废气治理范文
废气治理范文(精选10篇)
废气治理 第1篇
1 有机废气的危害及处理原理
有机废气对环境的危害甚大。人如果长期吸入低浓度的有机废气会引发咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿等慢性呼吸道疾病, 油漆溶剂中的甲醛、苯类化合物等成分是目前公认的强烈致癌物。除此之外, 有机废气对光化学烟雾、酸雨的形成起着非常重要的作用。由于有机废气的危害性, 我国对有机废气的排放一直有着严格的控制, 现行标准为1997年1月1日实施的GB 162 97-199 6《大气污染物综合排放标准》 (以下简称《标准》) 。
有机废气的处理, 一般是通过将有机废气中的有机成分和空气中的氧气反应发生分解, 生成H2O、C O2和其他一些低毒的化合物 (如卤代烃和氧气反应后可以产后卤酸) 。常温下废气中的有机成分和氧气不反应, 在废气处理设备的高温、催化等条件下, 废气中的有机成分发生分解从而使废气得到净化。
2 烘干过程有机废气的治理方法
油漆烘干室产生的有机废气是涂装废气治理的重点。涂装烘干过程烘道中需要不断抽出废气和补充新鲜空气, 以使烘道气体中有机成分低于其爆炸极限, 烘干有机废气中的有机成分主要为有机溶剂和油漆高温固化反应的产物, 废气中有机成分含量一般达到1 0 00 m g/N m3以上, 远远超过《标准》要求, 均需处理后才能排放。烘干有机废气常用的废气净化设备有催化燃烧装置、蓄热式热力焚烧装置和废气焚烧炉, 下面分别介绍。
2.1 催化燃烧装置
催化燃烧装置, 使废气中的有机成分在催化媒的作用下产生分解而得名。实验证明, 在没有催化媒的条件下, 要使废气中有机成分和空气中的氧气反应, 其温度要达到6 00℃以上。催化燃烧装置在铂、钯等催化媒的作用下, 在3 2 0℃以上废气中有机成分即和氧气反应发生分解。
2.1.1 催化燃烧装置原理
有机废气先经过热交换器预热, 再经过电加热器的加热达到3 5 0℃左右, 再进入蜂窝陶瓷催化媒充填的催化床中, 在催化媒的作用下, 废气中有机成分充分分解, 离开催化床净化尾气再与待处理的有机废气进行热交换降低温度后排出。
2.1.2 催化燃烧装置优点
催化燃烧装置结构简单, 占地面积小, 价格便宜。以一套有机废气处理能力5 0 00 Nm 3/h的催化燃烧装置为例, 占地仅需8m2, 价格在20万元以下。正是由于上述优点, 催化燃烧装置在我国早期建设的小批量的汽车生产线烘干室有机废气的净化中使用广泛。
2.1.3 催化燃烧装置缺点
催化燃烧装置在运行一段时间后, 催化媒被灰尘、油烟等覆盖或和某些化合物如铅、囟族元素结合从而失去催化作用, 这种现象称为催化媒中毒。催化媒中毒后, 催化燃烧装置便失去有机废气净化作用, 须更换催化媒。为保证净化质量, 一般催化媒在使用一年左右就需更换。由于这个原因, 催化燃烧装置仅适用含低沸点有机成分、灰尘含量低的有机废气的处理, 如有机溶剂型烤漆的中涂、面漆、罩光漆的烘干废气处理, 而对于电泳漆烘干产生的废气 (含油烟等粘性物质) 处理则不宜采用。
催化燃烧装置在运行过程中净化能力逐渐衰减, 净化效果不稳定, 净化后气体排放温度一般在3 00℃以上能耗较大。由于上述原因, 催化燃烧装置仅适合小批量汽车烘干废气的处理, 近来新建大批量汽车涂装线中, 催化燃烧装置已经逐渐被R T O和废气焚烧炉所取代。
2.2 蓄热式热力焚烧炉 (以下简称RTO)
近年来随着我国汽车大批量汽车生产线的建设, R T O以其价格适中、节能、适用于大风量有机废气处理的特点, 在新建大批量汽车涂装生产线中得到广泛使用。
2.2.1 RTO原理
R T O是利用有机废气在炉膛高温环境下分解的方法。根据蓄热室的数量不同, 常用的R T O分为二室、三室结构。下面简要介绍二室R T O的原理。
二室RT O的原理如图1所示:
每个蓄热室中充填蓄热陶瓷, 其下方有一个进气口和一个排气口。风阀1 1打开时, 风阀2 2也打开, 风阀12、21处于关闭状态, 有机废气通过蓄热室1时, 和蓄热室1中的蓄热体放热使有机废气温度升高进入炉膛, 炉膛中的燃烧机可以确保炉膛内的温度在设定温度 (约80 0℃) , 在炉膛的高温环境下, 废气中的有机成分充分分解后成为净化尾气, 净化尾气经过蓄热体2时, 蓄热室2中的蓄热体蓄热使净化尾气温度降低送入烟囱排放, 在上述过程进行中, 蓄热室2温度不断升高, 蓄热室1温度不断降低。上述过程进行一段时间后, 通过气流方向切换 (风阀11, 22关闭, 风阀12, 21打开) , 蓄热室1由放热转为蓄热状态, 蓄热室2由蓄热转为放热状态。通过对风阀的自动控制, 每隔一定时间 (约1 8 0秒) , 气流方向即发生一次转换。
由于二室R T O在气流方向切换时, 处于放热状态的蓄热室中的残留有机废气尚未进入炉膛分解直接排放, 所以二室R T O对于有机废气的总体去除率在95%左右。
三室RTO通过一室蓄热 (转换后为放热) , 一室放热 (转换后为吹扫) , 一室吹扫 (转换后为蓄热) , 能够解决气流方向切换时放热状态蓄热室中的有机废气残留问题, 净化率能达到9 9%以上。
2.2.2 RTO优点
经过R T O处理后的有机废气, 排气温度仅比进气温度高5 0℃左右。由于废气中有机成分分解时产生热量使废气温度升高, 当废气中有机成分达到2 0 0 0 m g/N m3以上时, 炉膛的燃烧机不用开启即可维持设定温度, 即达到不消耗燃料的情况下有机废气得到净化的状态。
R T O可用于所有涂装烘干有机废气的净化, 涂装车间的所有烘干废气可集中起来, 由R T O统一处理。R T O对有机废气的处理效果稳定, 使用寿命可达1 0年, 使用寿命主要取决于蜂窝状蓄热体的堵塞情况。当蓄热体堵塞造成废气流通不畅达从而使废气处理量降低时, 只需要更换蓄热体 (占R T O总成本的2 5%以下) 即可继续使用。
2.2.3 RTO缺点
由于R T O对于小风量有机废气的处理时热效率低, 仅适用于5000Nm3/h以上有机废气的处理。RTO体积巨大, 一般需要在涂装车间外设置专用场地, 以2 0 0 0 0 N m3/h废气处理能力的二室R T O为例, 占地面积约16m10m。
2.3 废气焚烧炉
在欧系汽车厂家 (如一汽大众、上海大众、东风神龙、华晨宝马) , 涂装烘干的废气处理和烘房供热多采用废气焚烧炉处理烘干废气和为烘干室供热。
2.3.1 焚烧炉原理
有机废气先经过热交换器升温后作为燃烧机的助燃风进入焚烧炉膛焚烧, 炉膛内有机废气和火焰充分混合, 混合气体温度达750℃左右, 在焚烧炉膛中, 有机废气分解成为净化尾气, 净化率达到98%以上, 从焚烧炉膛出来的净化尾气再通过热交换器降温后离开焚烧炉。在热交换器净化尾气的入口和出口设有旁通管和预热风阀, 由于净化尾气通过换热器的阻力较大, 在预热风阀打开时, 大部分净化尾气通过预热风阀直接离开焚烧炉, 调节预热风阀的开启程度可调节净化尾气进入热交换器的流量从而调节净化尾气离开焚烧炉的温度, 净化尾气温度可调范围在3 4 0℃ (预热风阀全闭) 到5 6 0℃ (预热风阀全开) 之间。
净化尾气从焚烧炉出来后被送入烘房的各级加热箱作为烘房的热源使用, 多级换热后, 最终排放温度可降至20 0℃以下。
2.3.2 焚烧炉优点
废气焚烧炉在为烘房供热的同时, 对烘房产生有机废气进行了净化, 一举两得。有机废气处理效果稳定, 使用寿命可达2 0年。
2.3.3 焚烧炉缺点
由于技术所限, 该类焚烧炉鲜有国产化应用, 主要由欧洲进口, 如WK, Durr, Env irotec等, 以一台8 0 0 0 Nm 3/h的进口废气焚烧炉为例, 仅一套废气焚烧炉的价格就达2 0万欧元以上, 投资巨大。
3 喷漆过程有机废气的形成和治理
3.1 喷漆有机废气的水洗及排放
喷漆过程中产生含有大量漆雾的有机废气, 这些漆雾由色漆和有机溶剂组成, 色漆含有颜料等有毒成分, 其毒性远大于有机溶剂, 常用的净化方法是通过水洗的方式先将漆雾中的色漆和溶剂分离。常用的水洗方法有水帘式、水旋式、文丘里式等, 通过水洗, 漆雾中的色漆成分去除率能达到98%以上。水洗用水循环使用, 在循环水中加入油漆絮凝剂, 色漆即以固体形式析出, 再通过刮渣机、沉淀池等方式将固体形态的色漆从循环水槽中捞出进一步处理。
由于有机溶剂不溶于水, 水洗过后的废气中仍含有机溶剂, 为达到《标准》要求, 我国一般采用高烟囱、大风量排放的方法。
3.2 沸石转轮浓缩装置
对于喷漆过程中水洗后有机废气的处理, 目前西方国家部分采用了沸石转轮浓缩+焚烧的方法。
3.2.1 沸石转轮原理
沸石转轮利用沸石低温吸附、高温脱附的特性对有机废气进行浓缩。
转轮在转动过程中, 转轮中的沸石通过吸附区-脱附区-冷却区-吸附区形成循环。待处理有机废气在经过转轮时分两部分, 大部分有机废气经过吸附区其有机成分被吸附后直接排放, 小部分有机废气经过冷却区使沸石降低温度重新具有吸附能力, 这一小部分有机废气离开冷却区后经加热器加热到1 9 0℃左右进入脱附区使沸石中有机成分随之离开转轮。浓缩后的废气有机成分含量达到待处理时1 0倍以上。
3.2.2 沸石转轮优点
浓缩后的废气最终通过废气焚烧炉、R T O等处理后排放, 由于浓缩后的废气量仅有待处理废气的十分之一以下, 从而大大降低了能耗。沸石转轮使用寿命较长, 最长可达1 0年。
3.2.3 沸石转轮缺点
沸石转轮投资巨大, 以2 0 0 0 0 0 N m3/h处理能力转轮装置为例, 投资在1 0 0 0万元以上。美国蒙特公司是沸石转轮的发明者, 在市场方面居于领先地位。
4 有机废气处理装置的选择
废气治理方案 第2篇
一、重要意义
工业炉窑是指在工业生产中利用燃料燃烧或电能等转换产生的热量,将物料或工件进行熔炼、熔化、焙(煅)烧、加热、干馏、气化等的热工设备,包括熔炼炉、熔化炉、焙(煅)烧炉(窑)、加热炉、热处理炉、干燥炉(窑)、焦炉、煤气发生炉等八类(见附件1)。工业炉窑广泛应用于钢铁、焦化、有色、建材、石化、化工、机械制造等行业,对工业发展具有重要支撑作用,同时,也是工业领域大气污染的主要排放源。相对于电站锅炉和工业锅炉,工业炉窑污染治理明显滞后,对环境空气质量产生重要影响。京津冀及周边地区源解析结果表明,细颗粒物(PM2.5)污染来源中工业炉窑占20%左右。
