(1)活性炭吸附
利用活性炭微孔能吸收有機(jī)性物質(zhì)的特性,把有機(jī)性廢氣中的有機(jī)溶劑吸附到活性炭中并濃縮,經(jīng)吸附凈化后的氣體達(dá)標(biāo)直接排空,其實(shí)質(zhì)是一個(gè)物理的吸附濃縮的過(guò)程?;钚蕴课斤柡鸵院螅ㄆ诟鼡Q。
①吸附效率高,適用面廣;
②維護(hù)方便,無(wú)技術(shù)要求;
③能同時(shí)處理多種混合廢氣。
有機(jī)廢氣活性碳吸附塔廣泛用于家具木業(yè)、化工涂料、金屬表面處理等噴涂、噴漆、烘干等產(chǎn)生有機(jī)廢氣及異味場(chǎng)所,采用優(yōu)質(zhì)吸附活性碳作為吸附媒介,有機(jī)廢氣通過(guò)多層吸附層進(jìn)行過(guò)濾吸附,從而達(dá)到凈化廢氣的目的。
(2)噴淋塔洗滌
根據(jù)臭氣的成分利用強(qiáng)酸(硫酸)、強(qiáng)堿(氫氧化鈉)、強(qiáng)氧化劑(次氯酸鈉)作為洗滌噴淋溶液與氣體中的臭氣分子發(fā)生接觸,使氣相的臭味成分轉(zhuǎn)移至液相,并借助化學(xué)藥劑與臭味成分中和、氧化反應(yīng)去除臭味物質(zhì)。
1)處理能力強(qiáng),多種混合有機(jī)廢氣處理效果理想;
2)操作簡(jiǎn)便易行,自動(dòng)化智能控制系統(tǒng),安全高效,免維護(hù);
3)封閉式塔體結(jié)構(gòu),室內(nèi)外皆可使用;
4)吸收去除效率高,設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,維護(hù)管理簡(jiǎn)單方便;
5)設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn),低噪音,能耗小,運(yùn)行成本低。
1)各種有害氣體如H2S、SOx、NOx、HCI、NH3、CI2等氣體的處理;
2)垃圾中轉(zhuǎn)站、污水處理場(chǎng)的除臭裝置;
3)半導(dǎo)體光電業(yè)的排氣處理;
4)垃圾填埋場(chǎng)的滲出水、貯留池廢氣處理;
5)焚化爐及工業(yè)爐等排放的廢氣處理。
(3)光氧催化
光氧催化設(shè)備是利用UV紫外線燈管進(jìn)行有機(jī)廢氣處理的一種設(shè)備,能夠有效的將化工廢氣中的惡臭物質(zhì)通過(guò)光化學(xué)降解方式凈化。光催化氧化反應(yīng)裝置可有效改善廠區(qū)臭味,以及周?chē)目諝猸h(huán)境。
1)高效除惡臭。
2)無(wú)需添加任何物質(zhì)。
3)適應(yīng)性強(qiáng)。
4)運(yùn)行成本低。
5)設(shè)備占地面積小,自重輕。
光氧催化設(shè)備廣泛用于煉油廠、橡膠廠、皮革廠、印刷廠、化工廠、中西藥廠、金屬鑄造廠、塑料再生廠、噴涂溶劑等有機(jī)和無(wú)機(jī)物惡臭氣體的脫臭凈化處理、餐飲業(yè)、噴漆車(chē)間、油墨印刷、噴涂車(chē)間、化工、醫(yī)藥、橡膠、食品、印染、造紙、釀造等生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有毒有害廢氣。
(4)低溫等離子體
當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的放電電壓時(shí),氣體被擊穿,產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解,以達(dá)到降解污染物的目的。
1)凈化效率高。
2)安全、可靠性強(qiáng)。
3)維修方便。
4)能耗低、噪音小
1)可治理污染源有:GMP無(wú)菌車(chē)間、燃燒廢氣源、污水處理廠、車(chē)間環(huán)境、倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境、噴漆工藝廢氣、化工罐區(qū)、壓濾機(jī)房、反應(yīng)釜源等。
2)廣泛應(yīng)用于:石油化工、造紙業(yè)、紡織印染、制革業(yè)、化纖行業(yè)、橡膠行業(yè)、飼料加工、化學(xué)合成、化學(xué)助劑、生物化酵等行業(yè)和領(lǐng)域。
(5)蓄熱式燃燒
蓄熱式燃燒設(shè)備(Regenerative Thermal Oxidizer,簡(jiǎn)稱(chēng)RTO)是一種用于處理中高濃度的揮發(fā)性有機(jī)廢氣的節(jié)能環(huán)保裝置,由陶瓷蓄熱床、自動(dòng)控制閥、燃燒室和控制系統(tǒng)等組成。蓄熱床底部的自動(dòng)控制閥分別與進(jìn)氣總管和排氣總管相連,蓄熱床通過(guò)換向閥交替換向,將由燃燒室氧化來(lái)的高溫氣體的熱量蓄留,并預(yù)熱進(jìn)入蓄熱床的有機(jī)廢氣;預(yù)熱到一定溫度(約760~850℃)的有機(jī)廢氣在燃燒室發(fā)生氧化反應(yīng),生成二氧化碳和水,得到有效凈化。
