且需要很大的占地麵積。熱力燃(rán)燒技術比較適合(hé)24小時連續不斷運行且濃度較高而穩定的廢氣工況,不適合間斷(duàn)性的生產產線工(gōng)況。催(cuī)化燃燒的投資(zī)和運營費用(yòng)相對熱力燃燒較低,但淨化效率也相對較低一(yī)些;但貴金(jīn)屬催化劑容易因為廢氣中的雜(zá)質(如硫化物)等造成中毒失效,而更換催化劑的費用很高(gāo);同時對廢氣(qì)進氣條件的控製非常嚴格(gé),否則會造成催化燃燒室堵塞(sāi)而引起安全事故。
(5)UV光解淨化技術
UV光解廢氣淨化技術是(shì)指利用(yòng)高能UV紫外線光照射惡(è)臭廢氣或有機(jī)廢氣,同時UV紫外(wài)線光分(fèn)解空氣中的氧分子產生遊離氧(即活性氧),因遊離氧所攜帶正負電子不平衡所以需與氧分子結合,進而產生臭(chòu)氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),臭氧具有很強的氧化(huà)性,通過臭氧對有機廢(fèi)氣、惡臭氣(qì)體進行(háng)協(xié)同光解氧化作用,使有機廢氣、惡臭氣體物質降解轉化成低分子化合物、水和二氧化碳。
UV光解淨化技術具有高效處理效率,可達到95%以上;適(shì)應性強(qiáng),可適應中低濃度,大氣量,不同有機廢氣以及惡臭氣體物質的淨化處理;產品性能穩定,運(yùn)行穩定(dìng)可靠,每天(tiān)可24小時連續工作;運行成本(běn)低本,設(shè)備耗能低,無需專人管理與維護,隻需作定期檢查。UV光解技術因采用光解原理(lǐ),模塊采取隔爆處理,消(xiāo)除了安全隱患,防火、防爆、防腐蝕性能高,設備性能安全穩定,特別適(shì)用於采油(氣)田、石油化工、製藥等防(fáng)爆要求高的(de)行業廢氣淨化處理。
【本文標簽】 化工廢氣汙(wū)染來源特點 化工廢氣處理技術
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