从工业炉窑装备和污染治理技术水平看,我国既有世界上最先进的生产工艺和环保治理设备,也存在大量落后生产工艺,环保治理设施简易,甚至没有环保设施,行业发展水平参差不齐,劣币驱逐良币问题突出。尤其是在砖瓦、玻璃、耐火材料、陶瓷、铸造、铁合金、再生有色金属等涉工业炉窑行业,“散乱污”企业数量多,环境影响大,严重影响产业转型升级和高质量发展。
实施工业炉窑升级改造和深度治理是打赢蓝天保卫战重要措施,也是推动制造业高质量发展、推进供给侧结构性改革的重要抓手。各地要充分认识全面加强工业炉窑大气污染综合治理的重要意义,深入推进相关工作。
二、总体要求
(一)主要目标。到20xx年,完善工业炉窑大气污染综合治理管理体系,推进工业炉窑全面达标排放,京津冀及周边地区、长三角地区、汾渭平原等大气污染防治重点区域(以下简称重点区域,范围见附件2)工业炉窑装备和污染治理水平明显提高,实现工业行业二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物排放进一步下降,促进钢铁、建材等重点行业二氧化碳排放总量得到有效控制,推动环境空气质量持续改善和产业高质量发展。
(二)基本原则
坚持全面推进与突出重点相结合。系统梳理工业炉窑分布状况与排放特征,建立详细管理清单,实现监管全覆盖。聚焦工业炉窑环境问题突出的重点行业以及相关产业集群,加大综合治理力度。合理把握工作推进进度和节奏,重点区域率先推进。
坚持结构优化与深度治理相结合。加大产业结构和能源结构调整力度,加快淘汰落后产能和不达标工业炉窑,实施燃料清洁低碳化替代;深入推进涉工业炉窑企业综合整治,强化全过程环保管理,全面加强有组织和无组织排放管控。通过“淘汰一批、替代一批、治理一批”,提升产业总体发展水平。
坚持严格监管与激励引导相结合。加快完善政策、法规和标准体系,强化企业主体责任,严格监督执法,加大联合惩戒力度,显著提高环境违法成本。更好发挥政府引导作用,增强服务意识,实施差别化管理政策,形成有效激励和约束机制。
三、重点任务
(一)加大产业结构调整力度。严格建设项目环境准入。新建涉工业炉窑的建设项目,原则上要入园区,配套建设高效环保治理设施。重点区域严格控制涉工业炉窑建设项目,严禁新增钢铁、焦化、电解铝、铸造、水泥和平板玻璃等产能;严格执行钢铁、水泥、平板玻璃等行业产能置换实施办法;原则上禁止新建燃料类煤气发生炉(园区现有企业统一建设的清洁煤制气中心除外)。
加大落后产能和不达标工业炉窑淘汰力度。分行业清理《产业结构调整指导目录》淘汰类工业炉窑。天津、河北、山西、江苏、山东等地要按时完成各地已出台的钢铁、焦化、化工等行业产业结构调整任务。鼓励各地制定更加严格的环保标准,进一步促进产业结构调整。对热效率低下、敞开未封闭,装备简易落后、自动化程度低,无组织排放突出,以及无治理设施或治理设施工艺落后等严重污染环境的工业炉窑,依法责令停业关闭。
(二)加快燃料清洁低碳化替代。对以煤、石油焦、渣油、重油等为燃料的工业炉窑,加快使用清洁低碳能源以及利用工厂余热、电厂热力等进行替代。重点区域禁止掺烧高硫石油焦(硫含量大于3%)。玻璃行业全面禁止掺烧高硫石油焦。
加大煤气发生炉淘汰力度。20xx年年底前,重点区域淘汰炉膛直径3米以下燃料类煤气发生炉;集中使用煤气发生炉的工业园区,暂不具备改用天然气条件的,原则上应建设统一的清洁煤制气中心。
加快淘汰燃煤工业炉窑。重点区域取缔燃煤热风炉,基本淘汰热电联产供热管网覆盖范围内的燃煤加热、烘干炉(窑)。加快推动铸造(10吨/小时及以下)、岩棉等行业冲天炉改为电炉。
(三)实施污染深度治理。推进工业炉窑全面达标排放。已有行业排放标准的工业炉窑(见附件3),严格执行行业排放标准相关规定,配套建设高效脱硫脱硝除尘设施(见附件4),确保稳定达标排放。已制定更严格地方排放标准的,按地方标准执行。重点区域钢铁、水泥、焦化、石化、化工、有色等行业,二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、挥发性有机物(VOCs)排放全面执行大气污染物特别排放限值。已核发排污许可证的,应严格执行许可要求。
暂未制订行业排放标准的工业炉窑,包括铸造,日用玻璃,玻璃纤维、耐火材料、石灰、矿物棉等建材行业,钨、工业硅、金属冶炼废渣(灰)二次提取等有色金属行业,氮肥、电石、无机磷、活性炭等化工行业,应参照相关行业已出台的标准,全面加大污染治理力度(见附件4),铸造行业烧结、高炉工序污染排放控制按照钢铁行业相关标准要求执行;重点区域原则上按照颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放限值分别不高于30、200、300毫克/立方米实施改造,其中,日用玻璃、玻璃棉氮氧化物排放限值不高于400毫克/立方米;已制定更严格地方排放标准的地区,执行地方排放标准。
全面加强无组织排放管理。严格控制工业炉窑生产工艺过程及相关物料储存、输送等无组织排放,在保障生产安全的前提下,采取密闭、封闭等有效措施(见附件5),有效提高废气收集率,产尘点及车间不得有可见烟粉尘外逸。生产工艺产尘点(装置)应采取密闭、封闭或设置集气罩等措施。煤粉、粉煤灰、石灰、除尘灰、脱硫灰等粉状物料应密闭或封闭储存,采用密闭皮带、封闭通廊、管状带式输送机或密闭车厢、真空罐车、气力输送等方式输送。粒状、块状物料应采用入棚入仓或建设防风抑尘网等方式进行储存,粒状物料采用密闭、封闭等方式输送。物料输送过程中产尘点应采取有效抑尘措施。
推进重点行业污染深度治理。落实《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》,加快推进钢铁行业超低排放改造。积极推进电解铝、平板玻璃、水泥、焦化等行业污染治理升级改造。重点区域内电解铝企业全面推进烟气脱硫设施建设;全面加大热残极冷却过程无组织排放治理力度,建设封闭高效的烟气收集系统,实现残极冷却烟气有效处理。重点区域内平板玻璃、建筑陶瓷企业应逐步取消脱硫脱硝烟气旁路或设置备用脱硫脱硝等设施,鼓励水泥企业实施全流程污染深度治理。推进具备条件的焦化企业实施干熄焦改造,在保证安全生产前提下,重点区域城市建成区内焦炉实施炉体加罩封闭,并对废气进行收集处理。
加大煤气发生炉VOCs治理力度。酚水系统应封闭,产生的废气应收集处理,鼓励送至煤气发生炉鼓风机入口进行再利用;酚水应送至煤气发生炉处置,或回收酚、氨后深度处理,或送至水煤浆炉进行焚烧等。禁止含酚废水直接作为煤气水封水、冲渣水。氮肥等行业采用固定床间歇式煤气化炉的,加快推进煤气冷却由直接水洗改为间接冷却;其他区域采用直接水洗冷却方式的,造气循环水集输、储存、处理系统应封闭,收集的废气送至三废炉处理。吹风气、弛放气应全部收集利用。
(四)开展工业园区和产业集群综合整治。各地要加大涉工业炉窑类工业园区和产业集群的综合整治力度,结合“三线一单”(生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和生态环境准入清单)、规划环评等要求,进一步梳理确定园区和产业发展定位、规模及结构等。制定综合整治方案,对标先进企业,从生产工艺、产能规模、燃料类型、污染治理等方面提出明确要求,提升产业发展质量和环保治理水平。按照统一标准、统一时间表的要求,同步推进区域环境综合整治和企业升级改造。加强工业园区能源替代利用与资源共享,积极推广集中供汽供热或建设清洁低碳能源中心等,替代工业炉窑燃料用煤;充分利用园区内工厂余热、焦炉煤气等清洁低碳能源,加强分质与梯级利用,提高能源利用效率,促进形成清洁低碳高效产业链。
加强涉工业炉窑企业运输结构调整,京津冀及周边地区大宗货物年货运量150万吨及以上的,原则上全部修建铁路专用线;具有铁路专用线的,大宗货物铁路运输比例应达到80%以上。
涉工业炉窑类产业集群主要包括陶瓷、玻璃、砖瓦、耐火材料、石灰、矿物棉、铸造、独立轧钢、铁合金、再生有色金属、炭素、化工等行业。各地应结合当地产业发展特征等自行确定。
四、政策措施
(一)完善排放标准体系。加快涉工业炉窑行业大气污染物排放标准制修订工作。20xx年6月底前,完成铸造、日用玻璃、玻璃纤维、矿物棉、电石等行业大气污染物排放标准制订。加快大气污染物综合排放标准修订。鼓励各地制修订相关行业地方排放标准。
(二)建立健全监测监控体系。加强重点污染源自动监控体系建设。排气口高度超过45米的高架源,纳入重点排污单位名录,督促企业安装烟气排放自动监控设施。钢铁、焦化、水泥、平板玻璃、陶瓷、氮肥、有色金属冶炼、再生有色金属等行业,严格按照排污许可管理规定安装和运行自动监控设施。加快其他行业工业炉窑大气污染物排放自动监控设施建设,重点区域内冲天炉、玻璃熔窑、以煤和煤矸石为燃料的砖瓦烧结窑、耐火材料焙烧窑(电窑除外)、炭素焙(煅)烧炉(窑)、石灰窑、铬盐焙烧窑、磷化工焙烧窑、铁合金矿热炉和精炼炉等,原则上应纳入重点排污单位名录,安装自动监控设施。具备条件的企业,应通过分布式控制系统(DCS)等,自动连续记录工业炉窑环保设施运行及相关生产过程主要参数。推进焦炉炉体等关键环节安装视频监控系统。自动监控、DCS监控等数据至少要保存一年,视频监控数据至少要保存三个月。
强化监测数据质量控制。自动监控设施应与生态环境主管部门联网。加强自动监控设施运营维护,数据传输有效率达到90%。企业在正常生产以及限产、停产、检修等非正常工况下,均应保证自动监控设施正常运行并联网传输数据。各地对出现数据缺失、长时间掉线等异常情况,要及时进行核实和调查处理。严厉打击篡改、伪造监测数据等行为,对监测机构运行维护不到位及篡改、伪造、干扰监测数据的,排污单位弄虚作假的,依法严格处罚,追究责任。
(三)加强排污许可管理。按照排污许可管理名录规定按期完成涉工业炉窑行业排污许可证核发。开展固定污染源排污许可清理整顿工作,“核发一个行业、清理一个行业、达标一个行业、规范一个行业”。加大依证监管执法和处罚力度,确保排污单位落实持证排污、按证排污的环境管理主体责任。对无证排污、超标超总量排放以及逃避监管方式排放大气污染物的,依法予以停产整治,情节严重的,报经有批准权的人民政府批准,责令停业、关闭。建立企业信用记录,对于无证排污、不按规定提交执行报告和严重超标超总量排污的,纳入全国信用信息共享平台,通过“信用中国”等网站定期向社会公布。
(四)实施差异化管理。综合考虑企业生产工艺、燃料类型、污染治理设施运行效果、无组织排放管控水平以及大宗物料运输方式等,树立行业标杆,引导产业转型升级。在重污染天气应对、环境执法检查、经济政策制定等方面,对标杆企业予以支持,对治污设施简易、无组织排放管控不力的企业,加大联合惩戒力度。