1)可選方案多:RTO蓄熱燃燒設(shè)備可以有兩床式、三床式及旋轉(zhuǎn)式等多種可選工藝;
2)適用范圍廣:RTO可處理絕大多數(shù)成分的VOCs廢氣,由于沒(méi)有使用催化燃燒設(shè)備的催化劑,因此不存在催化劑中毒等情況發(fā)生,適應(yīng)性好;
3)去除效率高:三室RTO蓄熱燃燒設(shè)備的廢氣凈化率最高可達(dá)到99%以上,適用不同工況;
4)運(yùn)行更平穩(wěn):熄火保護(hù)、超溫報(bào)警及PLC系統(tǒng)等多項(xiàng)設(shè)施實(shí)現(xiàn)多重實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),可實(shí)現(xiàn)故障自檢排除功能,確保設(shè)備運(yùn)行更安全;
5)經(jīng)濟(jì)效益高:可按需配置余熱裝置,實(shí)現(xiàn)余熱充分分配和利用,使設(shè)備的熱交換和熱回收效率更高,大大節(jié)約運(yùn)行成本。
1)適用有機(jī)廢氣種類(lèi):烷烴、烯烴、醇類(lèi)、酮類(lèi)、醚類(lèi)、酯類(lèi)、芳烴、苯類(lèi)等碳?xì)浠衔镉袡C(jī)廢氣。
2)有機(jī)物低濃度(同時(shí)滿足低于25%LEL)、大風(fēng)量。
3)廢氣中含有多種有機(jī)成分、或有機(jī)成分經(jīng)常發(fā)生變化。
4)含有容易使催化劑中毒或活性衰退成分的廢氣。
(6)布袋除塵
含塵煙氣由進(jìn)風(fēng)口經(jīng)導(dǎo)流系統(tǒng)進(jìn)入各單元灰斗,大顆粒粉塵由于慣性碰撞、自然沉降等作用直接落入灰斗,其余粉塵隨氣流進(jìn)入中箱體過(guò)濾區(qū),粉塵積附在濾袋外表面,過(guò)濾后的潔凈氣體透過(guò)濾袋經(jīng)上箱體、排風(fēng)管排出。
1)除塵效率高,一般在99%以上,除塵器出口氣體含塵濃度在數(shù)十mg/m3之內(nèi),對(duì)亞微米粒徑的細(xì)塵有較高的分級(jí)效率。
2)處理風(fēng)量的范圍廣,小的僅1min數(shù)m3,大的可達(dá)1min數(shù)萬(wàn)m3,既可用于工業(yè)爐窯的煙氣除塵,減少大氣污染物的排放。
3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)操作方便。
4)在保證同樣高除塵效率的前提下,造價(jià)低于電除塵器。
5)采用玻璃纖維、聚四氟乙烯、P84等耐高溫濾料時(shí),可在200℃以上的高溫條件下運(yùn)行。
6)對(duì)粉塵的特性不敏感,不受粉塵及電阻的影響。
袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門(mén)中,用以捕集非粘結(jié)非纖維性的工業(yè)粉塵和揮發(fā)物,捕獲粉塵微??蛇_(dá)0.1微米。
(7)脫硝技術(shù)
1、SNCR技術(shù)
選擇性非催化還原(Selective Non-Catalytic Reduction,以下簡(jiǎn)稱(chēng)為SNCR)技術(shù)是一種成熟的商業(yè)性NOx控制處理技術(shù)。SNCR方法主要在800~1250℃下,將含氮的藥劑噴入煙氣中,將NO還原,生成氮?dú)夂退缦聢D所示。
1)脫硝效果滿足要求:SNCR技術(shù)應(yīng)用在大型煤粉鍋爐上,長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用一般能夠達(dá)到50%以上的NOx脫除率。
2)還原劑多樣易得:SNCR技術(shù)中使用的脫除NOx的還原劑一般均為含氮化合物,包括氨、尿素、氰尿酸和各種銨鹽(醋酸銨、碳酸氫銨、氯化銨、草酸銨、檸檬酸銨等)。其中,實(shí)際工程應(yīng)用最廣泛,效果最好的是氨和尿素。
3)無(wú)二次污染:SNCR技術(shù)是一項(xiàng)清潔的脫硝技術(shù),沒(méi)有任何固體或液體的污染物或副產(chǎn)物生成。
4)經(jīng)濟(jì)性好:由于SNCR的反應(yīng)熱源由爐內(nèi)高溫提供,不需要昂貴的催化劑系統(tǒng),因此投資和運(yùn)行成本較低。
