環(huán)保部大氣污染控制培訓(xùn)

1、大氣污染控制技術(shù)大氣污染控制技術(shù) 武漢工程大學(xué)楊 光 忠二0一0年七月一、大氣污染物；一、大氣污染物；二、燃燒與大氣污染；二、燃燒與大氣污染；三、凈化裝置的分類、性能；三、凈化裝置的分類、性能；四、二氧化硫控制技術(shù)；四、二氧化硫控制技術(shù)；五、有毒有害氣體控制技術(shù)；五、有毒有害氣體控制技術(shù)；六、其它氣體污染物控制技術(shù)；六、其它氣體污染物控制技術(shù)；七、鋼鐵企業(yè)大氣污染控制技術(shù)七、鋼鐵企業(yè)大氣污染控制技術(shù)；八、有色冶金行業(yè)大氣污染控制技術(shù)；八、有色冶金行業(yè)大氣污染控制技術(shù)；九、火電企業(yè)大氣污染控制技術(shù)；九、火電企業(yè)大氣污染控制技術(shù)；十、水泥企業(yè)大氣污染控制技術(shù)。十、水泥企業(yè)大氣污染控制技術(shù)。第一章第

2、一章 大氣污染物大氣污染物 1.1 大氣污染的定義大氣污染的定義 大氣污染大氣污染系指由于人類活動或自然過程引起某些物質(zhì)進系指由于人類活動或自然過程引起某些物質(zhì)進入大氣或由它們轉(zhuǎn)化而成的二次污染物，達到一定的濃度和入大氣或由它們轉(zhuǎn)化而成的二次污染物，達到一定的濃度和持續(xù)時間，足以對人體健康、動植物、材料、生態(tài)或環(huán)境要持續(xù)時間，足以對人體健康、動植物、材料、生態(tài)或環(huán)境要素產(chǎn)生不良影響和效應(yīng)的現(xiàn)象。人類活動包括生產(chǎn)活動、也素產(chǎn)生不良影響和效應(yīng)的現(xiàn)象。人類活動包括生產(chǎn)活動、也包括生活活動，如取暖、交通等。包括生活活動，如取暖、交通等。 1.2 大氣污染物的分類大氣污染物的分類 大氣污染物大氣污染物系

3、指由于人類活動或自然過程排入大氣并對系指由于人類活動或自然過程排入大氣并對人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)或由它們轉(zhuǎn)化而成的二人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)或由它們轉(zhuǎn)化而成的二次污染物。次污染物。 按其存在的狀態(tài)大氣污染物可概括為兩大類：按其存在的狀態(tài)大氣污染物可概括為兩大類：顆粒污染顆粒污染物和氣態(tài)污染物物和氣態(tài)污染物。 （1 1） 顆粒污染物顆粒污染物 包括粉塵、煙、飛灰和霧。包括粉塵、煙、飛灰和霧。 粉塵粉塵是懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒，受重力作用能是懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒，受重力作用能發(fā)生沉降，但在一段時間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。顆粒的尺寸范發(fā)生沉降，但在一段時間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。顆粒

4、的尺寸范圍，一般為圍，一般為1 1200200左右。左右。 煙煙一般指由生產(chǎn)、生活過程形成的固體顆粒的氣溶膠。一般指由生產(chǎn)、生活過程形成的固體顆粒的氣溶膠。它是熔融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物，在生成過程它是熔融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物，在生成過程中伴有諸如氧化之類的化學(xué)反應(yīng)。煙顆粒的尺寸很小，一般中伴有諸如氧化之類的化學(xué)反應(yīng)。煙顆粒的尺寸很小，一般為為0.010.0111左右。如有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的氧化鉛煙、左右。如有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的氧化鉛煙、氧化鋅煙等。黑煙一般系指由燃料燃燒產(chǎn)生的能見氣溶膠。氧化鋅煙等。黑煙一般系指由燃料燃燒產(chǎn)生的能見氣溶膠。 飛灰飛灰指隨燃料燃燒產(chǎn)

5、生的煙氣排出的分散得較細指隨燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣排出的分散得較細的灰分。的灰分。 霧霧是氣體中液滴懸浮體的總稱。在工程中，霧一是氣體中液滴懸浮體的總稱。在工程中，霧一般泛指小液體粒子懸浮體，它可能是由于液體蒸氣的般泛指小液體粒子懸浮體，它可能是由于液體蒸氣的凝結(jié)、液體的霧化及化學(xué)反應(yīng)等過程形成的，如水霧、凝結(jié)、液體的霧化及化學(xué)反應(yīng)等過程形成的，如水霧、酸霧、堿霧、油霧等。酸霧、堿霧、油霧等。 在環(huán)境空氣質(zhì)量標準中，根據(jù)顆粒物直徑的大小，在環(huán)境空氣質(zhì)量標準中，根據(jù)顆粒物直徑的大小，將其分為總懸浮顆粒物和可吸入顆粒物。前者指懸浮將其分為總懸浮顆粒物和可吸入顆粒物。前者指懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)當量直

6、徑在空氣中，空氣動力學(xué)當量直徑100100的顆粒物；的顆粒物；后者指懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)當量直徑后者指懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)當量直徑1010的顆粒物。的顆粒物。 （2 2）氣態(tài)污染物）氣態(tài)污染物 氣態(tài)污染物系以分子狀態(tài)存在的污染物。主要包括硫氧化氣態(tài)污染物系以分子狀態(tài)存在的污染物。主要包括硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有機化合物、硫酸類化學(xué)煙霧等。物、氮氧化物、碳氧化物、有機化合物、硫酸類化學(xué)煙霧等。 硫氧化物硫氧化物 硫氧化物主要指硫氧化物主要指SOSO2 2，它主要來自化石燃料的燃燒過程，它主要來自化石燃料的燃燒過程，以及硫化物礦石的焙燒、冶煉等熱過程。以及硫化物礦石的焙燒、冶煉等熱

7、過程。 氮氧化物氮氧化物 污染大氣的污染大氣的NONOX X 主要是主要是NONO和和 NONO2 2。NONO毒性不太大，毒性不太大，NONO2 2的毒性約為一氧化氮的的毒性約為一氧化氮的5 5倍。倍。當當NONO2 2參與大氣的光化學(xué)反應(yīng)，參與大氣的光化學(xué)反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧后，其毒性更強。形成光化學(xué)煙霧后，其毒性更強。 碳氧化物碳氧化物 碳氧化物是指碳氧化物是指COCO和和COCO2 2，主要來自燃料燃燒和機動車尾氣，主要來自燃料燃燒和機動車尾氣排放。排放。 有機化合物有機化合物 有機化合物種類很多，從甲烷到長鏈聚合物的有機化合物種類很多，從甲烷到長鏈聚合物的烴類。烴類。 大氣污染防治法