强化重污染天气应对。各地应将涉工业炉窑企业全面纳入重污染天气应急减排清单,做到全覆盖。针对工业炉窑等主要排放工序,采取切实有效的应急减排措施,落实到具体生产线和设备。根据污染排放绩效水平,实行差异化应急减排管理。重点区域内钢铁、建材、焦化、有色、化工等涉大宗货物运输企业,应制定应急运输响应方案,原则上不允许柴油货车在重污染天气预警响应期间进出厂区(保证安全生产运行、运输民生保障物资或特殊需求产品的国五及以上排放标准车辆除外)。
(五)完善经济政策。落实税收优惠激励政策。严格执行环境保护税法,按照有关条款规定,对涉工业炉窑企业给予相应税收优惠待遇。纳税人排放应税大气污染物的浓度值低于国家和地方规定的污染物排放标准百分之三十的,减按百分之七十五征收环境保护税;低于百分之五十的,减按百分之五十征收环境保护税。落实环境保护专用设备企业所得税抵免优惠政策。
给予奖励和信贷融资支持。地方可根据实际情况,对工业炉窑综合治理达标的企业给予奖励。支持符合条件的企业发行企业债券进行直接融资,募集资金用于工业炉窑治理等。
实施差别化电价政策。充分发挥电力价格的杠杆作用,推动涉工业炉窑行业加快落后产能淘汰,实施污染深度治理。严格落实铁合金、电石、烧碱、水泥、钢铁、黄磷、锌冶炼等行业差别电价政策,对淘汰类和限制类企业用电(含市场化交易电量)实行更高价格。各地可根据实际需要扩大差别电价、阶梯电价执行行业范围,提高加价标准。鼓励各地探索建立基于污染物排放绩效的差别化电价政策,推动工业炉窑清洁低碳化改造。
五、保障措施
(一)加强组织领导。生态环境部、发展改革委、工业和信息化部、财政部共同组织实施本方案,各有关部门各司其职、各负其责、密切配合,形成工作合力,加强对地方工作指导,及时协调解决推进过程中的困难和问题。
各地要按照打赢蓝天保卫战总体部署,把开展工业炉窑大气污染综合治理放在重要位置,切实加强组织领导,严格依法行政,加大政策扶持力度,做好监督和管理工作;结合第二次污染源普查工作,开展拉网式排查,建立管理清单,掌握工业炉窑使用和排放情况;提前谋划,制定工业炉窑大气污染综合治理实施方案,明确治理要求,细化任务分工,确定分年度重点项目(示例见附件6),20xx年9月底前报送生态环境部、发展改革委、工业和信息化部等部门。
(二)严格评价管理。生态环境部会同有关部门,按照各省(区、市)工业炉窑大气污染综合治理实施方案,每年对上一年度方案落实情况进行评价。各地要增强服务意识,按照行业治理标准和产业集群综合整治方案等要求,组织开展评估工作,严把工程建设质量,严防建设简易低效环保治理设施。
建立完善依效付费机制,多措并举治理低价中标乱象。加大失信联合惩戒力度,将工程建设质量低劣的环保公司和环保设施运营管理水平低、存在弄虚作假行为的运维机构列入失信联合惩戒对象名单,纳入全国信用信息共享平台,并通过“信用中国”等网站定期向社会公布;相关涉工业炉窑企业在重污染天气预警期间加大停限产力度。依法依规对失信企业在行政审批、资质认定、银行贷款、上市融资、政府招投标、政府荣誉评定等方面予以限制。
(三)严格监督执法。各地要开展工业炉窑专项执法行动,加强日常监督和执法检查,严厉打击违法排污行为。对不达标、未按证排污的,综合运用按日连续计罚、查封扣押、限产停产等手段,依法严格处罚,并定期向社会通报。严厉打击弄虚作假、擅自停运环保设施等严重违法行为,依法查处并追究相关人员责任。将工业炉窑大气污染综合治理落实情况作为重点区域强化监督定点帮扶工作的重要任务,对推进不力、工作滞后、治理不到位的,要强化监督问责。
(四)强化企业主体责任。企业是工业炉窑污染治理的责任主体,要切实履行责任,按照本行动方案和地方有关部门要求等制定工业炉窑综合治理实施计划,确保按期完成改造任务。加大资金投入,加快装备升级和燃料清洁低碳化替代,实施污染深度治理。加强人员技术培训,健全内部环保考核管理机制,确保治污设施长期稳定运行。及时公布自行监测和污染排放数据、污染治理措施、重污染天气应对、环保违法处罚及整改等信息,推动公众参与和社会监督。国有企业和龙头企业要发挥表率作用,引导行业转型升级和高质量发展。
(五)加强技术支持。研究制定工业炉窑大气污染综合治理相关技术指导文件。支持企业与高校、科研机构、环保公司等合作,创新节能减排技术。充分发挥行业协会作用,加强行业自律,出台相关污染防治技术规范,引导树立行业标杆,助推行业健康发展。鼓励行业协会等搭建工业炉窑污染治理交流平台,促进成熟先进技术推广应用。
有机废气治理技术及其新进展 第3篇
关键词:有机废气;研究治理;研究进展
1.传统治理技术的相关概念
1.1活性炭吸附法。活性炭吸附法中的吸附剂可分为物理和化学两类,其划分依据是根据固体从液相或气相中吸附掉有害成分。由于疏水键的存在,化学吸附剂可以实现对有机废气的吸附而不会对水产生相同的作用,即利用疏水键,化学吸附剂可以实现有机废气与水的分离,从原料中把污染物去除。其原理是没有充分的时间使吸附剂与固相和气相中的废气进行接触,反应进程达不到一定程度,以致有机污染物在水相中被去除时,化学吸附作用较为明显,但是在去除有机废气中却很少被使用。
因此,物理吸附剂在有机废气的治理中得到广泛的运用,这些材料具有极强的物理吸附性,通常状况下是可用于多种范围的活性炭或沸石。具有传质速率快等优势的材料被用来治理有机废气,因为这样的材料是呈纤维状的,往往比颗粒状和蜂窝状更有优势[1]。
1.2生物处理法。微生物附着在滤料介质中,给定合适的环境,微生物便可以分解废气中的有机成分,作为氮源和碳源分解为无机盐、二氧化碳和水等物质。生物过滤法和生物吸收法组成了生物处理技术,生物过滤法会对有机废气进行降解,当固体介质上的微生物附着、生长时(介构构成固定床层),会吸附通过的有机废气,达到过滤的效果;生物吸收法的本质也是有机废气被微生物分解,当液体和有机废气接触后,液体会吸收有机废气,其原因在于液体中存在微生物的营养配料,以致促进微生物的活性。生物处理技术优点较为明显,在运行费用、设备操作、二次污染等方面具有明显优势。
1.3吸收法。在一般情况下吸收法是指液体吸收法,当吸收剂和有害物质接触并对其吸收时,废气和吸收剂接触非常充分,这样有利于接受过程的进行,进而从吸收剂中去除有机废气,经过处理把吸收剂分离,最后便达到了循环利用吸收剂的效果。在现阶段,吸收原理的运用体现之一是废气处理设备中的喷淋装置。物理吸收剂的理论原理是物质具有相似相容的物理性质(分子结构的一致性是其发挥作用的前提),比如像甲醇、丙酮、醚等易于溶于水的气体可以利用吸收剂水去除之,但是对于结构差异大,不具备相似相容性质的的物质,水便无法起到作用。这时化学吸附法会是一个更好的选择,其主要是通过有机废气与吸附剂上面的基因发生作用。研究者通过对现阶段吸收法在国内外的应用进行试验、总结可以得出结论,不同吸附剂对有机废气的处理时,因吸附剂的种类不同会产生不同的效果,因此当面对不同有机废气时,应选择不同的吸附法。
2.有机废气治理技术现状
2.1活性炭吸附的限制。使用活性炭吸附污染物是通过将气相的污染物吸附到活性炭中,从根本上没有解决污染的问题。当污染物中只有一种有机气体时,活性炭的吸附效果较为明显,但当多种有机气体混合在一起,同时存在污染物中时,活性炭的吸附作用便会大幅降低。活性炭吸收污染物一定程度后达到饱和,处理活性炭的方式主要有两种,一是再生,二是废气。再生主要是指提取用过的活性炭中的有效部分,重复使用,但是使用过的活性炭有效部分较少,大部分被损坏,而且在不断再生的过程中它的吸附作用逐渐下降,再次使用产生的尾气会造成二次污染。废弃主要是指把吸附过后的活性炭以填埋或烧掉的方式处理掉,这种方式会造成资源的直接浪费,不利于环境友好型的社会发展。
2.2生物法的限制。微生物在高分子材料中进行降解时,如对苯类物质和PAEs进行降解,速度会非常慢,原因是微生物的酶靠近化合物的分子内部是非常困难的,有机物中的复合物分子和聚合物对这种降解作用具有抵抗作用。这些客观条件在很大程度上限制了生物处理法的应用。
2.3吸收液吸收效率低。液相吸收法是一种物理或化学转变,把污染物从气相转变到液相,大风量低浓度的有机废气或高浓度有机废气通过气态污染物液相喷淋吸收针的治理效果比较好,但针对低风量低浓度有机废气的治理仍存在一定缺陷。
3.有机废气治理技术展望
3.1生物膜法。人们利用有机生物在自然界中处理废物,特别是通过微生物讲解过程,是一种优异的处理手段,在有机污水处理中,利用生物膜法对其处理已经有100多年的发展历史,然而在工业废气处理中,特别是在有机废气的分解、净化方面存在着一定的局限性。作为有机废气治理研究前沿性课题的生物膜法,理论知识得到认可,虽然在有机废气治理方向还没有被应用于生产实践,但是得到了业界专业人士的一致好评,定位其具有广泛的应用前景。在具有多孔介质的表面进行生物培养,通过对填料层中的有机气体进行降解,转化掉绝大多数被污染的材料,被称为生物膜法,其结果是把有机废气转化为二氧化碳、水和非酸碱性的盐类。
3.2 UV光催化技术。有机废气通过高能高臭氧的UV紫外线光束照射能产生裂解,如三甲胺、甲硫氢、二甲二硫及苯乙烯等废气,在高能的紫外线光下,苯、二甲苯中的高分子链可以被降解成二氧化碳和水等低分子类的化合物。此外,细菌的核酸被高能UV光照射后会遭到破坏,遭到破坏的细菌对臭氧氧化失去抵抗能力,以达到完全的脱臭和杀灭细菌的作用[2]。
3.3等离子体分解法。在工业生产中,已经运用等离子体分解法技术对氯氟烃分解,此方法的优势在于对装置的规模没有严格要求,在比较短的时间内可以完成分解过程,此外,较多的氯氟烃等气体可以在小型装置内处理。等离子体分解法运用设备可以分为两个子系统,首先是超高温加水分解系统,其原理是利用等离子体的化学作用和水蒸气相遇会产生分解,让高频率等离子体瞬间增速,以至在短时间内把温度提高到一万摄氏度。另外一个系统是排气急冷系统,它主要是为了阻止二恶英类的二次合成,其中在高温分解下的排放气体可以被快速冷却到80摄氏度以下[3]。
4.结束语
随着社会的不断发展,有机废气的合理、高效处理日亦重要,在处理有机废气时,根据不同实际情况,应选择最合适的技术方法,实现高效的废气处理。同时,有机废气新技术的创新开发尤为重要,推动创新驱动发展,为环境保护贡献一份力量。
参考文献:
[1]刘海玥,金迪,杨晓丽,刘亮活.性炭纤维在有机废气治理中的应用[J].科技致富向导,2012(24).
