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低浓度有机废气治理方法该如何选择才比较合适呢

来源:http://www.jschurui.com    发布时间:2020-05-13

读过达尔文《进化论》的朋友们肯定都知道,物竞天择是大自然不变的法则。但是我们现在的生活中,技术发展也是如此,必须优胜劣汰。随着各地方对挥发性有机化合物(VOCs)排放指标的陆续发布,排放浓度限值和排放速率限值的要求越来越严格。对我国及各地挥发性有机化合物排放标准要求汇总分析可看出,地方标准较我国标准严格,新颁布的标准较以前标准严格。针对低浓度有机废气,如何选择一套环保达标、投资合理、运维经济及安全可靠的有机废气治理技术成为各治理企业首先要解决的问题。

目前,常见低浓度有机废气治理技术分为:低温等离子、光催化氧化、蜂窝活性炭吸附浓缩催化氧化、沸石转轮吸附浓缩催化氧化等。

低温等离子技术利用在电极间的10~30kV电压击穿效应,生成包括光子、电子、离子、基态分子原子和激发态分子原子在内的等离子体的基本粒子,与废气中的挥发性有机化合物发生作用,使有机化合物分子在极短的时间内发生分解,生成CO2和H2O以及部分副产物,以达到挥发性有机化合物净化的目的。

光催化氧化治理技术利用特种紫外线波段,在特种催化剂的作用下,将氧气催化生成负氧离子,再将废气中的有机化合物分子氧化还原的一种特殊处理方式。

蜂窝活性炭吸附浓缩催化氧化技术是活性炭吸附技术、催化燃烧技术的组合,VOCs废气经过吸附、浓缩、燃烧3个环节。其净化原理如下:首先,利用活性炭的多孔性和表面张力,将VOCs溶剂吸附在活性炭空隙中,从而净化废气。然后,吸附达到饱和状态,使用热风脱附、再生。至后,在合适的催化剂作用下,促使脱附后的有机物在低温环境下分解为CO2和H2O,达到废气处理目。


沸石转轮吸附浓缩催化氧化技术利用沸石比表面积大和不同温度条件下分子间作用力不同的原理进行设计。低温条件下,大风量的有机废气通过沸石转轮,VOC分子吸附其表面,经过沸石转轮的废气可直接排放。吸附有大量VOC的沸石转轮部分进入高温脱附区,利用小风量的高温废气将沸石转轮上的VOC分子脱附出来,形成高浓度废气,送入后端的废气催化氧化系统催化氧化分解处理成CO2和H2O,净化后的废气可直接排放。

环保达标是有机废气治理的首要目的,针对低浓度废气的治理要求,选择一套满足环保达标的有机废气治理技术可从净化效率、核心设备的使用寿命、适合的治理风量、适合的治理浓度等方面进行综合的分析研判。

针对常规废气,净化效率方面:沸石转轮吸附浓缩催化氧化>蜂窝活性炭吸附浓缩催化氧化>光氧化催化≈低温等离子。针对含有>120℃沸点的有机化合物,沸石转轮吸附浓缩催化氧化明显优于其他治理技术。

在满足环保达标的前提下,低运维费用体现出有机废气治理技术的经济性。运维费用分别按照入口浓度为500mg/m3和100mg/m3的工况进行理论核算。通过分析可看出,针对常规废气,当入口浓度500mg/m3和100mg/m3时,运维费用从高到低:蜂窝活性炭吸附浓缩催化氧化>沸石转轮吸附浓缩催化氧化>光氧化催化>低温等离子。其中,入口浓度增大,则蜂窝活性炭吸附浓缩催化氧化和沸石转轮吸附浓缩催化氧化的运维费用均降低。由于光氧化催化与低温等离子不利用VOCs的化学能,因此运维费用与入口浓度无关联。

低温等离子体技术在VOCs治理的工程实践中多次发生燃烧爆炸事故,极大地限制了该技术在VOCs治理中的推广。安全可靠是环保设备能稳定环保达标运行的保障,目前沸石转轮吸附浓缩催化氧化技术属于政府鼓励推荐的我国先进治理技术。而低温等离子与光氧催化技术属于不鼓励技术,甚至某些地方政府明令禁止本地区使用此类有机废气治理技术。

通过多个方面的分析,我们可以得出结论,那就是光氧化催化技术与低温等离子技术已经不能满足我国目前低浓度有机废气治理的需求了,不管是从环保性能还是安全性能上来说都是如此。沸石转轮吸附浓缩催化氧化与活性炭吸附浓缩催化氧化对比分析,沸石转轮吸附浓缩催化氧化技术在高净化效率、低运行费用、高安全性方面明显优于活性炭吸附浓缩催化氧化技术。因此,鉴于目前越来越严格的有机废气地方环保排放要求,对于常规低浓度有机废气建议优先选择沸石转轮吸附浓缩催化氧化技术。

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