8、大氣污染防治法第第3737條第條第2 2款規(guī)定：款規(guī)定：“向大氣向大氣排放排放轉(zhuǎn)爐氣轉(zhuǎn)爐氣、電石氣電石氣、電爐法黃磷尾氣電爐法黃磷尾氣、有機烴類有機烴類尾氣尾氣的，須報經(jīng)當?shù)丨h(huán)境保護行政主管部門批準。的，須報經(jīng)當?shù)丨h(huán)境保護行政主管部門批準?！钡诘?656條第條第1 1款第款第2 2項規(guī)定：項規(guī)定：“未經(jīng)當?shù)丨h(huán)境保護行政未經(jīng)當?shù)丨h(huán)境保護行政主管部門批準，向大氣排放轉(zhuǎn)爐氣、電石氣、電爐主管部門批準，向大氣排放轉(zhuǎn)爐氣、電石氣、電爐法黃磷尾氣、有機烴類尾氣的，由縣級以上地方人法黃磷尾氣、有機烴類尾氣的，由縣級以上地方人民政府環(huán)境保護行政主管部門或者其他依法行使監(jiān)民政府環(huán)境保護行政主管部門或者其他依法行

9、使監(jiān)督管理權(quán)的部門責令停止違法行為，限期改正，可督管理權(quán)的部門責令停止違法行為，限期改正，可以處五萬元以下罰款。以處五萬元以下罰款。” 硫酸煙霧硫酸煙霧 硫酸煙霧系大氣中的硫酸煙霧系大氣中的SOSO2 2等硫氧化物，在水霧、等硫氧化物，在水霧、含有重金屬的懸浮顆粒物或氮氧化物存在時，發(fā)生含有重金屬的懸浮顆粒物或氮氧化物存在時，發(fā)生一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的硫酸霧或硫酸鹽硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠。氣溶膠。 光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧 光化學(xué)煙霧是在陽光照射下，大氣中的氮氧化光化學(xué)煙霧是在陽光照射下，大氣中的氮氧化物、碳氫化合物和氧化劑之間發(fā)生一系列光化學(xué)反物、碳氫化合物和

10、氧化劑之間發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)而生成的藍色煙霧應(yīng)而生成的藍色煙霧( (有時帶些紫色或黃褐色有時帶些紫色或黃褐色) )。其。其主要成分有臭氧、過氧乙酰硝酸酯、酮類和醛類等。主要成分有臭氧、過氧乙酰硝酸酯、酮類和醛類等。第二章第二章 燃燒與大氣污染燃燒與大氣污染 2.1 2.1 燃料燃燒的定義燃料燃燒的定義 燃燒是燃燒是指可燃混合物的快速指可燃混合物的快速氧化氧化過程，并過程，并伴隨著能量伴隨著能量( (光和熱光和熱) )的釋放，同時使燃料的組的釋放，同時使燃料的組成元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氧化物。燃料從開始著火成元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氧化物。燃料從開始著火到完全燃盡，火焰熄滅的全過程稱為燃燒過程。到完全燃盡，

11、火焰熄滅的全過程稱為燃燒過程。 2.2 2.2 燃燒過程污染物的產(chǎn)生燃燒過程污染物的產(chǎn)生 燃燒煙氣主要由懸浮的少量燃燒煙氣主要由懸浮的少量顆粒物顆粒物、燃燒產(chǎn)物燃燒產(chǎn)物、未燃燒未燃燒和和部分燃燒部分燃燒的燃料、氧化劑以及惰性氣體的燃料、氧化劑以及惰性氣體( (主主要為要為N N2 2) )等組成。燃燒可能釋放出的污染物有：碳的等組成。燃燒可能釋放出的污染物有：碳的氧化物、硫的氧化物、氮的氧化物、煙、飛灰、金氧化物、硫的氧化物、氮的氧化物、煙、飛灰、金屬及其氧化物、金屬鹽類、醛、酮和稠環(huán)碳氫化合屬及其氧化物、金屬鹽類、醛、酮和稠環(huán)碳氫化合物等。物等。 2.2.1 2.2.1 燃燒過程硫氧化物的形

12、成燃燒過程硫氧化物的形成 SO SO2 2的形成的形成 煤受熱后，在熱解釋放揮發(fā)分的同時，煤中有機硫與無煤受熱后，在熱解釋放揮發(fā)分的同時，煤中有機硫與無機硫也揮發(fā)出來。遇到氧氣時，它們?nèi)垦趸蓹C硫也揮發(fā)出來。遇到氧氣時，它們?nèi)垦趸蒘OSO2 2和少量和少量的的SOSO3 3。 SO SO2 2與與SOSO3 3的轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化 SOSO2 2繼續(xù)氧化產(chǎn)生繼續(xù)氧化產(chǎn)生SOSO3 3: :2SO2SO2 2 + O + O2 2 2SO 2SO3 3 H H2 2SOSO4 4的形成的形成 燃料燃燒后煙氣中含有部分水蒸氣，這些水分和生成的燃料燃燒后煙氣中含有部分水蒸氣，這些水分和生成的SOSO3

13、 3化合生成化合生成H H2 2SOSO4 4 蒸汽。蒸汽。 2.2.2 2.2.2 燃燒過程顆粒物的形成燃燒過程顆粒物的形成 燃煤粉塵的形成燃煤粉塵的形成 固體燃料燃燒產(chǎn)生的顆粒物通常稱為煙塵，它包括黑煙固體燃料燃燒產(chǎn)生的顆粒物通常稱為煙塵，它包括黑煙和飛灰兩部分。黑煙主要是未燃盡的碳粒，飛灰則主要是燃和飛灰兩部分。黑煙主要是未燃盡的碳粒，飛灰則主要是燃料所含的不可燃礦物質(zhì)微粒，是灰分的一部分料所含的不可燃礦物質(zhì)微粒，是灰分的一部分( (林格曼與煙林格曼與煙塵）。塵）。 黑煙的形成：如果燃煤條件非常理想，煤可以完全燃燒，黑煙的形成：如果燃煤條件非常理想，煤可以完全燃燒，即完全氧化為即完全氧化

14、為COCO2 2等氣體，余下為灰分。如果燃燒不夠理想，等氣體，余下為灰分。如果燃燒不夠理想，甚至很差甚至很差 ，煤不但燃燒不好，而且在高溫下發(fā)生熱解作用。，煤不但燃燒不好，而且在高溫下發(fā)生熱解作用。煤熱解很易形成煤熱解很易形成多環(huán)化合物多環(huán)化合物，這樣就會冒，這樣就會冒黑煙黑煙。 2.2.3 2.2.3 燃燒過程氮氧化物的形成燃燒過程氮氧化物的形成 燃燒過程產(chǎn)生三種類型的氮氧化物：燃燒過程產(chǎn)生三種類型的氮氧化物：燃料型燃料型NOxNOx由燃料中由燃料中氮的化合物直接氧化產(chǎn)生；氮的化合物直接氧化產(chǎn)生；熱力型熱力型NOxNOx由空氣里的由空氣里的N N2 2和和O O2 2在在高溫下作用產(chǎn)生；極少

