張娟 牟蘇嫣(浙江省天正設(shè)計(jì)工程有限公司,浙江 杭州 310012)
危險(xiǎn)化學(xué)品倉庫尾氣治理方案及裝置的研究
張娟 牟蘇嫣(浙江省天正設(shè)計(jì)工程有限公司,浙江 杭州 310012)
化工生產(chǎn)中,不同的生產(chǎn)車間和工廠類型會(huì)產(chǎn)出不同的廢氣,若是不進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理,不僅造成資源浪費(fèi),還會(huì)造成環(huán)境污染,更有甚者還可能造成安全事故。目前對(duì)于化工廢氣的常見處理方式有多種,本文就危險(xiǎn)化學(xué)品倉庫尾氣治理方案進(jìn)行分析研究。
危險(xiǎn)化學(xué)品;倉庫尾氣;治理方案;治理裝置
伴隨著化工行業(yè)逐漸發(fā)展進(jìn)步,工業(yè)技術(shù)水平越來越高,發(fā)展規(guī)模也在逐步擴(kuò)大?;すに囍饾u改進(jìn),這一過程開始大量引進(jìn)先進(jìn)的工藝、材料、方法、技術(shù),自動(dòng)化生產(chǎn)正在逐步實(shí)現(xiàn),但是與此同時(shí),生產(chǎn)中涉及的危險(xiǎn)物種也在逐漸增多?;どa(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生多種廢氣,其中危險(xiǎn)化學(xué)品倉庫產(chǎn)生的廢氣回收價(jià)值低,但是又不能直接排放,需要采取合適的處理方式進(jìn)行處理后再排放。
危險(xiǎn)化學(xué)品倉庫中的化學(xué)品往往品種較多,產(chǎn)生的廢氣多是自行揮發(fā)、且無組織排放,組分相對(duì)復(fù)雜。這類廢氣濃度較低,回收價(jià)值較低,但是若是直接排放卻會(huì)造成環(huán)境污染且有安全隱患,必須進(jìn)行相應(yīng)的處理。對(duì)于這類廢氣,回收成本較高,收益較低,若直接排放,我們賴以生存的大氣環(huán)境會(huì)因此遭到持續(xù)性的污染,不僅威脅著生態(tài)環(huán)境,更會(huì)對(duì)人們的身體健康造成持續(xù)性不良影響。
對(duì)于危險(xiǎn)化學(xué)品倉庫尾氣,需要找出一種科學(xué)合理的治理方式,既能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,在降低污染的同時(shí)亦能保證具有一定的經(jīng)濟(jì)性,降低處理成本。
(1)吸附法
利用吸附材料對(duì)有機(jī)物分子進(jìn)行吸附,具體原理為:采用比表面積較大的具有微孔結(jié)構(gòu)的吸附材料,吸附有機(jī)物,進(jìn)而達(dá)成凈化尾氣的目標(biāo)。這種方式耗能低、去除率較高、工藝成熟,對(duì)于低濃度廢氣效果較好,但是也存在一定的缺點(diǎn),最為明顯的就是吸附劑容易飽和,膠粒物質(zhì)容易導(dǎo)致吸附劑中毒,失去本身作用的同時(shí)造成二次污染。
(2)冷凝法
冷凝法是采用制冷劑將廢氣冷凝成液態(tài),降低廢氣中有害物質(zhì)的濃度。冷凝法能夠?qū)β饵c(diǎn)低、濃度高的尾氣進(jìn)行有效吸收,但是能耗較高,成本較大。
(3)吸收法
該方法和吸附法類似,是利用吸收劑進(jìn)行尾氣吸收,但是采用的材料是液體材料,其缺點(diǎn)也和吸附法類似,即吸收劑飽和快,容易出現(xiàn)二次污染,且成本較高。
(4)膜分離法
膜分離法利用廢氣中各個(gè)組分透過膜的速度不一致,進(jìn)而將尾氣中的有機(jī)物和空氣分類開來,這種方法的回收率相對(duì)較高,但是膜組件維護(hù)費(fèi)用高,處理速度較慢。