[2]易靈.有机废气治理技术的研究进展[J].四川环境,2011,30(5).
整体厂房废气治理技术探讨 第4篇
1整体厂房废气治理的必要性:
1.1厂房内的工作面大, 点源污染分布广并且不固定, 不适合采用局部治理技术;
1.2厂房内生产线排列紧密, 吊装工作频繁, 客观上无法对点源进行废气捕集;
1.3工件体积庞大, 点源污染分布在工件的多个位置, 客观上无法对废气进行局部捕集或对工件全封闭;
1.4采用了点源污染局部治理的厂房, 在工件流转中存在无组织排放的普遍现象, 再加上废气净化设备不能实现百分之一百的净化效果, 残余的废气经过积累, 会在厂房的上空形成废气层, 整体厂房废气治理技术辅助进一步改善厂房环境。
2设计原则
整体厂房的废气捕集分为分布式和集中式, 相应的治理也分为分布式治理和集中式治理。分布式模式是多个风机和多个治理设备, 风机和治理设备是一一对应关系, 我们将这个对应组合称为分布式净化单元;而集中式模式只有一套风机组和一套净化机组, 我们将这个组合命名为集中式净化机组[1]。
2.1流量计算
设计整体厂房的排风首先需要计算流量, 为了便于理解和后续的经济分析, 我们假定厂房的容积为100m×100m×15m, 也就是说, 厂房的容积为150000m3。
一般换气次数的设计值取2到4次每小时[2], 则该假想厂房的设计流量为600000 m3/h。
关于厂房换气次数的计算还有根据污染源的排放量的加权计算方法, 计算公式如下[5]:
其中L———全面通风量, m3/s;
K———安全系数, 按经验值取3~10的范围;
X———有害物散发量, g/s;
y2———有害物质的浓度, g/m3;
y0———有害物质的目标浓度, g/m3。
选择哪种计算方法取决于污染源的密度、废气流量、环境和经济性等诸多因素。实际操作中, 可以对两种计算结果进行比对并进行经济技术分析, 结合使用方的实际要求最终确定。
2.2换气量设计原则
2.2.1当室内同时存在有害物源、热源和湿气源时, 分别计算换气量, 然后取最大值;
2.2.2某种溶剂的蒸汽及刺激性气体 (如SO2、SO3或氟化氢) 有两种以上同时向室内散发时, 由于对人体的危害有联合作用, 全面换气量应把各种气体分别稀释至容许浓度的空气总量之和;
2.2.3除上述有害物质的蒸汽与气体外, 其他有害物质同时散发时, 通风量仅按需要换气量最大的有害物质计算。
2.3气流组织原则
2.3.1全面通风的进、排风应避免使含有大量热、湿或有害物质的空气流入没有或仅有少量热、湿或有害物质的作业地带或人员经常停留的场所, 进风口应尽量靠近作业地点, 排风口应尽量靠近有害物源或有害物质浓度高的区域;
2.3.2要求的卫生条件比周围环境的卫生条件高时, 应保持厂房内为正压状态;
2.3.3尽量使进风气流均匀分布, 减少涡流, 避免有害物质的局部地点积聚;
2.3.4进、排风口的相对位置应安排妥当, 防止进风气流不经污染地带就直接排出室外, 形成气流短路。
2.4送风原则
2.4.1放散热或同时放散热、湿和有害气体的生产厂房及辅助建筑物, 当采用上部或上、下部同时全面排风时, 宜送至作业地带;
2.4.2放散粉尘或密度比空气大的气体或蒸汽, 而不同时放散热的生产厂房及辅助建筑, 当从下部地带排风时, 已送至上部地带;
2.4.3当固定工作地点靠近有害物放散源, 且不可能安装有效的局部排风装置时, 应直接向工作地点送风。
2.5排风原则
2.5.1当有害气体和蒸汽密度比空气小时, 或在相反的情况下, 但车间内有稳定的上升气流时, 宜从房间上部地带排出所需风量的2/3, 从下部地带排出1/3;
2.5.2当有害气体和蒸汽密度比空气大, 车间内不会形成稳定的上升气流时, 宜从房间上部地带排出所需风量的1/3, 从下部地带排出2/3;
2.5.3房间上部地带排出风量不应小于每小时一次换气;
2.5.4从房间下部地带排出的风量, 包括距地面2m以内的局部排风量。
3分布式模式
采用分布式模式的整体厂房废气治理的关键步骤之一是网格化, 将厂房按设计流量划分成若干个网格, 每个网格是分布式净化单元的流量, 全部单元流量的总和等于或大于设计流量。比如, 若分布式净化单元的流量为15000m3/h, 则需要40个分布式净化单元。
3.1厂房补风
厂房补风以采用自然补风模式为主, 采用分布式补风单元为辅[2], 减少资金投入。自然补风是通过底层的气窗和门来实现, 有条件的也可以利用联通的隔壁厂房, 这样可以减少热源的投入。在自然补风模式中, 由于厂房门设有热风幕, 可以提升补充空气的温度, 所以, 冬季补风以厂房门补风为主。对于非危险性废气净化时, 可以将净化后的达标气体进行回用补风, 尤其是在北方的冬季, 可以减少热源的损失。
3.2中央控制系统
分布式净化单元和分布式补风单元的控制由无线中控系统统一执行, 无线通信技术选用ZIGBEE通信技术[3]。在分布式控制系统中, 中控系统是整个分布式系统的核心, 中控系统的作用就是控制风机动力, 它最大的优势就是组态灵活。风量调整原则是净化单元的总排风量要略大于补风总量, 这样厂房会呈现轻微的负压, 避免污染的废气影响大气环境。
4集中式模式
集中式模式的整体厂房净化系统由回风口、回风管道、净化与新风机组、送风管道、送风口和控制柜组成。净化与新风机组将废气净化功能和新风补偿功能有机组合在一起, 新风补偿时, 部分采用净化后的厂房内气体。送风口安装在厂房地面以上2000mm高位置, 通过分支管道与送风管道连接, 气流组织采用置换通风模式, 下送上回。在实际工作中, 大面积厂房一般设有排风天窗, 而且每25m宽设一跨。集中式整体厂房设计时, 在每跨安装一套机组和配套的回风、送风系统, 这就是集中式整体厂房的分跨治理[4]。
5经济分析
经济分析从投资、建设周期、运营和维护三个方面来考虑。
5.1投资
分布式和集中式整体厂房废气治理系统在投资方面的最大区别就是通风管道的投入, 在这一方面, 集中式整体厂房废气治理系统远大于分布式整体厂房废气净化系统;
5.2运营
在运营方面, 由于集中式整体厂房废气治理系统需要克服长通风管道的较大的压力损失, 需要较大全压的风机组进行配合, 因此, 集中式整体厂房废气治理系统要消耗更多的电能5.3维护
在维护方面, 集中式整体厂房废气治理系统要消耗更多的耗材。5.4建设周期
由于没有通风管道系统的安装工程, 分布式整体厂房废气治理系统的建设周期要短一些。
6应用
我们将厂房做一下分类, 分为已有厂房和新建厂房。
6.1已有厂房
已有厂房又可以分为有通风空调系统和无通风空调系统。
6.1.1有通风空调系统。对于有通风空调系统的厂房可以对机组进行改造, 根据厂房废气的性质, 在原有机组的基础上增加废气净化功能段也可以用废气净化功能段替换原来的中效过滤段。
由于增加的废气净化功能段会同时增加管道的压力损失, 所以需要对原有的风机动力进行补偿。
6.1.2无通风空调系统。无通风空调系统的厂房一般设有分布式排风口, 有的排风口安装了轴流风机, 有的靠“热烟羽效应”自然排风。可以采用分布式净化单元来替代原来的轴流风机, 或者新安装分布式净化单元。
6.2新建厂房
新建厂房分为安装通风空调系统和不安装通风空调系统两种。对于安装通风空调系统的厂房, 在机组设计上增加废气净化功能段;对于不安装通风空调系统的厂房, 直接设计分布式净化单元。
6.3局部废气治理的必要
对于厂房内可以进行局部废气治理的工位, 有必要进行局部治理, 只有在局部治理工作全部完成的情况下再考虑整体治理。相对于整体厂房废气治理, 局部废气治理的投入少、运营费用低、针对性强、效果明显。在充分实施了局部治理后的厂房进行整体厂房治理, 可以减少整体治理的投入、降低整体设施运营费用。局部与整体有机配合的结果就是综合费用低、治理效果好、性价比最优。
7结语
整体厂房废气治理要充分与局部废气治理相结合, 与通风空调系统相融合, 优先考虑分布式治理技术。
参考文献
[1]姜安玺, 等.空气污染控制.北京:化学工业出版社, 2010.
[2]加藤龙夫, 等.恶臭的仪器分析.北京:中国环境科学出版社, 1992.