15、量的瞬時高溫下作用產(chǎn)生；極少量的瞬時NOxNOx由燃料中含碳的基團與由燃料中含碳的基團與N N2 2作用產(chǎn)生作用產(chǎn)生氮的化合物氮的化合物，然后被氧化產(chǎn)生。，然后被氧化產(chǎn)生。 NONO的產(chǎn)生量隨溫度升高而迅速增加，溫度低于的產(chǎn)生量隨溫度升高而迅速增加，溫度低于1000K1000K，NONO濃度很小，在濃度很小，在1000K1000K以上將會形成大量的以上將會形成大量的NONO。 NONO繼續(xù)氧化產(chǎn)生繼續(xù)氧化產(chǎn)生NONO2 2。第三章第三章 凈化裝置的分類、性能凈化裝置的分類、性能 3.1 3.1 大氣污染物的一般凈化方法大氣污染物的一般凈化方法 對于對于非均相混合物非均相混合物，一般都采用物理方

16、法進行分離，一般都采用物理方法進行分離，主要是主要是利用氣體分子與固體利用氣體分子與固體( (或液體或液體) )粒子在物理性質(zhì)上的差粒子在物理性質(zhì)上的差異進行分離異進行分離。如利用較大粒子的。如利用較大粒子的密度密度比氣體分子大很多，則比氣體分子大很多，則可用重力、慣性力、離心力進行分離；利用粒子的可用重力、慣性力、離心力進行分離；利用粒子的尺寸和質(zhì)尺寸和質(zhì)量量較氣體分子大得多，用過濾的方法加以分離；利用某些粒較氣體分子大得多，用過濾的方法加以分離；利用某些粒子易子易被水潤濕被水潤濕、凝聚增大凝聚增大而被捕集，用濕式洗滌進行分離；而被捕集，用濕式洗滌進行分離；利用利用荷電荷電性的差異，用靜電除

17、塵等。性的差異，用靜電除塵等。 對于均相混合物，大多根據(jù)物理的、化學(xué)的對于均相混合物，大多根據(jù)物理的、化學(xué)的及物理化學(xué)的原理予以分離。主要是及物理化學(xué)的原理予以分離。主要是利用它們蒸氣利用它們蒸氣壓、溶解度、選擇性吸附作用以及某些化學(xué)作用的壓、溶解度、選擇性吸附作用以及某些化學(xué)作用的不同進行分離不同進行分離。凈化氣態(tài)污染物的方法歸納起來主。凈化氣態(tài)污染物的方法歸納起來主要有五種：要有五種：冷凝法、吸收法、吸附法、催化轉(zhuǎn)化法冷凝法、吸收法、吸附法、催化轉(zhuǎn)化法及燃燒法。及燃燒法。 3.2 凈化裝置的分類凈化裝置的分類 3.2.1 3.2.1 除塵裝置除塵裝置 機械式除塵器機械式除塵器 重力沉降室、

18、慣性除塵器，旋風除塵重力沉降室、慣性除塵器，旋風除塵器等；器等； 濕式洗滌器濕式洗滌器 如旋風水膜洗滌器、噴霧洗滌器、文丘如旋風水膜洗滌器、噴霧洗滌器、文丘里洗滌器等；里洗滌器等； 過濾式除塵器過濾式除塵器 如袋式除塵器等；如袋式除塵器等； 電除塵器電除塵器 如干式電除塵器、濕式電除塵器等。如干式電除塵器、濕式電除塵器等。 分離固體粒子的除塵器，有些也適用于分離懸浮于氣體分離固體粒子的除塵器，有些也適用于分離懸浮于氣體中的液體粒子。如除沫器或者除霧器等。中的液體粒子。如除沫器或者除霧器等。采用纖維織物作濾料的采用纖維織物作濾料的袋式除塵器，在工業(yè)尾袋式除塵器，在工業(yè)尾氣的除塵方面應(yīng)用較廣氣的除

19、塵方面應(yīng)用較廣 除塵效率一般可達除塵效率一般可達99%99%以上，性能穩(wěn)定可靠、以上，性能穩(wěn)定可靠、操作簡單，因而獲得越操作簡單，因而獲得越來越廣泛的應(yīng)用來越廣泛的應(yīng)用袋式除塵袋式除塵器器 工作原理工作原理含塵氣流從下部進入圓筒形濾含塵氣流從下部進入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時，粉袋，在通過濾料的孔隙時，粉塵被捕集于濾料上；沉積在濾塵被捕集于濾料上；沉積在濾料上的粉塵，可在機械振動的料上的粉塵，可在機械振動的作用下從濾料表面脫落，落入作用下從濾料表面脫落，落入灰斗中；粉塵因灰斗中；粉塵因截留、慣性碰截留、慣性碰撞、靜電和擴散等撞、靜電和擴散等作作 用，在濾用，在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉袋

20、表面形成粉塵層，常稱為粉層初層；層初層；機械振動袋式除塵器示意圖機械振動袋式除塵器示意圖 粉塵初層形成后，成為袋式除塵器的主要過濾粉塵初層形成后，成為袋式除塵器的主要過濾層，提高了除塵效率；層，提高了除塵效率；隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袋兩側(cè)的壓力差增隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袋兩側(cè)的壓力差增大，會把已附在濾料上的細小粉塵擠壓穿過濾大，會把已附在濾料上的細小粉塵擠壓穿過濾料，從而使除塵效率下降，要及時清灰。但清料，從而使除塵效率下降，要及時清灰。但清灰不應(yīng)該破壞粉塵初層。灰不應(yīng)該破壞粉塵初層。旋風除塵旋風除塵器器 氣流從宏觀上看可氣流從宏觀上看可歸結(jié)為三個運動：外渦旋、歸結(jié)為三個運動：外渦旋、內(nèi)渦

21、旋、上渦旋。內(nèi)渦旋、上渦旋。內(nèi) 上內(nèi) 外 含塵氣流由進口沿切線方向進入除塵器后，沿含塵氣流由進口沿切線方向進入除塵器后，沿器壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運動，這股旋轉(zhuǎn)向下的氣流稱為器壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運動，這股旋轉(zhuǎn)向下的氣流稱為外渦旋（外渦流外渦旋（外渦流），外渦旋到達錐體底部轉(zhuǎn)而沿軸心外渦旋到達錐體底部轉(zhuǎn)而沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉(zhuǎn)的氣流向上旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉(zhuǎn)的氣流稱為稱為內(nèi)渦旋（內(nèi)渦流）內(nèi)渦旋（內(nèi)渦流）。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)方向外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)方向相同，含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運動時，塵粒在慣性離心力推相同，含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運動時，塵粒在慣性離心力推動下移向外壁，到達外壁的

22、塵粒在氣流和重力共同作動下移向外壁，到達外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。用下沿壁面落入灰斗。 氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時，頂部壓力下氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時，頂部壓力下降，一部分氣流會帶著細塵粒沿外壁面旋轉(zhuǎn)向上，到降，一部分氣流會帶著細塵粒沿外壁面旋轉(zhuǎn)向上，到達頂部后，在沿排出管旋轉(zhuǎn)向下，從排出管排出。這達頂部后，在沿排出管旋轉(zhuǎn)向下，從排出管排出。這股旋轉(zhuǎn)向上的氣流股旋轉(zhuǎn)向上的氣流稱為稱為上渦旋上渦旋。 3.2.2 3.2.2 吸收裝置吸收裝置 板式塔板式塔 包括折流板塔和篩板塔。在板式塔內(nèi)，沿塔高設(shè)置一定包括折流板塔和篩板塔。在板式塔內(nèi)，沿塔高設(shè)置一定數(shù)量的塔板，相