5)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、施工時(shí)間短:SNCR技術(shù)最主要的系統(tǒng)就是還原劑的儲(chǔ)存系統(tǒng)和噴射系統(tǒng),主要設(shè)備包括儲(chǔ)罐、泵、噴槍及其管路、測(cè)控設(shè)備。由于設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,SNCR技術(shù)的安裝期短,小修停爐期間即可完成爐膛施工。
6)對(duì)鍋爐無(wú)影響:SNCR技術(shù)不需要對(duì)鍋爐燃燒設(shè)備和受熱面進(jìn)行改動(dòng),也不需要改變鍋爐的常規(guī)運(yùn)行方式,對(duì)鍋爐的主要運(yùn)行參數(shù)不會(huì)有顯著影響。
適用于鍋爐、鏈條爐、循環(huán)流化床、回轉(zhuǎn)窯爐等煙氣脫硝。
選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction,以下簡(jiǎn)稱(chēng)為SCR)技術(shù)是目前降低NOx排放量最為高效,且是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最多最成熟的技術(shù),脫硝率可達(dá)80%以上。SCR煙氣脫硝系統(tǒng)采用氨氣作為還原介質(zhì)。SCR DeNOx裝置的主要組成部分包括一個(gè)裝催化劑的反應(yīng)器,一個(gè)氨儲(chǔ)罐和一個(gè)還原劑注入系統(tǒng),國(guó)外較多使用無(wú)水液氨。其基本原理是把符合要求的氨氣噴入到煙道中,與原煙氣充分混合后進(jìn)入反應(yīng)塔,在催化劑的作用下,并在有氧氣的條件下,氨氣選擇性地與煙氣中的NOx(主要是NO、NO2)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成無(wú)害的氮?dú)猓?span>N2)和水(H2O)。主要反應(yīng)化學(xué)方程式為:
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O
6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O
選擇性反應(yīng)意味著不發(fā)生NH3與SO2的反應(yīng),但在催化劑的作用下,煙氣中的少量SO2 會(huì)被氧化成SO3,其氧化程度通常用SO2/SO3轉(zhuǎn)化率表示。在有水的條件下,SCR中未反應(yīng)的的氨與煙氣中的SO3反應(yīng)生成硫酸氫氨(NH4HSO4) 與硫酸氨(NH4)2SO4等一些對(duì)反應(yīng)有害的物質(zhì)。
1)脫硝效率高,一般可達(dá)80%以上,最大脫硝率可大于90%。
2)工藝設(shè)備緊湊,運(yùn)行可靠。
3)還原后的氮?dú)夥趴?,無(wú)二次污染。
4)煙氣成分復(fù)雜,某些污染物可使催化劑中毒。
5)煙氣中的粉塵微粒可覆蓋催化劑的表面,使其活性下降;
6)系統(tǒng)中存在一些未反應(yīng)的NH3和煙氣中的SO2作用,生成易腐蝕和堵塞設(shè)備的(NH4)HSO4或(NH4)2SO4。
適用于溫度適宜的鍋爐、鏈條爐、循環(huán)流化床、回轉(zhuǎn)窯爐等煙氣脫硝。
3、臭氧技術(shù)
臭氧脫硝過(guò)程中對(duì)NO 的氧化機(jī)理進(jìn)行了研究,對(duì)臭氧在煙道的投放、布?xì)夥绞?、氣相混合方式,溫度控制影響、粉塵影響等做了全面的模擬實(shí)驗(yàn),總結(jié)了煙構(gòu)建出O3與NOX之間詳細(xì)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,該機(jī)理比較復(fù)雜。在實(shí)際試驗(yàn)中,可根據(jù)低溫條件下臭氧與NO 的關(guān)鍵反應(yīng)進(jìn)行研究。
低溫條件下,O3與NO 之間的關(guān)鍵反應(yīng)如下:
NO+O3→NO2+O2
NO2+O3→NO3+O2
NO3+NO2→N2O5
2NO+O2=2NO2
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
2NO+O2=2NO2
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