废气治理 第5篇
设 计 方 案
目 录
1、总论.............................................3 1.1项目由来.........................................3 1.2设计依据.....................................3 1.3设计原则....................................4 1.4设计范围......................................4
2、生产工艺及污染物发生状况.......................4 2.1生产工艺简介..................................4 2.1.1 喷漆房加工的生产工艺.........................5 2.1.2打磨台加工的生产工艺..........................5 2.2污染物源强及排放标准............................5 2.2.1 源强........................................5 2.2.2 主要废气物化指标.............................6 2.2.3 处理量的确定...............................7 2.2.4 浓度的确定...................................7 2.2.5 排放标准...................................7 2.2.6 废气治理指标..............................8
3、废气处理工艺选择................................8 3.1本案选择.....................................10 3.1.2 打磨台粉尘处理工艺流程.................10 3.2工艺流程说明...................................10 3.2.1喷漆房废气处理系统...........................10
4、主要设备及构筑物............................12
1、总论 1.1项目由来
XXXXXX有限公司是东盟经济区门业制造公司。公司在生产过程(主要是喷漆)中产生了有机废气,对周围大气造成了污染,但尚未能得到有效控制。打磨台产生的粉尘按照国家环保管理部门的有关要求,必须严格控制喷漆生产过程中有机废气甲苯,二甲苯及非甲烷总烃的排放量及粉尘得控制量。对此,该公司领导高度重视,决定对公司喷漆线及打磨生产线实施有机废气综合治理,确保有机废气排放中的甲苯,二甲苯及非甲烷总烃含量达到国家排放标准,实现企业社会与经济效益双赢。
本公司提供的数据和现场勘察的基础上,根据同类企业废气数据及工程实施经验,编制了本项目的废气处理工程设计方案,供环保部门审查和厂方选用。
1.2设计依据
(1)《中华人民共和国环境保护法》及其它相关环境保护法律、法规和规章;
(2)《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996;(3)现场勘察及业主提供的有关资料和介绍;(4)有关设计规范与要求。1.3设计原则
根据环保要求,保证该项目对企业周边的空气环境质量影响在 允许规范范围内为原则;
(1)坚持安全、经济、适用,并兼顾美观的精心设计原则;(2)选择工艺成熟、系统稳定可靠、管理方便、无二次污染的 治理技术;
(3)在运行过程中,便于操作管理、便于维修、节省动力消耗 和运行费用;
(4)废气净化系统设计将充分考虑现有场地和设施,因地制宜、合理布局。1.4设计范围
废气处理系统设计内容包括从废气出口集气箱总管至排气筒之 间的废气处理设施(工艺、设备、电气等在内)的工程设计、安装指 导及调试。
2、生产工艺及污染物发生状况 2.1生产工艺简介
喷漆加工的生产工艺如下图所示。2.1.1 喷漆房加工的生产工艺 图1 喷漆生产及废气排放流程图
生产工艺说明:
在喷涂过程中使用的油漆,固化剂及其稀释剂虽然都符合产品行业标准,且具环保标记,但油漆,固化剂及其稀释剂本身具有一定的挥发性,在喷枪喷射过程中有大量的有机废气进入大气中,产生异味,同时产品加工时也有少量有机废气产生,对车间空气和周边的环境带来一定的影响,需要对其进行处理。
2.1.2打磨台加工的生产工艺 图1 打磨粉尘排放流程图
生产工艺说明:打磨过程中产生少量的粉尘,对车间空气和周边的环境带来一定的影响,需要对其进行处理。
2.2污染物源强及排放标准 2.2.1 源强 喷漆加工过程的废气主要是甲苯、二甲苯、非甲烷总烃,臭气浓度等,其化学组分复杂,且产品的原料不同,成分和浓度不一,只能按目前行业治理的现状分析数据。根据我们调查和参考有关资料,得知喷漆加工过程的有害气体主要是苯系物、非甲烷总烃等有机物。其废气治理工程及粉尘治理设计方案
中主要控制甲苯和二甲苯所含比率。打磨台打磨时同时产生粉尘废气。根据提供资料: 1喷漆区 ○
喷房110*8米,全部进行抽风处理,烘箱区11*14.57米,喷漆房8小时使用油漆量为400KG.每天工作8小时。2打磨室 ○
打磨室中有三台打磨台,尺寸分别为5000*750*970一个;尺寸分别为2500*750*970一个;1500*790*970一个;
2.2.2 主要废气物化指标
其余VOC大部分为溶于水,可溶于有机物,相对密度小于水,性质稳定,易挥发。
2.2.3 处理量的确定
1喷漆房:该车间喷漆房系统废气处理分成2套处理设备来处○ 理,每套处理设备处理风量为80000m3/h。
2打磨房: 两个打磨房各使用一套除尘设备进行处理,每套设○ 备处理风量为30000 m3/h,36000 m3/h 2.2.4 浓度的确定
1喷漆房8小时两个喷漆房使用量为400 kg,主漆过程中废○ 气挥发量按80%计算,每小时废气排放速率为:40kg/h。每个喷房每小时废气排放速率为:20kg/h。
根据喷台及污染物外排量估算,每套处理设备处理风量为80000m3/h,该喷漆房废气排放速率为:20kg/h,则未经处理前该废气排放浓度分别为:250mg/m3。
2.2.5 排放标准
有关污染物的排放及厂界标准,见表1《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996)
表1废气执行排放标准值(GB16297-1996,二级、新扩改)
2.2.6 废气治理指标
根据国家有关标准,排气筒高度应设为15米以上,经过核算每 套设备废气均能达到且低于国家排放标准。
3、废气处理工艺选择
目前,在挥发性有机物(VOC)污染治理技术中,国内常用的治 理方法主要有:蓄热式催化燃烧法、吸附脱附催化燃烧法、活性炭吸附法三大类。现将其各自的优点和缺点比较如下:
表2 不同方法的优点和缺点
综上所述及充分考虑到各有机物的水溶性较差,而且废气浓度 较低,本设计以活性炭吸附法处理其挥发性有机废气。同时考虑到喷漆废气中含有大量粘性漆雾及微小粉尘,为避免对处理设施正常运转造成影响,本项目拟定在其有机废气处理前增加前级预处理,即项目
废气处理总工艺为:前级预处理+活性炭吸附,主要包括漆雾的预处理和有机废气的净化两方面的内容。
打磨房采用脉冲布袋除尘处理。3.1本案选择 结合贵公司的实际使用情况,建议采用预处理+活性炭吸附法处理技术。3.1.1 喷漆房废气处理工艺流程 ↓定期清理杂物→固废阴干集中处理
3.1.2 打磨台粉尘处理工艺流程 ↓卸灰阀 3.2工艺流程说明 3.2.1喷漆房废气处理系统
两个喷漆房喷漆生产过程中使用溶剂及烘房时所挥发出来的废气经管道收集后分别进入2个稳压箱后,在每个稳压箱上开3个调节风门进行风压的调节,废气经风管调节阀连接后进入旋流除尘塔将大颗粒及溶于水的物质先喷洗下来,再经脱水器将水雾分离,即利用脱水器的脱水功能除去废气上携带着的水分,出来的废气进入活性炭吸附净化器处理,后经喷淋箱将溶于水的有机废气溶解在水中,最后净化后的废气由引风系统抽出,完成废气治理。(该废气处理需将门上漏气的地方,封闭起来,以免废气外溢.还有外部喷漆房水喷淋使用的循环水池需进行有机废气处理)。
活性炭吸附法优点:
1、使用方便,随时开机,随时使用,不需要预热过程,只要喷房开始工作,废气处理随之启用;
2、维护保养简单,电控部分除电子元件正常老化外不需要更换,安全可靠;长时间使用净化率稳定(废气进口总浓度需≤300mg/m3);
3、运行费用低,运行状态稳定,消除企业因考虑治理运行成本而停开偷排废气违法行为,是目前喷漆行业中废气处理的最优方法;
4、设备造价较低,运行效果稳定,为企业减少治理投资。2)循环系统
循环水池第一次使用时需灌满,为保证正常使用水位,水池内严禁无水。循环水池内的水在循环过程中会少量蒸发,此时可由自动补水系统进行补水,已保证正常运转所需的水位及水质(循环水不必外排)。
运行一段时间后,循环池内沉渣增多,需定期清渣,以保证设备正常运转,避免水管喷嘴堵塞,清出的废渣需由专业固废中心定期集中处理。
3)控制系统
为了保证系统净化效率稳定,同时又便于操作。电控部分实现喷房和设备两地控制。
3.2.2 打磨台粉尘处理系统 根据贵公司有两个打磨室,且每个打磨室分别有3个和4个打磨台,将每个打磨台分别进行侧吸风,既在打磨台两侧做侧吸风罩,且在罩子上方开条形进灰孔,这样有助于将两侧的粉尘有效的收集.将每个打磨台的两边的侧吸风管道合并为一路送出室外由引风机抽入到滤袋除尘器装置回收后,由卸灰斗将灰尘回收。滤袋除尘器采用压缩空气在线脉冲反吹方式清灰,下部设置灰斗集尘,经卸灰装置排灰。
4、主要设备及构筑物 4.1喷漆房设备明细单
表3设备、材料及构筑物明细表
4.2 打磨台粉尘处理设备明单 滤袋除尘器相关参数
高浓度HCl废气的治理 第6篇
关键词:废气治理,钛业,HCl废气, Cl2废气,回收,节能设计
目前, 工业生产造成的环境污染日益严重, 有色金属工业是全国污染物排放的大户, 镁、钛工业又是有色金属工业中的污染物排放大户之一, 要控制镁、钛工业的污染物排放, 并保持镁、钛工业的快速发展, 将镁、钛工业生产过程中产生的部分污染物有效的回收利用, 值得环保行业认真探讨和研究。
下面介绍某制钛公司在生产海绵钛过程中对所产生的废气进行治理并回收利用的工艺系统。
1 废气来源及含量
生产海绵钛的国家现有日本、美国、俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰和中国, 均采用镁热还原法。钛铁精矿与石油焦按比例配料, 经高钛渣电弧炉冶炼后得到富含二氧化钛的高钛渣, 高钛渣经磁选、球磨后送入氯化炉进行氯化;经收尘、冷凝得到粗四氯化钛液体, 再将其进行除钒脱硅及去掉其他杂质, 得到精四氯化钛液体;将所得的精四氯化钛经金属镁还原得到的金属钛, 即为海绵钛坨。
海绵钛生产过程中产生的废气主要为氯化炉产生的氯化废气, 本文介绍治理的废气的组分及数量如下:
1.1 来源及规模
废气的来源, 主要为两台氯化炉生产过程中产生的尾气。
1.2 主要污染因子
氯化炉产生的尾气, 其污染因子主要为:HCl;Cl2。另外还含有很少量的Ti Cl4和Si Cl4。
2 处理目标
根据建设单位的要求, 本设计所要达到的设计目标为:中华人民共和国大气综合排放标准GB16297-1996规定的排放标准, 具体数值如下:
3 含HCl废气的治理技术
含HCl废气的治理方法主要有冷凝法、水吸收法、中和吸收法等。
冷凝法是通过石墨冷凝器对高浓度的HCl废气进行冷凝回收盐酸, 冷凝回收盐酸后的废气再经水吸收。HCl的去除率可以达到90%以上。
水吸收法是含有高浓度HCl的废气, 进入塔内, 与喷淋水逆流接触而被吸收。净化后的尾气向外排放。吸收液在循环槽中进行循环吸收, 可回收15%~30%的盐酸。可进一步利用它来制成氯系列的化合物, 达到废物的资源化利用, 产生一定的经济效益。
HCl在水中有相当大的溶解度, 1个体积的水能溶解450个体积的HC1。对于浓度较高的HCl废气, 吸收率可达99.9%以上。
中和吸收法是用碱液或者石灰乳为吸收剂吸收废气中的氯化氢。吸收可在吸收塔中进行。这也是一种应用较多的方法。
其反应方程式为:
4 含Cl2废气的治理技术
对含Cl2废气的治理主要有水吸收法、中和法、氧化还原法、溶剂吸收法。
水吸收法处理含氯废气时, 需增加氯的分压和降低温度。水吸收法一般适用于低浓度含氯废气净化和回收。
中和法是我国当前处理含氯废气的主要方法。吸收剂多用氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙等碱性水溶液或浆液。在吸收过程中, 碱性的吸收剂使废气中的氯有效地变为副产品次氯酸盐。该法效率高, 可达99.9%。由于碱液收吸法净化效率高, Cl2去除比较彻底, 而且吸附速度快, 所用设备和工艺流程简单, 碱液价格较低, 又能回收废气中的Cl2, 生产中间产品或成品。所以这一方法在工业上国内外都得到广泛应用。
氧化还原法是用铁屑或氯化亚铁溶液吸收氯可以制得三氯化铁产品, 同时消除污染。
溶剂吸收法是指用有机或无机溶剂洗涤含氯废气, 使溶剂吸收其中的氯, 加热或加压解吸出纯氯气, 解吸后的溶剂循环使用。或者将含氯溶剂作为生产原料用于生产过程。常用的溶剂有苯 (C6H6) , 氯化硫 (S2Cl2) 、四氯化碳 (CC14) 、氯磺酸 (H SO3CI) 及二硫化碘水溶液等。
溶剂吸收法都是在较低和较高的压力下进行的, 其吸收效率可接近l00%, 而后在较高的温度下和较低的压力下解吸, 可以得到高纯度的液氯。
缺点是几种溶剂都有刺激性, 要严格密封。
5 工程处理流程
针对本工程的特点, 废气中同时含有HCl及氯气, 还含有很少量的氯硅烷等易结垢物质, 我们采取“四级水洗”+“二级碱洗”串联吸收法处理, 水洗主要吸收HCl制稀盐酸, 碱主要吸收净化氯气。吸收塔选择空塔作为该废气处理工艺的塔设备类型, 具有传质快, 吸收率高, 不易结垢等诸多优点。
5.1 烟气走向
生产过程中产生的烟气依次进入一级增浓吸收塔、二级增浓吸收塔、三级增浓吸收塔、四级增浓吸收塔, 在此烟气中大部分的氯气和氯化氢气体被水溶液吸收, 生成盐酸溶液, 盐酸溶液回流到循环槽中;烟气再由四级增浓吸收塔依次进入一级碱洗吸收塔、二级碱洗吸收塔, 在此氢氧化钠溶液与烟气中残留的氯气和氯化氢气体进行中和反应, 进一步净化烟气。烟气进入汽水分离器, 在此进行气水分离, 分离液回流至二级碱洗循环槽。最后烟气经排放风机加压后通过烟囱排入大气中。
5.2 增浓循环槽内循环液走向
增浓循环槽内循环液来自厂内提供的生产用自来水, 补液过程是四级补给三级, 三级补给二级, 二级补给一级。一级增浓循环槽内的循环液在淋洗过程中除了吸收氯气和氯化氢气体外还吸收了烟气中的二氧化硅杂质, 因此在循环液的盐酸浓度达到30%后, 需将循环液排入废酸回收罐静置几天, 然后经过过滤装置滤掉废酸内的二氧化硅杂质后, 进入盐酸回收罐回收利用。二级、三级、四级增浓循环槽内的循环液内的浓度依次递减, 当二级循环槽内的盐酸浓度达到30%后, 排入盐酸回收罐进行利用。
5.3 碱洗循环槽内循环液走向
碱液循环槽内的碱液补充是通过碱液储池提供的, 补液的过程是碱液池补给二级碱洗循环槽, 二级碱洗循环槽补给一级碱洗循环槽。当一级碱洗循环槽内的p H值达到9, 将循环液排放至Na Cl残液收集池内, 等待处理。
5.4 排污系统
增浓循环槽及碱液循环槽都设有放空阀门, 当设备需要检修时, 可将循环槽内液体排放至安全水池。
5.5 自动控制
本工段采取半自动控制, 气路上设置空气流量计, 淋洗水泵采用变频控制, 各循环槽的补液、补碱是通过在中控室控制气动阀门的开、停来实现的。各循环槽、盐酸回收储罐、碱液池都安装液位计, 在中控室能实施监控。
6主要设计计算
*一、二、三、四级HCl增浓吸收系统/两级碱洗吸收系统设
*其它主要设备计算
7 节能设计
本工程的用电设备主要为水洗循环泵、碱洗循环泵、引风机等, 风机水泵类负载多是按满负荷工作来选型的, 然而, 实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态。常用挡风板、回流阀或开停/机时间, 来调节风量或者流量;同时大电机在工频状态下频繁开/停比较困难, 势必造成开/停机时的电流冲击, 由此造成了电能的损失和设备的损坏。采用变频器直接控制风机、泵类负载是一种科学的控制方法, 当电机在额定转速的80%运行时, 理论上其消耗的功率为额定功率的 (80%) , 即51.2%, 除去机械损耗及电机铜、铁损等影响, 节能效率也接近40%。本工程在烟气进气管上设置流量计, 淋洗水泵、引风机使用变频控制, 根据进口烟气量, 对淋洗水泵的淋洗水量进行调节, 节电率达到20~40%之间, 节约能源, 降低了生产成本。
8 应用情况
本废气处理技术, 通过在该工程的实际应用, 达到了设计目标要求, HCl气的去除率在99.9%以上, 氯气的去除率在99.7%以上, 每年能回收30%浓度的盐酸溶液18000吨, 实现年销售收入540万元。
在实际工程中, 海绵钛生产过程中产生的废气得到有效的处理, 废气达标排放, 实现了HCl和Cl2的去除率在99.7%以上。废气中的HCl和Cl2回收, 转化成便于运输和储藏的盐酸溶液 (30%浓度) 18000吨, 实现年收入540万元。整个废气处理工艺在封闭状态下运行, 无二次废气产生, 运行稳定。
9 结语
通过四级水洗+二级碱洗法, 成功实现了钛业生产装置中废气的治理, 减少了大气污染, 废气达标排放。同时回收了废气中高浓度的HCl和Cl2, 副产物30%的盐酸可产生良好的经济效益。整个工艺操作简单, 无二次废气产生, 且采用的消耗品来源广泛, 价格便宜, 效果显著, 便于操作。实践证明:该工艺可作为钛业废气治理的推荐工艺。
参考文献
[1]北京市环境保护科学研究院等主编.三废处理工程师手册 (废气卷) [G].北京:化学工业出版社, 2000.
[2]动力管道设计手册[G].北京:机械工业出版社, 2006.1.
生物柴油治理丁酮废气的实验研究 第7篇
漳州家具制造业规模位列福建前列, 全市现有家具企业1000多家, 以尧富、国辉、申荣、丰笙等为主的上规模企业有100多家, 占全省同行业的21.4%。我市生产的家具主要有实木家具、金属家具两大类, 产品80%%以上销往国外市场。木质家具以市场高档西式仿古和整体橱柜为主, 在品质上占有绝对优势, 企业综合竞争力较强, 在福建省的木质家具出口中位列榜首。在木质家具的生产过程中, 喷漆作业是不可少的一道程序。随着我市木质家具行业的不断发展, 喷漆废气污染也越来越受到重视, “三苯”替代溶剂如丁酮、醋酸丁酯等随之产生的新的废气污染问题正日益严重。因此如何有效地治理好喷漆废气也日渐成为我市环保工作的一项重要内容。
对于喷漆工业废气的治理, 广泛研究采用并且应用较多的是吸附法、热破坏法、冷凝法、吸收法等, 近几年来形成的新控制技术有生物膜法、电晕法、臭氧分解法、催化燃烧法、等离子体分解法等。但是从工艺成熟的角度来考虑, 吸收法在治理废气上技术成熟, 设计科学操作简便, 适用性强。然而, 缺少良好的吸收剂限制着吸收法的大范围利用。
理想的吸收剂应具备以下特点: (1) 吸收质在吸收剂中分子态溶解大; (2) 吸收剂蒸气压小, 汽化温度应高于溶质的汽化温度, 有利于解吸过程的进行; (3) 吸收剂黏度小, 粘温性质好, 以求阻力消耗小; (4) 抗氧化性、稳定性、抗乳化性、抗泡沫性和浮游性能良好, 以便长期使用; (5) 对设备无腐蚀作用; (6) 加工成本低廉, 货源广[1]。
以往所用的吸收剂都存在一定的不足, 例如在苯系物的吸收剂中, 柴油的吸收效果最好, 高达90%[2,3], 但柴油本身易燃, 价格也在日益上涨, 而且柴油吸收易造成二次污染。另外, 随着无苯胶工艺的成功开发和应用, 三苯废气的污染问题已逐渐得到解决, 但由于使用替代溶剂如丁酮、醋酸丁酯等随之产生的新的废气污染问题正日益严重。生物柴油本身不含硫、芳烃, 无有毒污染排放, 具有清洁、环保的优点, 并且可再生。为此, 本文选用生物柴油吸收剂对丁酮进行吸收效果及各影响因素的实验研究。
2 实验部分
2.1 实验原料及仪器
实验原料和仪器如表1、2所示。
2.2 实验分析方法
吸收塔出口丁酮浓度用气相色谱仪在线分析, 采用色谱工作站进行信号采集及数据处理, 用标准曲线法 (以丁酮含量对峰面积制作标准曲线及回归方程) 进行定性定量分析。
色谱条件为:氮气压力0.27MPa, 空气流速400ml/min, 氢气流速60ml/min, 柱温148℃, 汽化温度180℃, 氢焰温度118℃。氢离子放大器条件:衰减比为1:1, 灵敏度为10。
所得的标准曲线如图1所示。
2.3 实验流程
实验流程图如图2所示。
从无油气体压缩机出来的空气经缓冲瓶1进入内装硅胶的干燥管2, 干燥后分成两路:一路作为丁酮蒸发用空气, 另一路为稀释用空气。蒸发用空气经二通活塞控制流量后, 经转子流量计4测定流量, 然后进入蒸发瓶6对其液面进行吹气蒸发。蒸发瓶置于恒温槽7内, 用触点式温度计控制温度, 采用低温浴槽5与恒温槽联合控制恒温槽的温度。从蒸发瓶6出来的丁酮蒸气与另一路经二通活塞控制流量后, 由转子流量计3测定流量的稀释空气一同在混合瓶8中均匀混合, 配置成一定浓度的丁酮和空气的混合物。从混合瓶8中出来的气体混合物, 经转子流量计9计量后进入缓冲罐10, 然后出来分成三路:一支路作测定进口浓度取样用, 二支路接U型压差计测系统的压力, 三支路进吸收塔与塔顶喷淋下来的生物柴油吸收剂逆流接触。吸收剂由柱塞计量泵16经恒温槽15打入塔顶的喷淋头内。净化后的气体由塔顶排出, 一路放空, 另一路接色谱仪作为尾气测定进样口。吸收液由塔底流出收集于贮槽内, 为了保证吸收实验温度的稳定, 吸收塔设有恒温装置, 吸收剂在进塔前加热或冷却到一定的温度, 然后进塔喷淋吸收。