23、鄰塔板間有一定的距離，液體靠重力自塔頂數(shù)量的塔板，相鄰塔板間有一定的距離，液體靠重力自塔頂流至塔底，廢氣則靠壓差自塔底流向塔頂。氣體呈分散相以流至塔底，廢氣則靠壓差自塔底流向塔頂。氣體呈分散相以鼓泡或噴射形式穿過塔板上液層時，產(chǎn)生大量氣泡，大大增鼓泡或噴射形式穿過塔板上液層時，產(chǎn)生大量氣泡，大大增加了氣液兩相接觸面積，強化了氣液相之間的傳質(zhì)過程，使加了氣液兩相接觸面積，強化了氣液相之間的傳質(zhì)過程，使氣態(tài)污染物被吸收。氣態(tài)污染物被吸收。 填料塔填料塔 填料塔在塔內(nèi)裝有一定高度的填料，液體從塔頂沿填料填料塔在塔內(nèi)裝有一定高度的填料，液體從塔頂沿填料表面呈薄膜狀向下流動，氣體則呈連續(xù)相由下向上同液膜

24、逆表面呈薄膜狀向下流動，氣體則呈連續(xù)相由下向上同液膜逆流接觸，氣液兩相在填料表面進行傳質(zhì)，污染物即被吸收流接觸，氣液兩相在填料表面進行傳質(zhì)，污染物即被吸收（湍球塔）（湍球塔）。 其它吸收裝置其它吸收裝置 除上述兩類以外，在工程中還常用噴灑式，氣泡攪拌式除上述兩類以外，在工程中還常用噴灑式，氣泡攪拌式及多管降膜式等吸收裝置來凈化氣態(tài)污染物。及多管降膜式等吸收裝置來凈化氣態(tài)污染物。 3.2.3 3.2.3 吸附裝置吸附裝置 吸附是利用固體吸附劑表面對氣體中各組分的吸附能力吸附是利用固體吸附劑表面對氣體中各組分的吸附能力不同而進行分離的技術(shù)，完成吸附操作的分離設(shè)備稱為吸不同而進行分離的技術(shù)，完成吸附

25、操作的分離設(shè)備稱為吸附裝置或吸附器。附裝置或吸附器。 3.3 3.3 凈化裝置的性能凈化裝置的性能 3.3.1 3.3.1 凈化裝置技術(shù)性能表示方法凈化裝置技術(shù)性能表示方法 技術(shù)性能指標主要有技術(shù)性能指標主要有處理氣體流量、凈化效率和壓力損處理氣體流量、凈化效率和壓力損失失等。等。 處理氣體流量處理氣體流量 一般以裝置進口和出口氣體流量的平均值表示一般以裝置進口和出口氣體流量的平均值表示。 凈化效率凈化效率 凈化效率凈化效率是表示裝置凈化污染物效果的重要技術(shù)是表示裝置凈化污染物效果的重要技術(shù)指標。對于除塵裝置稱為除塵效率，對于吸收裝置指標。對于除塵裝置稱為除塵效率，對于吸收裝置稱為吸收效率，對

26、于吸附裝置則稱為吸附效率。稱為吸收效率，對于吸附裝置則稱為吸附效率。 壓力損失壓力損失 壓力損失壓力損失是代表凈化裝置能耗大小的技術(shù)經(jīng)濟指是代表凈化裝置能耗大小的技術(shù)經(jīng)濟指標，指裝置的進口和出口氣流全壓之比。標，指裝置的進口和出口氣流全壓之比。 3.3.2 3.3.2 凈化效率的表示方法凈化效率的表示方法 凈化效率凈化效率 = = （C C1 1-C-C2 2）/C/C1 1 多級串聯(lián)運行時的總凈化效率多級串聯(lián)運行時的總凈化效率 若多級除塵器中每一級的運行性能是獨立的，若多級除塵器中每一級的運行性能是獨立的，其凈化效率分別是：其凈化效率分別是： 1 1, ,2 2,n n，則多級串聯(lián)后除塵，則

27、多級串聯(lián)后除塵系統(tǒng)的總效率為：系統(tǒng)的總效率為： = 1(1- = 1(1-1 1)(1-)(1-2 2)(1-)(1-n n) )第四章第四章 二氧化硫控制技術(shù)二氧化硫控制技術(shù) 4.1 4.1 燃燒前燃料脫硫燃燒前燃料脫硫 4.1.1 4.1.1 燃燒前燃煤脫硫燃燒前燃煤脫硫 煤在燃燒前脫硫的方法包括煤碳的固態(tài)加工和煤炭的轉(zhuǎn)化。煤在燃燒前脫硫的方法包括煤碳的固態(tài)加工和煤炭的轉(zhuǎn)化。 煤炭的固態(tài)加工煤炭的固態(tài)加工 煤炭的固態(tài)加工主要指重力分選。煤炭的固態(tài)加工主要指重力分選。 重力分選后原煤含硫量降低重力分選后原煤含硫量降低40-90%40-90%。 煤碳的轉(zhuǎn)化煤碳的轉(zhuǎn)化 煤碳的轉(zhuǎn)化主要是氣化和液化

28、，即對煤進行脫碳或加氫煤碳的轉(zhuǎn)化主要是氣化和液化，即對煤進行脫碳或加氫改變其原有的碳氫比，把煤轉(zhuǎn)化為清潔的二次燃料。改變其原有的碳氫比，把煤轉(zhuǎn)化為清潔的二次燃料。 在煤的氣化過程中，煤氣中的硫主要以在煤的氣化過程中，煤氣中的硫主要以H H2 2S S形式存在，大形式存在，大型煤氣廠是先用濕法洗滌脫除大部分型煤氣廠是先用濕法洗滌脫除大部分H H2 2S S，再用干法吸附和，再用干法吸附和催化轉(zhuǎn)化除去其余部分。小型煤氣廠一般用氧化鐵法脫除催化轉(zhuǎn)化除去其余部分。小型煤氣廠一般用氧化鐵法脫除H H2 2S S。 4.1.2 4.1.2 重油脫硫重油脫硫 重油脫硫分為直接脫硫和間接脫硫兩種工藝。重油脫硫

29、分為直接脫硫和間接脫硫兩種工藝。 直接脫硫是將重油直接引入裝有催化劑的反應(yīng)塔加氫脫直接脫硫是將重油直接引入裝有催化劑的反應(yīng)塔加氫脫硫；間接脫硫過程是先把重油減壓蒸餾，分成餾出油和殘油。硫；間接脫硫過程是先把重油減壓蒸餾，分成餾出油和殘油。單獨將餾出油進行高壓加氫脫硫。單獨將餾出油進行高壓加氫脫硫。4.2 4.2 燃燒中脫硫燃燒中脫硫在煤燃燒過程中加入石灰石或白云石粉作脫硫劑，在煤燃燒過程中加入石灰石或白云石粉作脫硫劑，CaCOCaCO3 3、MgCOMgCO3 3受熱分解生成的受熱分解生成的CaOCaO和和MgOMgO與煙氣中與煙氣中SOSO2 2反應(yīng)反應(yīng)生成硫酸鹽，隨灰分排出。石灰石和白云石

