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焦化廠VOCs廢氣處理工藝

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產品簡介

光催化氧化技術在水處理領域的應用已十分成熟，其基本反應原理是在紫外光照射下，通過光催化劑與H2O和O2反應產生強氧化性的羥基自由基（?OH），通過羥基自由基氧化水中有機污染物。其巾TiO2因光催化活性高，具有良好的化學穩(wěn)定性和耐光腐蝕性是較常用的光催化劑。研究表明，光催化氧化法對大氣中有機污染物同樣具有較好的處理能力，但該技術仍存在一些缺陷，如：反應受紫外光源限制、能量產率低、較難處理高濃度及大風

詳細介紹

揮發(fā)性有機物(VOCs)一般指常壓沸點在50-260℃之間的有機物。因成分復雜，其定義有若干種，而從環(huán)保意義上講，VOCs主要指化學性質活潑，能與空氣中含氮物質、碳氫化合物及顆粒物發(fā)生光化學反應的一類有機物。其組成有機物本身屬于大氣污染物，參與光化學反應后產物容易引起光化學煙霧，對大氣造成二次污染。隨著近幾年國家對環(huán)境污染治理力度加大，VOCs已經被認作一項重要大氣污染源，各項環(huán)保法律法規(guī)也將VOCs治理作為一項重要內容。
1.焦化企業(yè)VOCs治理現(xiàn)狀
焦化企業(yè)VOCs排放主要來源于化產回收工序，比如鼓風冷凝區(qū)域焦油儲槽、循環(huán)氨水槽、機械化澄清槽，化產回收加工區(qū)域的苯儲槽、焦油儲槽、萘油儲槽等大部分儲槽的呼吸閥排出的廢氣。該部分廢氣中含有部分苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等物質，都屬于揮發(fā)性有機物。當前，包括煉焦行業(yè)在內的大部分化工企業(yè)，常用的VOCs治理措施主要分為排放源頭控制和排放末端治理兩大類。
1.1排放源頭控制
通過采取預防性的措施，如改進生產工藝和加強生產工藝過程管控等，可有效減少揮發(fā)性有機物的排放。例如：苯類及焦油類物質儲存過程中，部分化工企業(yè)通過內浮頂?shù)刃滦蛢尢娲Ｒ?guī)儲槽，使液體無蒸汽空間，可有效減少蒸發(fā)損失85％-96％；浮頂內部空間通氮氣，在避免污染物排放的同時，減少著火爆炸危險，保證儲液質量；由于液面上沒有氣體空間，故減少罐壁罐頂?shù)母g，從而延長儲罐的使用壽命。
1.2排放末端治理
目前，比較成熟的VOCs廢氣的治理方法主要包括吸附法、光催化氧化法、低溫等離子法、燃燒法等。
1.2.1吸附法
吸附法是目前工業(yè)廢氣治理中常用，也是成熟的一種工藝。吸附法具有以下優(yōu)點：治理效率高、能耗低、技術成熟、操作簡單等。常用的吸附劑包括：顆粒活性炭、硅藻土、氧化鋁、高聚物吸附樹脂、沸石和硅膠等，這些物質含有豐富的孔結構。其中活性炭因吸附能力強、原料充足的特點已廣泛應用于苯系物、鹵代烴的吸收。此外通過對活性炭進行氧化、還原和負載化合物等改性處理，可以進一步提高其吸附能力。
1.2.2燃燒法
燃燒法只在揮發(fā)性有機物在高溫及空氣充足的條件下進行*燃燒，分解為CO2和H2O。燃燒法適用于各類有機廢氣，可以分為直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒。
排放濃度大于5000mg/m的高濃度廢氣一般采用直接燃燒法，該方法將VOCs廢氣作為燃料進行燃燒，燃燒溫度一般控制在1100oC，處理效率高，可以達到95％一99％。
熱力燃燒法適合于處理濃度在1000—5000mg/m的廢氣，采用熱力燃燒法，廢氣中VOCs濃度較低，需要借助其他燃料或助燃氣體，熱力燃燒所需的溫度較直接燃燒低，大約為540—820oC。燃燒法處理VOCs廢氣處理效率高，但VOCs廢氣若含有S、N等元素，燃燒后產生的廢氣直接外排會導致二次污染。
1.2.3光催化氧化法
光催化氧化技術在水處理領域的應用已十分成熟，其基本反應原理是在紫外光照射下，通過光催化劑與H2O和O2反應產生強氧化性的羥基自由基(•OH)，通過羥基自由基氧化水中有機污染物。其巾TiO2因光催化活性高，具有良好的化學穩(wěn)定性和耐光腐蝕性是常用的光催化劑。研究表明，光催化氧化法對大氣中有機污染物同樣具有較好的處理能力，但該技術仍存在一些缺陷，如：反應受紫外光源限制、能量產率低、較難處理高濃度及大風量的氣體。
1.2.4等離子技術
等離子體是物質的第四態(tài)，即電離了的“氣體”，組成成分包括：離子、電子以及未電離的中性粒子，整體呈中性。等離子體分為高溫等離子體和低溫等離子體，現(xiàn)在低溫等離子體已經廣泛應用于多個生產領域。低溫等離子體化學活性高，反應速度快，對高、低濃度的有機物均有良好的去除效果。低溫等離子體技術是在外加電場作用下，通過介質放電產生大量高能粒子，當高能粒子能量高于VOCs化學鍵能時，高能粒子不斷轟擊可使VOCs化學鍵斷裂、電離，從而破壞VOCs分子結構，生成小分子低毒無毒物質，達到消除VOCs目的。該技術具有]藝簡單、適用性強、易于操作和能耗低等優(yōu)點，已成為VOCs處理的前沿技術。
2.技術局限性
目前VOCs系統(tǒng)治理難度較大，主要因為涉及工藝技術、設備設施、管理、資金等因素較多。在末端治理方面，焦化企業(yè)排放的廢氣特征復雜，采用單一的方法難以控制VOCs治理效果，因此發(fā)展新技術，將傳統(tǒng)技術與新技術進行融合，是未來VOCs治理的一個發(fā)展方向。
3.結語
對目前化工企業(yè)常用VOCs末端治理技術及其適用性進行了簡單介紹。需要說明的是，VOCs治理方法本身沒有好壞之分，只有針對VOCs廢氣排放不同的特點，確定合適的方法，才能取得良好的處理效果。