1, 10-缓冲罐;2-硅胶干燥器;3, 4, 9-流量计;5, 14-低温浴槽;6-蒸发瓶;7, 1 5-恒温浴槽;8-混合瓶;1 1-水银压差计;1 2-水压差计;1 3-吸收塔;1 6-计量泵
3 结果与讨论
3.1 填料层高度确定
查阅有关资料[1]得知, 工业上丁酮的浓度大约为5000mg/m3, 达标排放浓度为150mg/m3, 即所要求的吸收率应该在97%以上, 实验中将以此为标准考察吸收效果。
在生物柴油喷淋量为1475ml/h、吸收温度为2 9℃条件下, 先采用内径d为25mm, 填料层高度为0.84m的填料塔中进行实验, 发现其吸收效果较差, 后将其高度增加至1.68m进行吸收实验, 两者的实验数据比较如表3所示。
从表3中数据我们可以很明显地看出, 采用1.68m的填料层高度进行吸收实验, 其吸收效果较0.84m填料层高度大大提高, 因此以下的实验中将采用1.68m的填料层高度, 系统考察生物柴油喷淋量、风量、吸收温度和液气比等因素对吸收效果的影响。
3.2 喷淋量对吸收率的影响
实验中风量为0.6m3/h, 吸收温度为29℃, 进口丁酮平均浓度为5598.06mg/m 3。所得的实验数据如图3所示。
由图3可见, 当进塔气量一定时, 吸收率随着BDO喷淋量的增大而增大, 但吸收率先增大很快, 后变化趋势平缓。这是由于液膜存在传质阻力, 当BDO喷淋量增大时, 填料的润湿率增大, 气、液相接触面积增大, 传质充分, 传质推动力增大, 从而使得吸收率增大。而喷淋量较小时, 填料表面未完全润湿, 此时增大喷淋量等于增大了润湿率, 传质由不充分到充分, 同时推动力增大, 故吸收率增加比较明显;但当喷淋量大到一定程度时, 再增加喷淋量, 填料润湿率变化很小, 此时吸收率便也无明显变化了。由实验可知丁酮在BDO吸收剂中的溶解度很大, 可以说实验中液膜控制不占据主导地位, 这也说明了BDO吸收剂治理含丁酮废气的过程以气膜控制为主。此外, 吸收率均在9 0%以上, 说明BDO吸收剂适合于治理含丁酮的有机废气。
3.3 风量对吸收率的影响
理论上, 处理风量的增大, 吸收率必然是下降的, 但其下降程度难以确定。为此有必要将处理风量作为一影响因素进行实验。实验中吸收温度为29℃, 生物柴油喷淋量为1475ml/h, 进口丁酮浓度平均为5251.43mg/m3。所得实验数据如图4所示。
从图4可以看出, 在一定的吸收液量下, 丁酮的吸收率随气体流量的增加而下降。由于气体流量较小时, 气体在塔内停留时间较长, 与液相接触时间就较长, 两相传质充分, 致使吸收率较高。随着气体流量的增大, 虽然增加了湍动程度, 但气体停留时间变短, 气、液两相接触不充分, 吸收率因此而降低。这说明了丁酮废气吸收过程存在气膜阻力, 吸收中气膜控制占据着重要地位。
3.4 吸收温度对吸收率的影响
实验中生物柴油喷淋量为1920ml/h, 风量为0.6 m3/h, 进口丁酮浓度平均为5944.72mg/m3。所得的实验数据如图5所示。
从图5中可见, 丁酮废气的吸收率随吸收温度的增加而减小。这是因为吸收过程是一个放热过程, 因此温度增加不利于吸收过程的进行, 从而使得吸收效果降低。当然, 工业上要改变吸收温度必然需要投入更多的生产成本, 因此吸收温度的选择应考虑厂地所在地区温度等因素进行综合考虑。
3.5 液气比对吸收率的影响
在吸收温度为29℃、进口丁酮浓度平均为5424.75mg/m3的实验条件下改变液气比测定的结果如图6所示。
从图6中可以看出, 吸收率随着液气比的增大而增大。其原因是, 液气比增大, 相当于液体喷淋量增大, 气体流量减小, 使得填料润湿率增大, 气相在塔内停留时间延长, 这样气、液相接触面积增大, 传质充分, 传质推动力增大了, 从而使吸收率增大。另外, 当液气比增大到一定值后吸收率不再随之增大, 而是随着液气比增大吸收率保持稳定值, 这说明液气比存在一个最佳效率值, 在此最佳液气比下吸收率最大, 吸收效果最好。
4 结论
本文通过考察处理风量、生物柴油喷淋量、吸收温度、液气比对吸收率的影响, 得出其影响规律。另外, 通过实验表明, 生物柴油新型吸收剂在处理丁酮废气时能取得良好的吸收效果, 其吸收效率可达到98%, 能够实现工业上达标排放的要求。
参考文献
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[2]田森林, 宁平.有机废气治理技术及其新进展[J].环境科学动态.2000, (1) :23-28
某医药化工公司废气治理工程 第8篇
某医药化工有限公司生产氢气、反式-4-氨基环已醇、环己甲酸、四氢糠醇和1, 3-丙二胺等产品。产品生产过程中, 多种有害废气直接自由排放, 影响到下风向的居民区, 并严重污染生态环境。另外, 该厂建有一座废水处理站, 调节池、格栅井、吹脱池、好氧池等设施工作中也产生了难闻的气味散逸到大气当中, 为使该厂废气达到国家排放标准, 需要找到一个合适的工艺对废气进行收集并有效治理。
1.1 废气类型及来源
由表可知, 该厂总废气量为10680 m3/h, 工程设计风量为11000m3/h。
这些气体中, 乙醇、乙酸乙酯、丙酮、丙烯腈等在一定条件下易与空气形成爆炸性混合物, 其中, 丙烯腈遇热发生猛烈的燃烧和爆炸, 分解产生含有一氧化碳、氮氧化物、氰化氢的有毒烟雾, 还易与碱剧烈反应, 引起火灾和爆炸。1, 3-丙二胺具有腐蚀性, 如果不进行妥善处理, 将留下安全隐患, 因此, 必须进行有效治理, 并达标排放。
1.2 设计原则
本工程设计原则是以当地环保局制定的医化企业废气规范化整治方案、验收标准、《大气污染物综合排放标准》和《工业企业设计卫生排放标准》为指导, 对工艺设备进行全面技术改造, 提高清洁生产程度和减少废气排放量, 对排出的废气经有效收集并化学处理后达标排入大气中【1】。
1.2.1 突出对环境污染危害大的有机污染物如乙酸乙酯的收集处理。对各工艺中溶剂浓缩回收过程, 和冷凝器放空口等排出的高浓度水溶性差的有机废气先经过冷凝回收后【2】, 再接入废气处理系统;对其他压滤机等产生的低浓度有机废气, 上部设集气罩, 需要时进行抽风, 排入废气处理系统, 最后经多级吸收塔吸收处理后达标排空。
1.2.2 对环己甲酸、污水站等酸性废气, 采用碱液吸收处理, 去除率可达到80%以上;对1, 3-丙二胺等碱性废气, 采用酸液吸收处理, 去除率可达到80%以上。
1.2.3 上述处理过程产生的废水送废水处理站进行进一步处理, 冷凝物可经再生处理回收溶剂。
1.3 排放标准
执行GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》二级标准、GBZ1-2010《工业企业设计卫生排放标准》和GB14554-93《恶臭污染物排放标准》见表2、3。
设计烟囱高度:全厂一支烟囱, 高度为20米。
根据环境空气质量标准功能区分类, 该项目所在地属于二类区。常规污染因子执行《环境空气质量标准》GB3095-2012的二级标准, 特殊污染因子执行《工业企业设计卫生排放标准》GBZ1-2010, 特征污染物参照原苏联居住区大气中有害物的最大允许排放浓度。具体数值见下表4。
2. 工艺设计和工艺流程
2.1 清洁生产措施
2.1.1 原料方面:
(1) 加强对溶剂等原料进厂的控制, 拒绝质量不合格的原料;
(2) 原料储罐要安装液位控制器, 防止溢流, 避免各种原料在贮存期间交叉污染, 贮槽应有密封装置, 采用水封, 减少蒸发损失;
(3) 夏天采用喷水冷却, 尽量减少物料在现场移动;
(4) 管道输送原料时, 要经常检查是否有跑、冒、滴、漏等现象【3】。
2.1.2 生产工艺方面:采用高效冷凝换热设备, 实施二级冷凝, 提高溶剂回收率。
2.1.3 能源和用水方面:
(1) 尽量做到冷却循环水的回用, 工艺用水的套用;
(2) 采用节电、节能新技术、新设备和新材料, 合理设计全厂供电配电系统, 降低电损率, 安装电容自动无功补尝装置, 提高功率因素;
(3) 凡用热、冷设备及管道, 全部采用新型保温材料。
2.1.4 废物处理与循环利用方面:
(1) 检查废物收集和贮存设施, 减少废物混合, 实施清、污分流;
(2) 对回收、循环利用的废料应采取净化措施;
(3) 对液体废料采取沉淀、过滤等措施, 对固体废料可采用清洗筛选措施, 对蒸汽应采取冷凝、回收等措施。
2.2 废气收集及治理
2.2.1 对每个车间的冷凝器出口、高位槽排空口、储罐排空口、水冲泵密封后排空口、反应釜排空口和污水处理站调节池、格栅井、吹脱池等废气统一收集后, 送入废气处理中心经过二级吸收, 尾气由风机牵引送入20米烟囱高空达标排放。
2.2.2 对无组织排放的部位, 如压滤机, 建一个密封的小房间, 在其正上方接入废气主管, 根据需要进行抽风吸气;离心机由敞开式改为密封式, 在离心机旁做一个储罐槽, 储放离心后的母液, 储罐的排空口接到废气主管。
2.3 废气治理工艺流程
2.4 工艺流程说明
各股需处理的废气经集中收集后, 经过稀硫酸液吸收塔, p H控制在4-6范围内, 使废气污染物中的1, 3-丙二胺、乙醇、丙酮、乙酸乙酯和环己甲酸等水溶性物质被酸吸收70%-85%, 乙酸乙酯在酸液中得到水解;尾气进入碱液吸收塔, p H控制在9-11范围内, 使废气污染物中的环己甲酸、乙酸乙酯废气和污水处理站酸性物质与碱液发生中和反应, 1, 3-丙二胺、乙醇、丙酮等水溶性物质被碱液吸收而得以彻底去除, 最后尾气由风机牵引送入烟囱高空达标排放。
吸收液在塔釜内通过循环泵送塔顶循环操作, 保证系统高效稳定运行。吸收液的p H则由p H警报装置实行自动控制。定期对吸收液进行清理, 吸收液中污染物浓度高时, 将吸收液排至污水处理站处理。
3. 处理设施处理效果
主要处理单元的处理效果 (清洁生产后) 如下表所示
单位:mg/m3
4. 工程造价及运行费用
本工程估算投资为88.01万元, 其中基础土建费1万元, 清洁生产投资11.93万元, 废气处理工程设备投资53.49万元, 其他安装, 设计, 调试及税费等21.59万元。运行费用为17.28元/小时。
5. 结语
医药化工厂生产的废气危害性强, 收集、处理难度大, 本工程通过工艺分析和现场勘查, 得出该厂各产品生产过程中产生的废气量, 并根据各废气特性, 设计了收集、治理方案, 经实际运行后, 处理效果良好, 达到了排放标准。
摘要:某医药化工有限公司生产氢气、反式-4-氨基环己醇、环己甲酸、丙烯腈、四氢糠醛和1, 3-丙二胺等产品。生产过程有乙醇、丙酮、乙酸乙酯、环己甲酸等废气产生, 本工程通过清洁生产、更新设备及设计废气收集和治理方案等措施, 将废气进行分类收集和综合治理, 经工程实际运行, 处理效果良好, 达到相关标准。
关键词:医药化工,废气,治理
参考文献
[1]陈伶利.医药化工行业的有机废气控制及处理[J].化工管理, 2014 (8) :209.
[2]黄维秋, 石莉, 胡志伦等.冷凝和吸附集成技术回收有机废气[J].化学工程, 2012 (6) :13-17.
