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          有机废气的处理工艺及效果分析!

          发表时间:2020-01-16 09:58??来源:本站

           

          工业有机废气成分复杂。如果不进行有效处理,直接排放的废气将严重污染大气环境,因此废气处理的重要性不断凸显。

           

          根据实际需要,人们应该使用相应的废气处理工艺来评价处理效果,从而不断提高废气处理工艺的水平。本文详细介绍了目前常用的有机废气处理工艺,并对处理效果进行了分析和评价。

           

          随着社会经济的发展和科学技术的进步,工业生产规模不断扩大。虽然这大大满足了社会需求,但工业发展面临的环境保护压力也在加大。在大气污染物排放量不断增加的现状下,企业需要将自身发展与生态环境相结合,从根本上提高废气处理效率。

           

          废气处理的能源效率与工艺选择密切相关,不同废气的性质和浓度存在很大差异。人们需要从经济性和应用属性两方面选择最佳的废气处理工艺,以进一步提高废气处理的质量。

           

           

           

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          冷凝回收工艺
           

          不同来源的废气在性质和浓度上存在差异。因此,工艺选择逐渐成为废气处理的重点和难点。

           

          其中,大部分高浓度废气是在真空浓缩等环节产生的。通过对这类废气的研究,不难发现废气中含有大量的有机溶剂,具有比较明显的沸点。人们可以选择低温冷凝回收工艺。实际上,工艺的能量效率取决于处理对象的材料特性。

           

          当废气置于低温环境中时,在温度的作用下,液体的性质会发生变化。在其平衡蒸气压下降的过程中,废气中会分离出大量的有机溶剂,既能合理降低大气排放,又能回收有机溶剂。

           

          人们不难发现,冷凝回收工艺在实际应用阶段工艺项目少、操作简单、资源消耗低,但废气处理效果非常理想,为其在工业生产中的广泛应用提供了基本保证。

           

          为了评价冷凝回收处理工艺的应用效果,必须首先进行定量分析。一般情况下,可以根据得到的值进行计算,从而形成对处理过程最客观、最准确的评价。

           

          人们在测量蒸汽压时,可以以方程为基准,在不同的温度环境下,可以将温度值带入方程中。该方程通常包括纯液态蒸汽分压和方程常数等精细元素,分别设定了尾气中溶剂的体积分数和冷凝后尾气中溶剂的体积分数。经过计算,人们可以得到干基含量,然后根据工艺流程逐一计算出批准值,并将其连续带入方程中,从而确定废气回收率。

           

          根据冷凝回收过程的计算结果,可以确定废气处理效率。事实上,在有机溶剂沸点较高的情况下,如果设定的冷凝温度相同,那么处理后的尾气中溶剂总量会相对减少,可以大大提高溶剂回收效果,且总量普遍高于去年同期。如果冷凝温度设定在-15℃以下,溶剂可以回收,小于10%。

          不同物质的物理特性不同,使得不同物质对温度的要求也大不相同。如甲醇、乙醇等在-5℃的缩合环境下可达到最佳的回收效果。因此,在减少空气排放的过程中,该过程对能源效率有着显著的影响。

           

          虽然在冷凝回收工艺的应用阶段,溶剂的回收率较高,但当达到最佳处理温度时,尾气中残留溶剂的含量仍与大气排放标准不同。也就是说,在这样的环境下,废气的直接排放不符合规定,也会造成空气污染。

           

          如果继续降低冷凝温度回收溶剂,功率指标将大大降低,尾气中的水汽将直接受到低温的影响,导致结霜等问题。因此,有必要调整处理工艺的方向和形式,并用干式真空泵回收溶剂。由于干式真空泵排放的废气含水量较低,与低温冷凝处理工艺相比,其优势明显。

           

           

          目前,废气处理工艺种类多样。其中,综合来看,冷凝水回收工艺具有良好的应用效果,不仅不需要耗费更多的资源和资金,而且所需设备少,操作方便。废气处理过程中产生的溶剂也可以回收利用。

           

          在处理期间,设备运行不需要投入大量资金。在废气处理过程中,企业可以依靠回收的溶剂来增加经济收入。结果表明,该方法对有机物含量较高的废气处理较为理想,可实现大量溶剂回收,废气处理效果较为理想。

           

          相比之下,如果废气中有机物含量较低,溶剂回收率将大大降低,废气处理的能源效率也会受到影响,呈现下降趋势。因此,在冷凝回收工艺应用的初期,应测量废气中的有机物含量,并通过方程计算废气的回收率。如果确定废气中有机物含量较低,则不宜采用冷凝回收工艺。

           

             2
          吸水处理工艺
           

          一些废气的物理性质使其能与水结合,因此可以采用吸水法对废气进行处理。在吸水处理工艺的实际应用阶段,物理和化学吸附是发挥工艺节能的关键。如果废气中有机物性质相对稳定且不易改变,可以采用物理吸附法对废气进行处理。