30、粉在高溫下的脫生成硫酸鹽，隨灰分排出。石灰石和白云石粉在高溫下的脫硫反應(yīng)為：硫反應(yīng)為： CaCOCaCO3 3 CaO + CO CaO + CO2 2 MgCOMgCO3 3 MgO + CO MgO + CO2 2 2CaO + 2SO 2CaO + 2SO2 2 + O + O2 2 2CaSO 2CaSO4 4 2MgO + 2SO2MgO + 2SO2 2 + O + O2 2 2MgSO 2MgSO4 4 煤燃燒中脫硫的技術(shù)有型煤固硫和循環(huán)流化床煤燃燒中脫硫的技術(shù)有型煤固硫和循環(huán)流化床燃燒脫硫技術(shù)兩種。燃燒脫硫技術(shù)兩種。 4.2.14.2.1型煤固硫型煤固硫?qū)⒉煌拿航?jīng)篩分后按一定

31、的比例配煤、粉碎后將不同的煤經(jīng)篩分后按一定的比例配煤、粉碎后同經(jīng)過預(yù)處理的黏合劑（如瀝青）和固硫劑混合，同經(jīng)過預(yù)處理的黏合劑（如瀝青）和固硫劑混合，經(jīng)機械設(shè)備擠壓成型及干燥，即得到工業(yè)固硫型煤。經(jīng)機械設(shè)備擠壓成型及干燥，即得到工業(yè)固硫型煤。固硫劑按化學(xué)形態(tài)可分為鈣系、鈉系及其他三大類。固硫劑按化學(xué)形態(tài)可分為鈣系、鈉系及其他三大類。石灰石粉、大理石粉、白云石粉、電石渣等是較好石灰石粉、大理石粉、白云石粉、電石渣等是較好的固硫劑。固硫劑的加入量，視煤炭含硫量而定，的固硫劑。固硫劑的加入量，視煤炭含硫量而定，一般石灰石粉加入量為一般石灰石粉加入量為2%2%3%3%。4.2.24.2.2流化床燃燒脫硫

32、流化床燃燒脫硫 (1) (1) 流化床燃燒技術(shù)概述流化床燃燒技術(shù)概述 當氣流速度達到使升力和煤粒的重力相當?shù)呐R當氣流速度達到使升力和煤粒的重力相當?shù)呐R界速度時，煤粒將開始浮動流化。流化床燃燒是維界速度時，煤粒將開始浮動流化。流化床燃燒是維持料層內(nèi)煤粒間的氣流實際速度大于臨界值而小于持料層內(nèi)煤粒間的氣流實際速度大于臨界值而小于輸送速度并在此條件下進行的燃燒。輸送速度并在此條件下進行的燃燒。 在流化床鍋爐中，固硫劑可與煤粒混合一起加入鍋爐，也在流化床鍋爐中，固硫劑可與煤?；旌弦黄鸺尤脲仩t，也可單獨加入。流化床燃燒方式為爐內(nèi)脫硫提供了理想的環(huán)境，可單獨加入。流化床燃燒方式為爐內(nèi)脫硫提供了理想的環(huán)境，

33、床內(nèi)流化使脫硫劑和床內(nèi)流化使脫硫劑和SOSO2 2能能充分混合接觸充分混合接觸；燃燒溫度適宜，不；燃燒溫度適宜，不易使易使脫硫劑燒結(jié)脫硫劑燒結(jié)而損失化學(xué)反應(yīng)表面，同時利用高溫除塵器使而損失化學(xué)反應(yīng)表面，同時利用高溫除塵器使飛出的物料又飛出的物料又返回爐膛返回爐膛內(nèi)循環(huán)利用，從而內(nèi)循環(huán)利用，從而延長延長了脫硫劑在爐內(nèi)了脫硫劑在爐內(nèi)的的停留停留時間，提高了脫硫劑的利用率。時間，提高了脫硫劑的利用率。 整個循環(huán)流化床脫硫系統(tǒng)由石灰制備系統(tǒng)、脫硫反應(yīng)系統(tǒng)整個循環(huán)流化床脫硫系統(tǒng)由石灰制備系統(tǒng)、脫硫反應(yīng)系統(tǒng)和收塵引風系統(tǒng)三部分組成。其主要優(yōu)點是脫硫劑反應(yīng)停留時和收塵引風系統(tǒng)三部分組成。其主要優(yōu)點是脫硫劑反

34、應(yīng)停留時間長以及對鍋爐負荷變化的適應(yīng)性較強。間長以及對鍋爐負荷變化的適應(yīng)性較強。 目前廣泛采用的脫硫劑主要有石灰石目前廣泛采用的脫硫劑主要有石灰石(CaCO(CaCO3 3) )和白云石和白云石(CaCO(CaCO3 3MgCOMgCO3 3) )。 當石灰石和白云石脫硫劑進入鍋爐的灼熱環(huán)境時，其有當石灰石和白云石脫硫劑進入鍋爐的灼熱環(huán)境時，其有效成分效成分CaCOCaCO3 3遇熱發(fā)生煅燒分解，煅燒時遇熱發(fā)生煅燒分解，煅燒時COCO2 2的析出會產(chǎn)生的析出會產(chǎn)生并擴大石灰石中的孔隙，從而形成多孔狀、富孔隙的并擴大石灰石中的孔隙，從而形成多孔狀、富孔隙的CaO:CaO:CaCOCaCO3 3

35、= CaO + CO = CaO + CO2 2CaOCaO與與SOSO2 2作用形成作用形成CaSOCaSO4 4，從而達到脫硫目的：，從而達到脫硫目的：CaO + SOCaO + SO2 2 +1/2 O+1/2 O2 2 = CaSO = CaSO4 4流化床示意圖流化床示意圖 (2) (2) 流化床脫硫的主要影響因素流化床脫硫的主要影響因素 鈣硫比鈣硫比 Ca/SCa/S比比( (脫硫劑所含鈣與煤中硫之脫硫劑所含鈣與煤中硫之摩爾比摩爾比) )是表示是表示脫硫劑用量的一個指標。從脫除脫硫劑用量的一個指標。從脫除SOSO2 2的角度考慮，的角度考慮，所有性能參數(shù)中，所有性能參數(shù)中，Ca/S

36、Ca/S比的影響最大。一般要達到比的影響最大。一般要達到90%90%的脫硫率，的脫硫率，常壓鼓泡流化床常壓鼓泡流化床、常壓循環(huán)流化床常壓循環(huán)流化床和和增壓流化床增壓流化床的的Ca/SCa/S比分別為比分別為3.0-3.53.0-3.5、1.8-2.51.8-2.5和和1.5-1.5-2.02.0。 煅燒溫度煅燒溫度 最佳的脫硫溫度范圍約在最佳的脫硫溫度范圍約在800-850800-850。溫度溫度較較低低時，脫硫劑時，脫硫劑煅燒煅燒不完全，產(chǎn)生的孔隙量少，孔徑小，不完全，產(chǎn)生的孔隙量少，孔徑小，反應(yīng)幾乎完全被限制在顆粒外表面。當反應(yīng)幾乎完全被限制在顆粒外表面。當床溫超過床溫超過CaCOCaCO