工业VOCs废气治理工艺比选 第9篇
关键词:VOCs废气治理,工艺对比,复合催化氧化法
1 概述
VOCs,是指特定条件下具有挥发性的有机化合物的统称。具有挥发性的有机化合物主要包括非甲烷总烃(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃)、含氧有机化合物(醛、酮、醇、醚等)、卤代烃、含氮化合物、含硫化合物等[1]。2010年国务院发布的《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见》通知,将VOCS与颗粒物、SO2、NOX一起列入需重点进行防控的大气污染物,把开展VOCS防治作为大气污染联防联控工作的重要组成部分[2]。2013年国务院发布了《大气污染防治行动计划》及《关于印发《挥发性有机物排污收费试点办法》的通知》。为了促使企业减少挥发性有机物排放,提高VOCs污染控制技术,改善生活和生态环境质量,直接向大气排放VOCs的石油化工行业和包装印刷行业应当缴纳VOCs排污费[1]。我们可以看到,继除尘、脱硫、脱硝污染治理以后,工业VOCs的污染控制问题已成为目前我国控制大气污染的最为重要的方向,我们必须找到适合的方法控制VOCs的排放,开发出适合我国国情的VOCs治理技术是我们必须面对的课题。
2 工艺对比
目前,国内外VOCs治理工艺技术设备种类繁多,本文重点介绍和评述国内工业VOCs治理应用较多的治理技术,按照原理和特点分类为:吸附法、冷凝法、生物膜法、浓缩催化燃烧法、UV光解法、复合催化氧化法等。目前,应用最多的是吸附法、光解法。
2.1 吸附法
吸附法是通过吸附剂对有机物分子的吸附作用达到废气的净化,常用的吸附剂是活性炭。利用吸附法治理VOCs废气污染工艺成熟,能耗低,净化率高,操作简单,且吸附剂在一定温度下可脱附再生;缺点是设备庞大,流程复杂,当废气中有胶粒物质或其他杂质时,吸收剂易中毒,对于沸点高的VOCs,吸附剂难以再生脱附。吸附法一般用于低浓度VOCs且要求净化效率高的废气治理项目[3]。
2.2 冷凝法。
主要是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一物理性质,采用降低系统温度或提高系统压力的方法,使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。冷凝法设备简单,操作方便,并容易回收较纯产品,用于去除高浓度有害气体更有利。但该法不宜用于净化低浓度、成分复杂的有害气体。
2.3 生物膜法。
废气中的气态VOCs首先经气相转移到液相或固体表面的液膜中,然后在液相或固体表面的VOCs被微生物吸收降解,把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水以及细胞物质等。生物膜法不需要再生和其他高级处理过程,与其他净化法相比,具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点;缺点主要是微生物的生长条件要求比较严格,主要包括介质、温度、PH、溶解氧浓度、湿度和污染物浓度等。该技术适合处理无回收利用价值又污染环境的低浓度VOCs废气。
2.4 浓缩催化燃烧法。
主要由吸附过滤设备和废气催化燃烧设备组成;吸附过滤设备设计为分腔式工作模式,每个腔式单独进行废气吸附过滤和反吹再生过程,各个腔式之间依次循环进行吸附过滤+反吹再生作业。电加热催化氧化设备只有在需要进行反吹氧化燃烧时才工作,因此,采用间歇性工作的方式,大大节省能源,同时催化燃烧产生的高温气体作为反吹气体循环使用,避免能量损失。浓缩催化燃烧技术是一种简洁实用、占地面积小、运行费用低的有机废气处理系统,对于大流量低浓度有机废气净化领域具有很大的优势。
2.5 UV光解法。
主要利用紫外线光束分解空气中的氧分子,产生游离氧,由于游离氧所携正负电子不平衡,因此与氧分子结合,进而产生臭氧,利用臭氧极强的氧化能力,使VOCs发生氧化反应,最终分解产生无害的无机物,如水、二氧化碳等。UV光解法适用于浓度较低,且能吸收光子的污染物质,可以处理大气量的、低浓度的VOCs,操作极为简单,占地面积小。对不能吸收光子的污染物质处理效果差,对于成分复杂的废气无法达到预期处理效果。
2.6 复合催化氧化法。
目前市场上新兴的一种VOCs高效处理技术,以现有的空塔喷淋湿法脱硫工艺为借鉴,利用雾化喷头将Fenton试剂以雾化形式与含VOCs废气逆向接触,其反应原理是Fenton试剂能通过催化分解生成较为稳定的羟基自由基团或过氧化物自由基团这些自由基团具有非常强的氧化性能,可以和废气中的VOCs发生反应,反应生成的有机自由基可以继续参加链式反应,将无法被化学吸收液吸收的有机废气进行分解,并使其氧化成CO2、SO2、NOX、H2O等无机物质,再通过碱性溶液进行吸收,从而达到对废气净化的目的。此技术运行成本低,效率高,安全可靠;但相应的存在废水排放的弊端。
3 橡胶厂VOCs治理应用
基于橡胶厂工业废气的特点,既含有二氧化硫、硫化氢、氮氧化物等酸性无机污染物,又含有苯、甲苯、非甲烷总烃等有机污染物,上述方法中,并不是所有方法都适用。复合催化氧化法工业废气治理工艺由于系统运行可靠、效率高、复合工艺适用范围广在橡胶厂工业废气治理中得到广泛应用。与其他工艺相比,具有以下优点:(1)两种工艺的复合工艺,实现有机、无机废气的全面治理;(2)H2O2在Fe2+的催化作用下,产生羟基自由基OH·,羟基自由基OH·与其他氧化剂相比具有更强的氧化电极电位(OH·氧化还原电位/V:2.80>O3氧化还原电位/V:2.07),具有很强的氧化性能[4],对VOCs的氧化率更高,实现更高的处理效率;(3)催化氧化剂循环利用,为保持效率只部分更新,整体运行费用较低;(4)系统设备紧凑,占地面积小,简单实用。由于以上优点,因此橡胶厂工业废气处理已广泛应用复合催化氧化法处理工艺,并已连续运行多年。南通回力集团有限公司、海门展麒橡胶有限公司、江西上高晟宇橡胶有限公司、海宁海橡集团有限公司、新东岳再生资源科技有限公司等皆配备了复合催化氧化法处理工艺设备,处理皆达到排放标准并满足排放气体无色无味。
4 总结与展望
对工业VOCs废气的治理,本文提到的工艺技术都有其独特的优点,也都存在各自的缺点和局限性。由于要治理的污染物成分的不同选择的工艺也不同,因而必须进行优化选型。
VOCs排放针对的行业比较多,领域也比较复杂,但是在这些行业里面,还没有一个统一的排放标准或治理要求,这就造成了VOCs的监测和治理各方面都存在市场不规范。尽快使相应的标准得到完善,这样今后在治理方面或者设备装备行业里面有相应的标准参考,这个行业才能真正走上正轨。
参考文献
[1]财税[2015]71号.关于印发《挥发性有机物排污收费试点办法》的通知.财政部,国家发展改革委,环境保护部,2015.
[2]国办发〔2010〕33号.关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见.环境保护部,发展改革委,科技部,工业和信息化部,财政部,住房城乡建设部交通运输部,商务部,能源局,2010.
[3]乔慧贤,尹维东,袁义胜,冯卿.国内工业VOCs废气治理的现状及发展[C].第十四届全国大气环境学术会议论文集,2007.
试论制药企业废气治理技术及应用 第10篇
控制溶剂废气最好的办法就是提高溶剂的回收效率, 从源头减少溶剂的排放, 化工行业提高溶剂回收效率、减少溶剂排放的方法很多, 多数方法技术成熟可靠, 目前常用的回收废气中有机溶剂的方法有。
1.1 吸附法。
吸附法是目前最为广泛使用的溶剂深度回收技术, 其原理是利用粒状活性炭、活性炭纤维或沸石等吸附剂的多孔结构, 将废气中的有机物捕获。当废气通过吸附床时, 其中的有机物被吸附剂吸附在床层中, 废气得到净化。由于吸附剂的价格较高, 需要对其进行脱附再生, 循环使用。当吸附剂吸附达到饱合后, 通入水蒸气 (或者热风) 加热吸附床, 对吸附剂进行脱附再生, 有机物被吹脱放出, 并与水蒸气 (或热空气) 形成蒸气混合物一起离开吸附床。用冷凝器冷却蒸汽混合物, 使其冷凝为液体。若有机溶剂为水溶性的, 则使用精馏法, 将液体混合物分离提纯;若为水不溶性, 则用分离器直接分离回收VOC。吸附法还可分为以下几类:首先, 直接吸附法:有机废气经活性炭吸附, 可达95%以上的净化率, 设备简单、投资小, 但活性炭更换频繁, 增加了装卸、运输、更换等工作程序, 导致运行费用增加。其次, 吸附-回收法:利用纤维活性炭吸附有机废气, 在接近饱和后用过热水蒸汽反吹, 进行脱附再生;本法要求提供必要的蒸汽量。第三, 新型吸附-催化燃烧法:此法综合了吸附法及催化燃烧法的优点, 采用新型吸附材料 (蜂窝状活性炭) 吸附, 在接近饮和后引入热空气进行脱附、解析, 脱附后废气引入催化燃烧床无焰燃烧, 将其彻底净化, 热气体在系统中循环使用, 大大降低能耗。本法具有运行稳定可靠、投资省、运行成本低、维修方便等特点, 适用于大风量、低浓度的废气治理, 是目前国内治理有机废气较成熟、实用的方法。
1.2 吸收法。
吸收法是利用液体吸收剂与废气直接接触而从废气中移出有机物。吸收分为物理吸收和化学吸收。溶剂回收为物理吸收, 通常使用的吸收剂为水、柴油、煤油或其他溶剂等。任何可溶于吸收剂的有机物, 都将从气相转移到液相中, 使气相有机污染物变成液相污染物, 吸收液再进一步处理, 通常采用精馏来进行溶剂的精制回收, 当用非水吸收剂时, 还需要进行吸收剂的再生。吸收塔有板式和填料塔两种, 通过改进气液传质性能, 可以提高有机溶剂的脱除效率。
1.3 冷凝法。
冷凝法是最简单的回收技术, 是目前蒸馏回收溶剂的主要方法, 基本原理是将废气冷却, 使其温度低于有机物的露点温度, 使有机物冷凝成液滴, 从废气中直接分离出来, 并进行回收。对于高沸点溶剂采用冷凝法 (单冷或者双冷、三冷) 回收可以获得很高的回收效率, 而对于低沸点溶剂, 在通常操作条件下, 由于有机物蒸气压的限制, 离开冷凝器的排放气中仍含有一定浓度的VOC, 一般不能满足环境排放标淮。要获得高的回收率, 系统需要很高的压力或很低的温度, 设备、能耗费用显著地增加。
2 发酵尾气治理技术
随着制药企业技术迅猛发展, 生物发酵工艺已成为制药企业生产必备工艺之一。因此, 生产过程中有大量未处理尾气排入大气, 使部分发酵代谢产物随尾气带出, 甚至有特殊难闻气味产生, 即其药品成分或中间体浓度在空气中不断升高, 反过来对人体及环境产生危害。因此, 必须对其发酵尾气进行治理。发酵排气成分复杂, 国内外的处理方法不多, 而且没有一个彻底、经济的合理方案。国外一般在发酵罐尾气气液分离装置后再安装膜过滤器, 膜过滤器分离效率高, 但受发酵排气灭菌蒸汽等影响, 膜过滤使用寿命短, 维护费用高;而且对尾气而言, 压降阻力大, 这将带来一系列问题, 首先空压机出口压力增高, 电耗大大增加, 而发酵罐压增高, 将对罐内生产菌代谢过程带来不可预计的影响。国内一般企业还没有充分认识到排气中的损失和危害, 尾气一般直接排空, 生产方式比较粗放。有措施的也只是采用一般的低效率旋风分离器和喷淋吸收塔。
3 恶臭气体处理技术
在制药企业迅速发展的同时, 也向大气中排放了大量有机、无机废气, 对环境造成严重影响, 其中以带有恶臭气味的气体影响最为突出。恶臭气体不仅对生态环境造成严重影响, 而且对人体健康具有极大的危害。恶臭气体的污染源多, 污染面广, 涉及行业多, 浓度一般较低, 成分复杂, 监测难度大。治理困难。恶臭气体的浓度较低, 处理后要求的恶臭气体浓度更低, 这使得恶臭气体污染的治理有别于一般空气污染的治理。各种恶臭气体处理方法的目的在于经过物理、化学、生物的作用, 使恶臭气体的物质结构发生改变, 消除恶臭。恶臭气体常见处理方法有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、中和法和生物法等, 其定义、适用范围和特点见表1。
表1列出的恶臭气体处理方法各有优缺点, 究竟选择哪一种处理方法更为合适, 则要根据恶臭物质的性质、浓度、处理量、当地的卫生要求和经济情况等具体因素而定, 并在实践中将几种方法结合使用。
结束语
总之, 力发展循环经济, 开发制药企业废气治理新工艺已经成为治理污染必经途径。因此, 我们一方面要必须加强废气污染源的控制, 另一方面也尤其需要解决无组织废气的排放问题, 加强废气排放的收集与治理, 削减污染排放的总量, 逐步改善本区域的环境质量, 还人类一片青山绿水。
摘要:在人们的生活环境质量要求越来越高的情况下, 工业废气减排形势异常严峻。对制药企业废气治理技术及应用进行了分析, 以进一步落实科学发展观, 发展循环经济。
废气治理范文
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