低(dī)濃度VOCs廢(fèi)氣處理技術及其(qí)應用探究
VOCs是一(yī)類(lèi)疏水及持久性有機汙染物,大多具(jù)有(yǒu)致癌、致畸、致突變(biàn)性,對環境具有潛在危害,多種VOCs已被國家環保局列(liè)為優先控製和優先監測的汙染物,如鹵代烷烴、氯烯烴、氯芳烴、芳烴及其氧化物和氮化物等。隨(suí)著化工行業的發展(zhǎn),VOCs排放量與日俱(jù)增,具有(yǒu)範圍廣、排放量大等特點,其處理已成為目前國內(nèi)外研究的(de)熱點之一。
1我(wǒ)國VOCs排(pái)放現狀
由於VOCs的(de)排放狀況比較複雜,在我國(guó)當前的汙染檢查和(hé)統計中,並沒有將(jiāng)其列入檢查範圍。在常(cháng)規檢測中,也沒有將其收入檢測目錄。這導致目前(qián)為止,我們國內仍然沒有有效的VOCs監測機製,對其排放狀況和排放來源的統計缺乏數據,以至於我們隻能通過估(gū)算來進行VOCs排放狀況統計。
清(qīng)華大學(xué)和同濟(jì)大學等高校的科研人(rén)員曾經對人(rén)為排放(fàng)源進行過估算,結果表明在所有人為排放中,工業排放(fàng)占據,達到了54.5%。
濃度VOCs廢氣處理技術
2.1蓄熱式焚(fén)燒技術
蓄熱式焚(fén)燒(shāo)設備的形式常(cháng)見有二室和三室(shì)結構,處理大風量(liàng)時也可以設(shè)計成五室七室等結構(gòu)。以三室結構為例:低濃度VOCs先通過已經蓄熱的蓄熱槽吸熱,在燃燒室中焚化後再經過(guò)第二蓄熱槽放熱加熱蓄熱槽。
此外,第三蓄熱槽同時以小風量風機將風(fēng)管與蓄熱槽內(nèi)殘(cán)VOC氣體吹入燃燒室內燃燒裂解,吹掃(sǎo)風量依爐膛溫度進行調節,可(kě)避免吹掃風量(liàng)過大造成爐膛溫度大幅降低,造成能源(yuán)浪費。三槽切換依序(xù)為進氣→吹除→排(pái)氣→進氣之順序進(jìn)行(háng)。
整個進排氣室間的切換是以提升閥切(qiē)換進行批次(cì)操(cāo)作。燃(rán)燒室通(tōng)常保持在(zài)800-850℃並達某一段滯留時(shí)間去氧化有機廢氣。燃燒室與(yǔ)蓄熱室是一高效率燃燒設備,VOC破壞去除效率一般能達到99.9%以上。
同時該設備一般設置緊急排放風門,防止爐(lú)膛超溫(wēn)損壞蓄熱材。RTO爐采用的是微正壓設計,當爐膛壓力超過預設壓力時,為防(fáng)止回火或(huò)發生爆炸(zhà)危險,緊急風門(mén)也會打(dǎ)開。同時,為(wéi)防止閥門超溫損傷,閥門設有空氣降溫管線;為保證煙氣溫(wēn)度,緊急排放閥門後設有(yǒu)噴槍給煙氣降溫。
燃燒器安裝於中間燃燒室上,有合適的天然氣燃料(liào)串(chuàn)組件,含入口過濾網的(de)助燃風機與安全控製。燒嘴結構搭配陶瓷內(nèi)襯,需周邊填實。燒嘴(zuǐ)結構(gòu)並配備有目視鏡以清楚地觀察主火火(huǒ)焰,以利於燃料氣和空氣的配比調整。並搭配火檢檢(jiǎn)查火焰狀態。
2.2光催化氧化技術
光催化氧化技術指的是通過(guò)光的作用而形成(chéng)化學反應,讓揮發性有機廢氣包含的有害物質向無害化合物進行不斷轉(zhuǎn)化,讓揮發性有機廢氣自身汙染性大大降低。起初,光催(cuī)化氧化技術主要在處理廢水的方麵應用,後來逐漸開始應用到處理廢氣。
現階段(duàn)國內外的(de)大量專家學(xué)者都對應用(yòng)光催化(huà)氧化技術的應(yīng)用展開了大量研究,其研究結果表明:若催化劑的選(xuǎn)擇合理,應用光催化(huà)氧化(huà)技術可以讓揮發性(xìng)有機廢氣去除汙染物的比率高達50%-70%,具有明顯的(de)處理(lǐ)效果。
應用光催化氧化技術時,特定波(bō)長的光照(zhào)條件下,可借助催化劑具備的光催化性(xìng),讓(ràng)表麵揮發性有機化合物進行氧化還原反應,然(rán)後使有機物終氧化成為(wéi)H2O、CO2與無(wú)機(jī)小分子物質。
通過UV紫外線的光束對揮發(fā)性(xìng)有機(jī)廢氣進行照射,將其中的二甲苯、甲苯、苯(běn)等分子鏈結構進(jìn)行裂(liè)解,讓高分子化合物的(de)分子鏈經過紫外(wài)線高能光束的照射,向低分子的化合物進行轉變與裂解,比如H2O與CO2等。