37、3 3煅燒煅燒的的溫度溫度約約5050以上時，出現(xiàn)以上時，出現(xiàn)燒結(jié)燒結(jié)現(xiàn)象，現(xiàn)象，并隨著溫度的升高，從而并隨著溫度的升高，從而造成造成大量大量孔隙消失孔隙消失，降低，降低了脫硫活性。了脫硫活性。 脫硫劑的顆粒尺寸脫硫劑的顆粒尺寸 隨顆粒尺寸減少，脫硫率變化不明顯。隨顆粒尺寸減少，脫硫率變化不明顯。當顆粒尺寸小于當顆粒尺寸小于發(fā)生揚析的臨界粒徑時，脫硫劑發(fā)生揚析，此時顆粒停留時發(fā)生揚析的臨界粒徑時，脫硫劑發(fā)生揚析，此時顆粒停留時間減少，但由于小顆粒的比表面積較大，因而其脫硫率仍是間減少，但由于小顆粒的比表面積較大，因而其脫硫率仍是增加的。綜合脫硫和流化床的正常運行要求，脫硫劑顆粒尺增加的。綜合脫

38、硫和流化床的正常運行要求，脫硫劑顆粒尺寸并非越小越好。寸并非越小越好。 脫硫劑種類脫硫劑種類 常壓運行時，傾向于采用石灰石作脫硫劑；增壓鼓泡流常壓運行時，傾向于采用石灰石作脫硫劑；增壓鼓泡流化床鍋爐采用白云石效果較好，而對于分段流化的增壓循環(huán)化床鍋爐采用白云石效果較好，而對于分段流化的增壓循環(huán)流化床鍋爐，則選用石灰石。流化床鍋爐，則選用石灰石。 4.3 高濃度二氧化硫尾氣的回收與凈化高濃度二氧化硫尾氣的回收與凈化 在冶煉廠、硫酸廠和造紙廠等工業(yè)排放尾氣中，在冶煉廠、硫酸廠和造紙廠等工業(yè)排放尾氣中，SOSO2 2的濃度通常在的濃度通常在2%-5%2%-5%之間。由于之間。由于SOSO2 2的濃度

39、很高，對尾氣的濃度很高，對尾氣進行回收處理是經(jīng)濟的。通常的方法是利用進行回收處理是經(jīng)濟的。通常的方法是利用SOSO2 2生產(chǎn)硫酸，生產(chǎn)硫酸，其反應(yīng)式為：其反應(yīng)式為：SO2 + 1/2 O2 SO3 及及 SO3 + H2O H2SO4釩催化劑釩催化劑 4.4 低濃度低濃度SO2煙氣脫硫（即燃燒后脫硫）煙氣脫硫（即燃燒后脫硫）燃燒后脫硫又稱為燃燒后脫硫又稱為煙氣脫硫煙氣脫硫。按脫硫過程是否。按脫硫過程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)，煙氣脫硫又可分為加水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)，煙氣脫硫又可分為濕濕法法和和干法干法( (半干法半干法) )兩類工藝。用石灰兩類工藝。用石灰( (石灰石石灰石) )作脫硫作脫

40、硫劑的干法、半干法的劑的干法、半干法的Ca/SCa/S比高，脫硫效率和脫硫劑比高，脫硫效率和脫硫劑的利用率低。濕法脫硫技術(shù)成熟，效率高，的利用率低。濕法脫硫技術(shù)成熟，效率高，Ca/SCa/S比比低，但脫硫產(chǎn)物的處理比較麻煩，煙氣降溫大，不低，但脫硫產(chǎn)物的處理比較麻煩，煙氣降溫大，不利于從煙囪中排出和擴散，占地面積和投資較大等。利于從煙囪中排出和擴散，占地面積和投資較大等。濕式石灰石濕式石灰石- -石膏法脫硫工藝分為自然氧化和強石膏法脫硫工藝分為自然氧化和強制氧化兩種，其主要的區(qū)別為是否在吸收塔底部的制氧化兩種，其主要的區(qū)別為是否在吸收塔底部的持液槽持液槽中通入空氣把亞硫酸鈣氧化成石膏。目前，中

41、通入空氣把亞硫酸鈣氧化成石膏。目前，強制氧化工藝已成為優(yōu)先選擇的脫硫工藝。強制氧化工藝已成為優(yōu)先選擇的脫硫工藝。 從除塵器出來的煙氣經(jīng)過熱交換器后進入吸收從除塵器出來的煙氣經(jīng)過熱交換器后進入吸收塔，在吸收塔里塔，在吸收塔里SOSO2 2直接和磨細的石灰石懸浮液接直接和磨細的石灰石懸浮液接觸并被吸收去除。觸并被吸收去除。第五章第五章 其它氣體污染物控制技術(shù)其它氣體污染物控制技術(shù) 5.1 揮發(fā)性有機化合物控制技術(shù)揮發(fā)性有機化合物控制技術(shù) 5.1.1 揮發(fā)性有機化合物的揮發(fā)性有機化合物的來源來源 揮發(fā)性有機化合物揮發(fā)性有機化合物(VOCs)的來源主要有固定源和移動源的來源主要有固定源和移動源兩大類。

42、移動源主要有汽車、輪船和飛機等以石油產(chǎn)品為燃兩大類。移動源主要有汽車、輪船和飛機等以石油產(chǎn)品為燃料的交通工具的排放廢氣。固定源的種類極多，主要為石油料的交通工具的排放廢氣。固定源的種類極多，主要為石油化工工藝過程和儲存設(shè)備等的排出物以及各種使用有機溶劑化工工藝過程和儲存設(shè)備等的排出物以及各種使用有機溶劑的場合。如噴漆、印刷、金屬除油和脫脂、粘合劑、制藥、的場合。如噴漆、印刷、金屬除油和脫脂、粘合劑、制藥、塑料和橡膠加工等。塑料和橡膠加工等。 固定源揮發(fā)性有機化合物的主要來源如下：固定源揮發(fā)性有機化合物的主要來源如下： 石油開采與加工、煉焦與煤焦油加工、煤礦、木材干餾、石油開采與加工、煉焦與煤焦

43、油加工、煤礦、木材干餾、天然氣開采與利用；天然氣開采與利用； 化工生產(chǎn)，包括石油化工、染料、涂料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、化工生產(chǎn)，包括石油化工、染料、涂料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥、有機合成、溶劑、試劑、洗滌劑、粘合劑等生產(chǎn)工廠；炸藥、有機合成、溶劑、試劑、洗滌劑、粘合劑等生產(chǎn)工廠； 燃煤、燃油、燃氣鍋爐與工業(yè)鍋爐；燃煤、燃油、燃氣鍋爐與工業(yè)鍋爐； 各種內(nèi)燃機各種內(nèi)燃機( (包括交通運輸包括交通運輸) )； 各種有機物的燃燒與加熱裝置、運輸裝置及儲存裝置；各種有機物的燃燒與加熱裝置、運輸裝置及儲存裝置； 油漆、涂料的生產(chǎn)及噴涂作業(yè)；油漆、涂料的生產(chǎn)及噴涂作業(yè)； 染料生產(chǎn)及印染作業(yè)，彩色出版印刷過程；染料生產(chǎn)及印