2HNO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2H2O
與氣相中的其他化學(xué)物質(zhì)如 CO,SOx 等相比,NOx 可以很快地被臭氧氧化,這就使得 NOx 的臭氧氧化具有很高的選擇性。因?yàn)闅庀嘀械?NOx 被轉(zhuǎn)化成溶于水溶液的離子化合物,這就使得氧化反應(yīng)更加完全,從而不可逆地脫除了 NOx,而不產(chǎn)生二次污染。經(jīng)過(guò)氧化反應(yīng),加入的臭氧被反應(yīng)所消耗,過(guò)量的臭氧可以在噴淋塔中分解。除了 NOx之外,一些重金屬,如汞及其他重金屬污染物也同時(shí)被臭氧所氧化。煙氣中高濃度的粉塵或固體顆粒物不會(huì)影響到 NOx 的脫除效率。
1)更靈活。
2)施工便捷。
3)易于維護(hù)、操作管理簡(jiǎn)單。
4)可以隨鍋爐負(fù)荷的變化調(diào)整發(fā)生量,降低能耗。
臭氧氧化脫硝可應(yīng)用于:以煤、焦炭、褐煤為燃料的公用工程鍋爐;以燃?xì)狻⒚?、重油為燃料的工業(yè)鍋爐;鉛、鐵礦、鋅/銅,玻璃、水泥加工、生產(chǎn)的各種爐窯;用于處理生物廢料,輪胎及其他工業(yè)廢料以燃?xì)?、煤、重油為燃料的工業(yè)鍋爐;鉛、鐵礦、鋅/銅,玻璃、水泥加工、生產(chǎn)的各種爐窯;用于處理生物廢料,輪胎及其他工業(yè)廢料
(8)脫硫技術(shù)
1、石灰石膏法
采用石灰石或石灰作為脫硫吸收劑,石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液,當(dāng)采用石灰為吸收劑時(shí),石灰粉經(jīng)消化處理后加水制成吸收劑漿液。在吸收塔內(nèi),吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而被脫除,最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。
1)脫硫效率高達(dá)95%以上,有利于地區(qū)和電廠實(shí)行總量控制。
2)技術(shù)成熟,設(shè)備運(yùn)行可靠性高(系統(tǒng)可利用率達(dá)98%以上)。
3)單塔處理煙氣量大,SO2脫除量大。
4)適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫。
5)對(duì)鍋爐負(fù)荷變化的適應(yīng)性強(qiáng)(30%~100%額定蒸發(fā)量)。 .
6)設(shè)備布置緊湊,減少了場(chǎng)地需求。
7)處理后的煙氣含塵量大大減少。
8)吸收劑(石灰石)資源豐富,價(jià)廉易得。
9)脫硫副產(chǎn)物(石膏)便于綜合利用,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
2、雙堿法
基本化學(xué)原理可分為脫硫過(guò)程和再生過(guò)程兩部分。鈉-鈣雙堿法[Na/Ca]采用純堿啟動(dòng),鈉堿吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學(xué)原理可分脫硫過(guò)程和再生過(guò)程。
脫硫過(guò)程:
Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2 (1)
2NaOH + SO2 →Na2SO3 + H2O (2)
Na2CO3 + SO2 + H2O → NaHSO3 (3)
(1)式為吸收啟動(dòng)反應(yīng)式;
(2)式為主要反應(yīng)式,pH>9(堿性較高時(shí))
(3)式為當(dāng)堿性降低到中性甚至酸性時(shí)(5<pH<9)
再生過(guò)程:
2NaHSO3 + Ca(OH)2 → Na2SO3 + +CaSO3↓ + 2H2O (5)
Na2SO3 + Ca(OH)2 → 2NaOH + CaSO3↓ (6)
1)投資省、脫硫效率高;
2)技術(shù)成熟,運(yùn)行可靠性高;
3)對(duì)操作彈性大,對(duì)燃燒煤種含硫量的變化適應(yīng)性強(qiáng);
4)再生和沉淀分離在塔外,大大降低塔內(nèi)和管道內(nèi)的結(jié)垢機(jī)會(huì);
5)鈉堿循環(huán)利用,損耗少,運(yùn)行成本低;
6)灰水易沉淀分離,可大大降低水池的投資;
7)鈉堿吸收劑反應(yīng)活性高、吸收速度快,可降低液氣比,從而既可降低運(yùn)行費(fèi)用,又可減少水池、水泵和管道的投資;