(5)直接燃燒法
直接燃燒法是利用明顯高于有機(jī)物燃點(diǎn)的溫度將有機(jī)廢氣進(jìn)行氧化、熱裂解,優(yōu)點(diǎn)是安全簡單、成本低,但它的主要缺點(diǎn)是燃燒后對(duì)環(huán)境造成二次污染,以及不能回收熱能而造成熱輻射。
(6)低溫等離子技術(shù)
該技術(shù)能夠?qū)ι贁?shù)幾種有機(jī)物進(jìn)行凈化處理,但是想要應(yīng)用到大型的工業(yè)倉庫中還需要進(jìn)一步研究。
(7)其他技術(shù)
除上述技術(shù)以外,對(duì)于倉庫尾氣處理,近年來還有幾種新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)研究,例如:微波空氣凈化技術(shù)、電催化技術(shù)、光催化技術(shù)等等,這類技術(shù)還需要進(jìn)一步研究實(shí)踐,才能推廣到實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中。
(1)原理
綜合參考危險(xiǎn)化學(xué)品倉庫尾氣的成分和傳統(tǒng)處理方案,發(fā)現(xiàn)采取吸附-催化燃燒的工藝進(jìn)行尾氣處理較為合理。吸附材料在吸收有機(jī)物質(zhì)飽和以后,對(duì)其進(jìn)行脫附再生,脫附下來的經(jīng)濃縮后的高濃度廢氣,在催化劑存在下,廢氣中可燃組分能在較低溫度下進(jìn)行燃燒,利用催化劑的催化活性將有機(jī)組分直接完全氧化成CO2和H2O。與直接燃燒法相比,催化燃燒為無火焰燃燒,安全性好。燃燒溫度要求低,大部分烴類和CO在300~450℃之間即可完成反應(yīng),在某些情況下,達(dá)到起燃溫度后便無需外界供熱,故輔助燃料消耗少,節(jié)省能源。這種處理方案能夠避免二次污染,同時(shí)降低能耗,充分發(fā)揮出上述兩種工藝的優(yōu)勢(shì),進(jìn)而科學(xué)合理的治理污染。
(2)裝置
裝置主要組成包括兩個(gè)部分,第一:兩個(gè)替換使用的吸附塔,用于吸附,其中裝填物以蜂窩活性炭為主,使用可再生材料;第二:催化燃燒爐,用于催化燃燒,使高濃度高溫尾氣充分燃燒。另外,裝置尾部還設(shè)置一個(gè)熱交換器,利用尾氣余熱,節(jié)約能源。
(3)流程
首先利用風(fēng)機(jī)將危險(xiǎn)化學(xué)品倉庫中的尾氣通過風(fēng)管進(jìn)入吸附塔中,吸附塔有兩個(gè),當(dāng)其中一個(gè)飽和后便可以切換另一個(gè)使用。飽和的活性炭在加熱器和風(fēng)機(jī)的作用下,與一定溫度的熱空氣接觸進(jìn)行脫附,脫附的高濃度高溫尾氣進(jìn)入到催化燃燒爐中,在催化劑和熱補(bǔ)償?shù)臈l件下充分燃燒,生成水和二氧化碳等排放到大氣中。熱轉(zhuǎn)化器能夠?qū)⑷紵隣t中的余熱重新送回到加熱器中重新利用,保證減少熱排放的同時(shí)降低耗能。
大氣污染問題一直是一個(gè)較為嚴(yán)重的問題,造成大氣污染的最主要原因之一是化工生產(chǎn)中各個(gè)生產(chǎn)流程產(chǎn)生的廢氣。這些廢氣如直接排放,對(duì)于大氣的污染和環(huán)境的影響難以估計(jì),必須采取合適的措施加以控制和處理。本文對(duì)于危險(xiǎn)化學(xué)品倉庫尾氣的治理展開研究,發(fā)現(xiàn)吸附-催化燃燒的治理方案在較低濃度的廢氣治理當(dāng)中適合推廣應(yīng)用。
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