44、染作業(yè)，彩色出版印刷過程； 箱包、纖維板、家具、制鞋等使用有機粘合劑的作業(yè)；箱包、纖維板、家具、制鞋等使用有機粘合劑的作業(yè)； 食品、油脂、皮革、毛等的加工部門；食品、油脂、皮革、毛等的加工部門； 廢舊橡膠、塑料等的再生作業(yè)以及污水污泥處理、垃圾處廢舊橡膠、塑料等的再生作業(yè)以及污水污泥處理、垃圾處理。理。 5.1.2 5.1.2 揮發(fā)性有機化合物控制技術(shù)揮發(fā)性有機化合物控制技術(shù) VOCsVOCs污染控制技術(shù)基本上可分為兩大類：第一類是以改污染控制技術(shù)基本上可分為兩大類：第一類是以改進工藝技術(shù)、更換設(shè)備和防止泄漏為主的進工藝技術(shù)、更換設(shè)備和防止泄漏為主的預(yù)防性措施預(yù)防性措施；第二；第二類是以末端治

45、理為主的類是以末端治理為主的控制性措施控制性措施。 工藝技術(shù)的改進和設(shè)備的更新通常是減少工藝技術(shù)的改進和設(shè)備的更新通常是減少VOCsVOCs排放的最排放的最佳選擇。主要包括替換原材料以減少引入到生產(chǎn)過程中的佳選擇。主要包括替換原材料以減少引入到生產(chǎn)過程中的VOCsVOCs總量，改變運行條件減少總量，改變運行條件減少VOCsVOCs的形成和揮發(fā)，更換設(shè)的形成和揮發(fā)，更換設(shè)備以減少備以減少VOCsVOCs泄漏等手段。泄漏等手段。 5.1.3 揮發(fā)性有機化合物污染預(yù)防措施揮發(fā)性有機化合物污染預(yù)防措施 VOCs替代和工藝改革替代和工藝改革 即采用無毒或低毒原材料代即采用無毒或低毒原材料代替或部分代替有

46、機溶劑，做到不排或少排有害的替或部分代替有機溶劑，做到不排或少排有害的VOCsVOCs，是，是減少這類污染的有效途徑。如用水溶性涂料代替溶劑涂料等。減少這類污染的有效途徑。如用水溶性涂料代替溶劑涂料等。 泄漏控制泄漏控制 當當VOCsVOCs溶液在充入容器或從容器中導(dǎo)出溶液在充入容器或從容器中導(dǎo)出時，由于體積的變化，容器釋放出時，由于體積的變化，容器釋放出VOCsVOCs氣體，此類排放稱氣體，此類排放稱為操作損耗，也稱為大呼吸損耗。當液體進入容器時，液面為操作損耗，也稱為大呼吸損耗。當液體進入容器時，液面上升，容器上的蒸汽空間上升，容器上的蒸汽空間( (頂空頂空) )減少，蒸汽通過頂部排氣筒減

47、少，蒸汽通過頂部排氣筒排出；當從容器中抽取液體時，液面下降，空氣通過排氣筒排出；當從容器中抽取液體時，液面下降，空氣通過排氣筒進入容器頂空。進入容器頂空。 由于溫度的變化使容器產(chǎn)生由于溫度的變化使容器產(chǎn)生“吸進和呼出吸進和呼出”而導(dǎo)致的有而導(dǎo)致的有機物損耗稱為呼吸損耗，也稱為機物損耗稱為呼吸損耗，也稱為小呼吸損耗小呼吸損耗。 呼吸、充入和排空損耗可通過在容器出口附加的呼吸、充入和排空損耗可通過在容器出口附加的真空壓真空壓力閥力閥也叫也叫蒸汽保護閥蒸汽保護閥來控制。當通過的壓力差異較小時，閥來控制。當通過的壓力差異較小時，閥門是關(guān)閉的。當充入、倒空或溫度與壓力有較大變化時引起門是關(guān)閉的。當充入、

48、倒空或溫度與壓力有較大變化時引起明顯的蒸汽流出、流入，閥門會自動打開。明顯的蒸汽流出、流入，閥門會自動打開。 5.1.4 揮發(fā)性有機化合物廢氣治理揮發(fā)性有機化合物廢氣治理 對于含揮發(fā)性有機污染物廢氣的治理，一般可以采用吸對于含揮發(fā)性有機污染物廢氣的治理，一般可以采用吸收、吸附、冷凝、催化焚燒、熱力焚燒和直接焚燒等方法，收、吸附、冷凝、催化焚燒、熱力焚燒和直接焚燒等方法，或者上述方法的組合，如冷凝或者上述方法的組合，如冷凝- -吸附等。吸附等。 焚燒分解法焚燒分解法 通常采用的焚燒方式有直接焚燒法和催化焚燒法。通常采用的焚燒方式有直接焚燒法和催化焚燒法。 直接焚燒法直接焚燒法 直接焚燒法是把可燃

49、的直接焚燒法是把可燃的VOCsVOCs污染物當作燃料來燃燒的一污染物當作燃料來燃燒的一種方法。該方法種方法。該方法只適用于凈化可燃只適用于凈化可燃VOCsVOCs污染物濃度較高的污染物濃度較高的有機廢氣有機廢氣，或或者是用于凈化污染物組分燃燒時產(chǎn)生者是用于凈化污染物組分燃燒時產(chǎn)生熱值較高熱值較高的廢氣。的廢氣。 催化焚燒法催化焚燒法 催化焚燒法實際上是完全的催化氧化處理方法，催化焚燒法實際上是完全的催化氧化處理方法，在催化在催化劑作用下，使廢氣中的劑作用下，使廢氣中的VOCsVOCs可燃組分完全氧化為可燃組分完全氧化為COCO2 2和和H H2 2O O。 在催化焚燒過程中，催化劑的作用是降低

50、在催化焚燒過程中，催化劑的作用是降低VOCsVOCs分解反應(yīng)分解反應(yīng)的活化能，同時使的活化能，同時使VOCsVOCs污染物分子富集于催化劑表面，提污染物分子富集于催化劑表面，提高了反應(yīng)速率。高了反應(yīng)速率。 根據(jù)廢氣預(yù)熱方式及富集方式，根據(jù)廢氣預(yù)熱方式及富集方式，一般催化焚燒工藝流程一般催化焚燒工藝流程分為以下兩種：分為以下兩種： a. a. 預(yù)熱式預(yù)熱式 當含有當含有VOCsVOCs的有機廢氣溫度在的有機廢氣溫度在100100以下，濃度也較低且以下，濃度也較低且熱量不能自給時，通過預(yù)熱室加熱升溫，然后在催化劑的作熱量不能自給時，通過預(yù)熱室加熱升溫，然后在催化劑的作用下，完全燃燒。燃燒凈化后氣體

