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      RTO的VOCs廢氣管理9大流程,適用范圍和成本管理

      Date:November 15, 2019 141

        
        RTO焚燒爐、RTO專業廠家環境2019年10月18日隨著工業化程度的提高,VOCs污染有進一步擴大的趨勢。 隨著最近環境保護政策的加強,有機污染廢氣的排放控制變得更加重要。 接下來,RTO讓我們來看看國內外有哪些技術,有哪些優點和缺點
        處理原理和分類
        目前揮發性有機污染物的治理包括破壞性、非破壞性方法和兩種方法的組合。
        破壞性方法包括燃燒、生物氧化、熱氧化、光催化氧化、低溫等離子體及其集成技術,主要通過化學和生化反應、光、熱、微生物和催化劑將VOCs轉化為CO2和H2O等無毒無機小分子化合物。
        非破壞法即回收法主要是碳吸附、吸收、凝結和膜分離技術,通過物理方法、溫度控制、壓力控制或選擇性滲透膜和選擇性吸附劑等濃縮分離揮發性有機化合物。
        傳統的揮發性廢氣處理常用于吸收、吸附法去除、燃燒去除等,近年來半導體光催化劑的技術體系、低溫等離子體得到了迅速發展。
        處理流程分析
        1 .吸附工序
        (1)吸附工藝概要
        吸附法主要適用于低濃度氣態污染物的凈化,高濃度有機氣體需要首先通過冷凝等工藝降低濃度后再進行吸附凈化。 吸附技術是最典型、最常用的氣體凈化技術,也是目前工業VOCs管理的主流技術之一。 吸附法的關鍵技術包括吸附劑、吸附設備和工藝、再生介質、后處理工藝等。
        活性炭具有較大的比表面積和孔結構,廣泛應用于有機氣體的吸附回收。 目前,活性炭吸附有機氣體的研究主要著眼于吸附平衡的預測、活性炭材料的改性及有機物質化性質對活性炭吸附性能的影響。
        (2)活性炭吸附工藝的原理和流程;
        活性炭纖維吸附有機廢氣是目前世界上最先進的技術之一,活性炭纖維具有比顆粒狀活性炭更大的吸附容量和更快的吸附動力學性能,活性炭的吸附解吸工藝流程如圖1所示。
        (3)活性炭吸附工藝的影響因素
        (4)活性炭凈化空氣的物理吸附如圖2所示,分子的直徑比孔的直徑大,由于空間阻力,分子不能進入孔,因此不吸附時和分子的直徑與孔的直徑相等,RTO吸附劑的捕捉力強,非常適合低濃度吸附的分子的直徑比孔的直徑小, 孔內發生毛細管凝結,吸附容量大的分子直徑遠小于孔的直徑,吸附分子容易脫附,脫附速度高,低濃度下的吸附量小。
        (5)活性炭吸附工藝的優缺點
        優點:適用于低濃度各種污染物的活性炭價格不高,能耗低,應用更經濟,可通過解吸冷凝回收溶劑有機物; 應用方便,僅與空氣接觸即可發揮作用的活性炭具有良好的耐酸堿和耐熱性,化學穩定性高。
        缺點:吸附量小,物理吸附存在吸附飽和的問題,伴隨著吸附劑的消耗,吸附能力也變弱,焚燒爐使用一段時間可能會使吸附量變小或失去吸附功能,如果進行吸附,則存在吸附特異性的問題,對混合氣體的吸附性可能變弱,同時分子直徑不符合活性炭的孔徑,脫落
        2 .吸收過程
        (1)吸收工藝概要
        用溶液、溶劑或清水吸收工業廢氣中的揮發性氣體,從廢氣中分離出來的方法叫做吸收法。 溶液、溶劑、清水稱為吸收劑。 不同的吸收劑可以吸收不同的有害氣體。
        吸收法使用的吸收設備叫做吸收器、轉換器、洗滌器。 吸收法的工藝流程與濕式除塵工藝相似,但濕式除塵工藝為清水,吸收法凈化有害氣體為溶劑和溶液。
        (2)吸收過程的原理和流程;
        以石油和天然氣回收為例,石油和天然氣回收包括煉油廠、化工廠、石油和天然氣站裝卸、產生的油氣。 石油和天然氣運往銷售終端是完整的系統。
