废气处理之蓄热式热力氧化(RTO)
左上:负载贵金属催化剂;左下:陶瓷蓄热体俯视图;右上:蜂窝状活性炭;右下:蜂窝状陶瓷体。
◆原理
将高温氧化与蓄热技术相结合的一种有机废气处理技术。
炉体在进行废气处理之前,先将燃烧室、蓄热床进行预热;预热完毕后,将废气源接入设备。有机废气在配套风机作用下,首先经预热的蓄热陶瓷体1进行热交换,废气经过一次提温后进入加热区,在加热区废气得到第二次提温,此时废气温度达到800℃左右废气直接燃烧,生成二氧化碳与水排出并释放热能;处理后的洁净气体再经过蓄热陶瓷体2进行蓄热由风机排出。经排风机进口测温棒进行温度检测后达到设定温度时,进行阀门切换由蓄热陶瓷体2进入废气、由蓄热陶瓷体1排出,如此循环往复。
◆特点
(1)采用预热和蓄热交替切换技术,使之具有较高的换热效率,效率高达90%以上,节能性能显著;
(2)采用燃烧机供热,可实现大、小功率运行比例调节功能,并具有预清扫、歇火保护、超温报警及自动切断燃料供应功能;运行安全、可靠、高效、耐用;
(3)采用微机自动控制、多点温控,实现多种保护动作、运行信息检索、监控信息反馈,使系统安全、稳定、可靠地运行;
(4)阀门采用气动传动机构,与电动传动机构相比较阀门切换更灵敏、更迅速;
◆适用条件
(1)适用于中高浓度的有机废气
(2)适用于涂装线、印刷、化学合成工艺(ABS合成)、石油炼化工艺各种产生有机废气的场所。
在用多孔性固体物质处理流体混合物时,流体中的某一组分或某些组分可被吸表面并浓集其上,此现象称为吸附。吸附处理废气时,吸附的对象是气态污染物,气固吸附。被吸附的气体组分称为吸附质,多孔固体物质称为吸附剂。固体表面吸附了吸附质后,一部被吸附的吸附质可从吸附剂表面脱离,此现附。而当吸附进行一段时间后,由于表面吸附质的浓集,使其吸附能力明显下降而吸附净化的要求,此时需要采用一定的措施使吸附剂上已吸附的吸附质脱附,以协的吸附能力,这个过程称为吸附剂的再生。因此在实际吸附工程中,正是利用吸附一再生一再吸附的循环过程,达到除去废气中污染物质并回收废气中有用组分。
废气处理之活性炭法
◆原理
活性炭是最常用的吸附剂之一,它具有孔隙率高的特点,其孔径分布为:大孔半径>20000nm,过渡孔半径150~20000nm,微孔半径<150nm。孔径相对越小且孔数越多的活性炭,其比表面积就越大。巨大的比表面积就有强大的表面吸附能。表面吸附能把小分子(分子直径数量级通常在10-10m)污染物捕捉并固定在微孔中,通过的气体即为干净气体。
此外,活性炭颗粒散装放置可形成堆叠效应,使比表面积扩大,表面活性能增强。有时候,气体中往往掺杂一些粒径相对较大的液相或固相物质,即雾或烟。这些物质直径比活性炭微孔孔径大,因此气体在通过活性炭层时它们会被活性炭阻截,这边是活性炭的过滤作用。
◆特点
(1)适用性强,几乎所有污染物质都能用活性炭吸附法去除;
(2)设备简单,吸附过程不使用其它能源,建设费用低廉;
(3)活性炭再生后可重复使用。
◆适用条件
(1)空气干燥。活性炭具有很强的吸湿性,若空气潮湿,活性炭很快会失去作用;
(2)颗粒物浓度低。活性炭对颗粒物或油状物具有阻截作用,当阻截物增加到一定量后,整个系统的风压会特别大,对动力设备的使用寿命有很大影响;
(3)污染物浓度较低。污染物浓度高的话,活性炭很快吸附饱和,降低或
失去吸附作用。经常更换活性炭会产生较大的运行费用,活性炭再生又会消耗大量的能源,也是运行费用的组成部分。
◆应用于石化行业
石化行业废气普遍存在气量偏大的情况,在此情况下,活性炭法并不适合该类废气净化。因为相应产生的换炭成本较高,进而会给企业或业主造成经济负担。另外,某些情况下石化废气的气温较高,高于80℃就不太适合应用活性炭吸附法。因此是否要采用此法处理石化行业废气还要根据具体废气性质来分析和选择。
此外,活性炭对其他直连的烷烃吸附效果较差。对于低浓度、大气量的废气,通常是将活性炭吸附和催化燃烧结合起来使用。先采用活性炭进行吸附提浓,然后在再生过程将含有高浓度有机物的解析器进行催化燃烧,这样可以避免产生大量的活性炭二次污染物。