           

          一般来说,有许多种类的有机物质可以溶解在水中。人们在实际应用中需要对物质的性质进行判断。吸水法的应用主要是基于气体吸收的双膜理论。实际上,气侧和液侧都覆盖着相应的气膜和液膜。

           

          废气经处理后,有机物的吸附必然会产生相应的阻力,而膜是形成阻力的主要材料。当气体通过两个膜被吸收和转移时,液相主体将被一个接一个地吸收。在此阶段,也将产生最大吸收值。当汽液相同时,人们可以根据定值来测量吸收用水量。

           

           

          在吸水过程的应用阶段,输入不同的类别后会产生相应的数值。采用不同的公式逐一计算,可以确定最佳吸收标准。

           

          一般情况下,当温度保持在9℃时,应测量出水浓度,以确保工艺应用所涉及的指标能达到预期标准,从而有效提高废气处理效率。通过对实际处理效率的比较发现,以相同规格的有机废气为主体,吸水法的处理效果明显高于冷凝回收法,有机溶剂浓度也有所降低。

           

           

          因此,在9℃的吸水环境中,可溶性有机物在吸水过程中更容易被吸附。相比之下,该工艺的能量效率明显优于冷凝回收工艺。

           

          当有机废气浓度相同时,吸收剂的温度与水中介质的平衡度有直接关系。总之,吸收剂温度低,介质在水中的平衡浓度高,将合理减少吸收剂的用量;吸收剂温度高,介质在水中的平衡度降低,将导致吸收剂消耗量的增加。

           

           

          例如,在25℃以下的温度环境中,如果处理后的有机废气达到排放标准,就会在水中形成相应的稳定平衡浓度,并以相应的标准为核心进行测量。当水吸收有机物时,只能吸收标准部分的有机物,剩余的水需要再生或直接排放。

           

          事实上,在吸水处理工艺的应用阶段,液相环境中气体浓度与相平衡不一致,且吸水处理工艺的能量效率低于预期目标。因此,在有机废气的处理中,如果仅以吸水法为主体,虽然废气能达到排放标准,但会消耗更多的水资源。从技术水平上看,其应用效果良好,但从综合技术上看,其能效略弱。

           

          在水溶质环境中,吸水法更适合于有机废气的处理,特别是低沸点、水溶性强的有机废气。无论是有机物回收还是有机物浓缩,吸水法的能量效率都明显优于冷凝回收法。

           

          但这并不意味着其它高沸点的有机废气也能在吸水过程中得到有效分解,其处理效率相比冷凝回收工艺的应用优势将有所减弱。如果只将此方法应用于废气处理,虽然处理效果能达到排放标准,但能耗普遍较大,这就需要结合实际情况采用协调处理工艺。

           

             3
          吸附过程
           

          吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要由范德华引力引起,选择性差。液化气体越多,就越容易被吸附。物理吸附过程类似于气体的液化,吸附热在数值上也类似于冷凝热,可视为气体在吸附剂表面的冷凝。

           

          物理吸附容易解吸。通过改变操作压力或温度,吸附的物质可以被解吸。化学吸附是指被吸附物质在吸附剂表面形成化学键,具有很强的吸附选择性。吸附热相当于化学反应热,但解吸困难。在废气处理过程中,人们主要采用物理吸附法。

           

           

          废气经阻火器和空气分布器进入吸附床,废气中的有机成分被吸附剂吸附,废气经风机高空排放。当吸附剂接近饱和时,引入水蒸气或其它热源气体进行解吸。由于吸附剂的富集,解吸气体中有机物的含量明显高于处理前废气中有机物的含量,具有一定的回收价值。

           

          解吸气体在冷凝器中冷凝后进入分层罐。如果它溶于水,如乙醇,它将在溶剂回收塔中进一步回收。解吸气体也可以在催化燃烧床(钯或铂催化)中燃烧,以产生无毒的废气排放。燃烧过程中产生的热量加热热空气进行解吸。

           

          目前,制药行业常用的活性炭和碳纤维吸附剂对常用有机溶剂的吸附量为100-400g/kg,吸附量较大。如果设计合理,吸附后尾气中有机物含量可控制在100mg/m3以下,达到排放标准。

           

           

          此次处理工艺中未将燃烧技术进行分析~~

           

           

          低温冷凝是处理高浓度有机溶剂废气的有效方法。该方法设备投资少,能耗低,操作简单,回收率高。它还可以回收相当数量的溶剂,同时减少排放,具有良好的综合效益。水吸收法在处理低沸点、易溶于水的有机废气方面具有一定的优势,但在吸收过程中会产生二次污染物废水。

           

          通过对上述有机废气处理工艺的分析,不难发现处理效果明显不符合预期目标。对于低浓度废气,可采用吸附处理工艺进行进一步处理,确保处理后的废气各项指标达到排放标准。

           

           

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