3、鎂法脫硫
氧化鎂濕法脫硫工藝(簡(jiǎn)稱(chēng):鎂法脫硫)與石灰-石膏法脫硫工藝類(lèi)似,它是以氧化鎂(MgO)為原料,經(jīng)熟化生成氫氧化鎂(Mg(OH)2)作為脫硫劑的一種先進(jìn)、高效、經(jīng)濟(jì)的脫硫系統(tǒng)。在吸收塔內(nèi),吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的氫氧化鎂進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而被脫除,最終反應(yīng)產(chǎn)物為亞硫酸鎂和硫酸鎂混合物。如采用強(qiáng)制氧化工藝,最終反應(yīng)產(chǎn)物為硫酸鎂溶液,經(jīng)脫水干燥后形成硫酸鎂晶體。
反應(yīng)過(guò)程
1、熟化
MgO+H2O —>Mg(OH)2
2、吸收
SO2 + H2O—> H2SO3
SO3 + H2O—> H2SO4
3、中和
Mg(OH)2+ H2SO3 —> MgSO3+2H2O
Mg(OH)2+ H2SO4 —> MgSO4+2H2O
Mg(OH)2+2HCl—> MgCl2+2H2O
Mg(OH)2+2HF —>MgF2+2H2O
4、氧化
2 MgSO3+O2—>2MgSO4
5、結(jié)晶
MgSO3+ 3H2O—> MgSO3·3H2O
MgSO4+ 7H2O —>MgSO4 ·7H2O
1、反應(yīng)性好,脫硫效率高
2、運(yùn)行可靠性高
3、造價(jià)低
4、運(yùn)行費(fèi)用低
5、副產(chǎn)品回收的經(jīng)濟(jì)效益高
4、氨法脫硫
該工藝?yán)冒币何諢煔庵械?span>SO2生成亞硫酸銨溶液,并在富氧條件下將亞硫酸氨氧化成硫酸銨,再經(jīng)加熱蒸發(fā)結(jié)晶析出硫酸銨,過(guò)濾干燥后得化肥產(chǎn)品。主要包括吸收過(guò)程、氧化過(guò)程和結(jié)晶過(guò)程。
(1)吸收過(guò)程
在脫硫塔中,氨和SO2在液態(tài)環(huán)境中以離子形式反應(yīng): 2NH3+H2O+SO2 → (NH4)2SO3 (NH4)2SO3+H2O+SO2 → 2NH4HSO3
隨著吸收進(jìn)程的持續(xù),溶液中的NH4HSO3會(huì)逐漸增多,而NH4HSO3已不具備對(duì)SO2的吸收能力,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充氨水維持吸收濃度。
(2)氧化過(guò)程
氧化過(guò)程主要是利用空氣生成(NH4)2SO4的過(guò)程: (NH4)2SO3+O2 → (NH4)2SO4 NH4HSO3 +O2 → NH4HSO4 NH4HSO4 +NH3 → (NH4)2SO4
(3)結(jié)晶過(guò)程
氧化后的(NH4)2SO4經(jīng)加熱蒸發(fā),形成過(guò)飽和溶液,(NH4)2SO4從溶液中結(jié)晶析出,過(guò)濾干燥后得到化肥產(chǎn)品硫酸銨。
1)脫硫效率高:在液汽比為2.5時(shí),脫硫效率就可達(dá)95%以上;
2)工程投資、運(yùn)行費(fèi)用較低,為石灰-石膏工藝的40%左右;
3)工藝流程簡(jiǎn)單,系統(tǒng)設(shè)備少,從而提高了系統(tǒng)的可靠性,降低了維護(hù)和檢修費(fèi)用;
4)占地面積小,且系統(tǒng)布置靈活,非常適合現(xiàn)有機(jī)組的改造和場(chǎng)地緊缺的新建機(jī)組;
5)氨法煙氣脫硫煙氣脫硫設(shè)備能源消耗低,如電耗、水耗等;
6)對(duì)鍋爐負(fù)荷變化的適用性強(qiáng),負(fù)荷跟蹤特性好,啟停方便,可在40%負(fù)荷時(shí)投用,對(duì)基本負(fù)荷和調(diào)峰機(jī)組均有很好的適用性;
7)對(duì)燃煤硫分的適應(yīng)性強(qiáng),可用于0.3%~6.5%的燃煤硫分。且應(yīng)用于中高硫煤(≥2%)時(shí),副產(chǎn)物價(jià)值可以超過(guò)運(yùn)行成本,其經(jīng)濟(jì)性非常突出;
8)氨法煙氣脫硫煙氣脫硫設(shè)備通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì),使系統(tǒng)做到完全水平衡,無(wú)脫硫廢水排放,不會(huì)造成二次污染。
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