        美國和歐洲國家一般在加油站采取油氣回收措施,密閉油氣和加油,使油箱內的油氣返回油箱車,加油時使用真空輔助裝置或油箱內壓返回油箱。 在油庫、煉油廠和其他石油產品銷售地設置油氣回收裝置,回收油氣。
        吸收法通常用于油氣回收。 裝卸油品時產生的油氣進入吸收塔,從出口排出稀薄空氣,在解吸塔內進行吸收液的真空解吸,再循環解吸后的吸收液,回收塔回收加入汽油的解吸,廢氣返回吸收塔重復這個過程。 溶液吸收法回收揮發性有機物的吸收液通常是特殊的吸收液,吸收液的選擇會影響回收效果。
        (3)吸收技術的優缺點
        優勢:
        吸收法工藝比較簡單,設備投資低,操作和維護費用基本與碳吸附法相同,吸收介質采用煤油和吸收液,沒有二次污染問題。
        缺點:
        該工藝方法回收效率低,對環境保護要求高時,難以達到可接受的油氣排放標準的設備安裝空間大,功耗大,吸收劑消耗大,需要不斷補充。
        3 .冷凝工序
        (1)冷凝工藝概要
        油品在貯藏和銷售過程中部分輕烴成分揮發進入大氣,造成資源浪費和環境危害。 同時,有機溶劑廣泛應用于工業生產,每年大量有機溶劑在空氣中揮發,危害人類健康,造成嚴重的環境污染。 采用適當的方法回收這些揮發性有機物,不僅降低了企業的生產成本,而且具有很大的環保效果。
        冷凝法是回收VOCs的有效方法,其基本原理是利用氣體污染物在不同溫度和壓力下具有不同的飽和蒸汽壓力,通過降低溫度和提高壓力,使某些有機物凝結,凈化回收VOCs。
        (2)冷凝工藝的原理和流程;
        冷凝式油氣回收設備采用多級復蓋或自復蓋冷凍技術,系統工藝比較復雜,但其主要部件的壓縮機和節流機構已經實現了本地化生產,投資和運行成本低。
        根據換熱管的工作原理,分為制冷劑回路和氣體回路部分,換熱管連接兩個。 在氣體循環部,低溫制冷劑在熱交換器與熱的有機溶劑混合氣體進行熱交換,有機溶劑液化而被回收,制冷劑流入蓄能器。
        制冷劑回路、壓縮機將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體制冷劑,在空冷冷凝器中液化,通過干燥過濾器,在制冷劑-制冷劑熱交換器中冷卻后的液體制冷劑與制冷劑進行熱交換,低溫制冷劑進入蓄能器,制冷劑通過吸入過濾器進入壓縮機入口,完成制冷劑的整個熱交換過程。
        (3)冷凝工藝的影響因素
        冷凝分離法回收輕烴應冷卻原料氣體降溫。 根據原理,可分為節流膨脹冷凍、膨脹膨脹冷凍。 根據過程分為制冷劑冷凍(例如丙烷冷凍)、節流膨脹冷凍、膨脹機膨脹冷凍、混合冷凍(除膨脹機膨脹冷凍或過程流體自身的節流膨脹冷凍以外,還有制冷劑冷凍)。
        分離方法包括精餾系統精餾分離、分離器相平衡分離。 該工藝包括脫水、增壓(低壓氣體)、精餾和制冷。 以上冷凝工藝的各部分選擇影響最終冷凝效果。
        (4)冷凝工藝的優缺點
        優勢:
        冷凝法利用物質沸點的不同進行回收,適用于沸點高的有機物。 該方法具有純度高、設備工藝簡單、能耗低的優點,設備緊湊、占用空間小、自動化程度高、維護方便、安全性高、可作為液態油出口等優點
        缺點:
        要達到單一冷凝法需要降低溫度,耗電大,不是真正意義上的“節能削減”。
        4 .膜分離工藝
        (1)膜分離工藝概要
        在石油開采和貯存過程中,一些石油產品揮發到大氣中形成的油氣中,除空氣外,主要為C4-C5和少量芳烴。 這些有機蒸汽的排放不僅會導致嚴重的資源浪費,對空氣質量也有很大影響,進而影響人類健康。 目前有機蒸汽的分離回收方法主要有凝結、活性炭吸附、膜分離法、溶劑吸收法。 膜分離技術是一種高效的分離方法。
        (2)膜分離工藝原理和流程;
        膜分離有機蒸汽回收系統由溶解擴散機理分離。 氣體分子與膜接觸后,在膜的表面溶解,進而在膜的兩側表面產生濃度梯度。 由于不同氣體分子通過致密膜的溶解擴散速度不同,氣體分子從膜內向膜的相反側擴散,最后從膜的相反側表面解吸,最終達到分離目的。
        膜分離裝置安裝在高壓冷凝器上后,由于緩沖罐前排氣壓縮機能力不足,只有一些氣體通過膜分離裝置,其他部分直接進入緩沖罐,滲透氣體在返回低壓冷凝器前,排氣進入緩沖罐。
        (3)膜分離工藝的影響因素
        支撐層的材質對滲透速度和烴類VOCs回收率有重要影響,在相同材質的支撐層中,滲透速度和烴類VOCs回收率隨孔徑的減小而增大,但孔徑減小到某一閾值時,滲透速度和烴類VOCs回收率隨孔徑的減小而減小。
        (4)膜分離工藝的優缺點
        優勢:
        膜分離技術是近代石油化學學科分離科學的前沿技術。 具有投資小、效果快、工藝簡單、回收率高、能耗低、無二次污染的特點,技術含量高
        缺點:
        投資大、膜國產率低、價格高且膜壽命短的膜分離裝置要求穩定流、穩定化氣體,操作要求高。
        5 .燃燒過程
        (1)燃燒過程概要
        一種VOCs處理方法是通過化學和生物技術將VOCs轉化為二氧化碳、水和氯化氫等無毒和毒性小的無機物的破壞性技術。 燃燒法就是這樣的技術。
        燃燒法可分為直接燃燒法和催化燃燒法。 直接燃燒法適于處理高濃度VOCs的廢氣,其運轉溫度通常為800-1200℃時,工藝能源成本高,燃燒廢氣中容易出現二惡英、NOx等副產物的廢氣中的VOCs濃度一般較低,因此僅通過反應熱就能維持反應所需的溫度
        為了提高熱經濟性,進行了許多研究,一個方向是改善催化劑的性能,降低反應溫度。 另一個方向是研究新技術、新反應器的設計,使其能夠在高反應溫度下自發實現。
        (2)燃燒過程的原理和流程;
        在催化燃燒中,預熱公式是基本的工藝形式。 有機廢氣進入反應器前必須在預熱室加熱。 有機廢氣溫度低于100,濃度低,熱量不能自給。 燃燒凈化后,與未處理的廢氣進行熱交換,回收一部分熱量。 氣體和電加熱是這個工藝中常用的方法,加熱到催化反應所需的點火溫度。
        (3)燃燒過程的影響因素
        催化燃燒催化劑的選擇至關重要,其性能在消除效率和能耗方面具有決定性作用。 對揮發性有機化合物的氧化催化劑一般分為貴金屬催化劑(鉑、鈀等)和金屬氧化物催化劑(銅、鉻、錳等) 2種,貴金屬催化劑廣泛用于揮發性有機化合物的催化燃燒。 在催化氧化VOCs的貴金屬催化劑中,鉑活性高于鈀。
        (4)燃燒工藝的優缺點
        優勢:
        與直接燃燒法相比,輔助燃料費低,二次污染物的NOx生成量少,燃燒設備體積小,VOCs去除率高
        缺點:
        催化劑的價格高,廢氣中要求不含引起催化劑失活的成分。
        6 .生物過濾過程
        (1)生物過濾工藝概要
        利用微生物的新陳代謝過程,可以生物降解多種有機物和無機物,有效地去除工業廢氣中的污染物,這是處理有機廢氣的生物方法。
        最初提出使用微生物處理廢氣的構想的是Bach,1923年利用土壤過濾床處理了污水處理廠放出的含有H2S的惡臭氣體。 在德國和荷蘭的許多地區,該技術已經大規模成功地產生了氣味,抑制了揮發性有機化合物和空氣中的有毒排放,對許多常見空氣污染物的抑制效率已經達到了90%以上。
        (2)生物過濾工藝的原理和流程;

      文章來源:中國RTO設備網

      文章標題:RTO的VOCs廢氣管理9大流程,適用范圍和成本管理

      文本地址:http://www.blange.net/gsdt/1751.html

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