51、在熱交換器內(nèi)與未處理廢用下，完全燃燒。燃燒凈化后氣體在熱交換器內(nèi)與未處理廢氣進行熱交換。氣進行熱交換。 b. b. 自身熱平衡式自身熱平衡式 當含有當含有VOCsVOCs的廢氣排出溫度高于起燃溫度的廢氣排出溫度高于起燃溫度( (一般約在一般約在300300左右左右) )且且VOCsVOCs含量較高，且由熱交換器回收部分的被燃含量較高，且由熱交換器回收部分的被燃燒凈化燒凈化VOCsVOCs氣體所產(chǎn)生的熱量，能夠維持正常操作條件下的氣體所產(chǎn)生的熱量，能夠維持正常操作條件下的熱平衡時，整個催化焚燒處理過程即可在自身熱平衡的狀態(tài)熱平衡時，整個催化焚燒處理過程即可在自身熱平衡的狀態(tài)下連續(xù)進行，無需外界補

52、充熱量。下連續(xù)進行，無需外界補充熱量。 吸附回收法吸附回收法 商業(yè)化應(yīng)用的吸附劑有粒狀活性炭和活性炭纖維兩種。商業(yè)化應(yīng)用的吸附劑有粒狀活性炭和活性炭纖維兩種。 常見的吸附床形式有固定床、移動床和硫化床。移動床常見的吸附床形式有固定床、移動床和硫化床。移動床和流化床的傳質(zhì)效果好，一般用于處理大氣量廢氣。和流化床的傳質(zhì)效果好，一般用于處理大氣量廢氣。吸附溫吸附溫度應(yīng)控制在度應(yīng)控制在4040以下。以下。伴隨氣體吸附會不斷放出吸附熱，致伴隨氣體吸附會不斷放出吸附熱，致使吸附床溫度升高，有時吸附床溫會快速升高，甚至?xí)刮酱矞囟壬?，有時吸附床溫會快速升高，甚至?xí)鹨鹬鸹虮?。著火或爆炸。一般?yīng)注

53、意控制廢氣濃度一般應(yīng)注意控制廢氣濃度在其爆炸下限的在其爆炸下限的1/21/2以下操作。以下操作。 吸收回收法吸收回收法 吸收回收法是利用吸收回收法是利用VOCsVOCs污染物的物理和化學(xué)性污染物的物理和化學(xué)性質(zhì)，使用水或化學(xué)吸收液對廢氣中的質(zhì)，使用水或化學(xué)吸收液對廢氣中的VOCsVOCs污染物進污染物進行吸收凈化，而后通過對吸收液再生進行處理并回行吸收凈化，而后通過對吸收液再生進行處理并回收收VOCsVOCs物質(zhì)。物質(zhì)。 氣體吸收凈化傳質(zhì)過程進行的程度主要取決于氣體吸收凈化傳質(zhì)過程進行的程度主要取決于兩個方面：一是吸收液的選取，二是吸收設(shè)備的設(shè)兩個方面：一是吸收液的選取，二是吸收設(shè)備的設(shè)計。計

54、。 冷凝回收法冷凝回收法 冷凝法一般用于較高濃度冷凝法一般用于較高濃度VOCsVOCs廢氣回收，其工作原理是廢氣回收，其工作原理是通過將操作溫度控制在通過將操作溫度控制在VOCsVOCs污染物的冷凝點以下，將氣態(tài)污染物的冷凝點以下，將氣態(tài)VOCsVOCs污染物冷凝為液體而被回收。冷凝過程可在恒定溫度的污染物冷凝為液體而被回收。冷凝過程可在恒定溫度的條件下提高壓力強化實現(xiàn)；也可以在恒定壓力條件下用降低條件下提高壓力強化實現(xiàn)；也可以在恒定壓力條件下用降低溫度來實現(xiàn)，一般多采用后者。溫度來實現(xiàn)，一般多采用后者。 冷凝法所用的設(shè)備主要有以下兩種：冷凝法所用的設(shè)備主要有以下兩種： 表面冷凝器：使用該設(shè)備

55、可回收被冷凝組分，但冷卻表面冷凝器：使用該設(shè)備可回收被冷凝組分，但冷卻效率較差。它是使用間壁將冷卻介質(zhì)與廢氣隔開，使其不互效率較差。它是使用間壁將冷卻介質(zhì)與廢氣隔開，使其不互相接觸，通過間壁將廢氣中的熱量移除，使其冷卻。相接觸，通過間壁將廢氣中的熱量移除，使其冷卻。( (管式、管式、板式板式) ) 接觸冷凝器：接觸冷凝器：該設(shè)備冷卻效果好，但冷凝物質(zhì)不易回該設(shè)備冷卻效果好，但冷凝物質(zhì)不易回收，收，并且對排水要進行適當?shù)奶幚?。它是將冷卻介質(zhì)并且對排水要進行適當?shù)奶幚怼Ｋ菍⒗鋮s介質(zhì)( (一般一般為冷水為冷水) )與廢氣直接接觸進行換熱的設(shè)備。與廢氣直接接觸進行換熱的設(shè)備。 (5) (5) 吸收冷

56、凝回收法吸收冷凝回收法 吸收冷凝回收法凈化吸收冷凝回收法凈化VOCsVOCs廢氣的工藝原理即是：首先利廢氣的工藝原理即是：首先利用吸收液吸收凈化廢氣中的用吸收液吸收凈化廢氣中的VOCsVOCs污染物，經(jīng)對吸收液進行污染物，經(jīng)對吸收液進行解析處理后，再用冷凝法回收有利用價值的解析處理后，再用冷凝法回收有利用價值的VOCsVOCs物質(zhì)物質(zhì)( (容易容易產(chǎn)生二次污染產(chǎn)生二次污染) )。 生物分解法生物分解法 目前國內(nèi)外生物法凈化低濃度有機廢氣的常用凈化裝置主目前國內(nèi)外生物法凈化低濃度有機廢氣的常用凈化裝置主要是生物濾池、生物洗滌器和生物膜填料塔。要是生物濾池、生物洗滌器和生物膜填料塔。 生物濾池生物

57、濾池 生物濾池是一種在其中填充具有吸附性濾料生物濾池是一種在其中填充具有吸附性濾料( (如煤渣、活如煤渣、活性炭等物質(zhì)性炭等物質(zhì)) )的池形結(jié)構(gòu)的的池形結(jié)構(gòu)的有機廢氣凈化有機廢氣凈化裝置裝置。使用前，在。使用前，在濾料中摻入濾料中摻入pHpH緩沖劑和含緩沖劑和含N N、P P、K K等的營養(yǎng)物，當具有一等的營養(yǎng)物，當具有一定濕度的有機廢氣進入生物濾池時，定濕度的有機廢氣進入生物濾池時，濾料中的微生物即可通濾料中的微生物即可通過過 接觸而捕獲廢氣中的有機物并將其作為供自身生長的碳接觸而捕獲廢氣中的有機物并將其作為供自身生長的碳源源，由此，有機廢氣通過生物濾料床層后即可被凈化，而濾，由此，有機廢氣

58、通過生物濾料床層后即可被凈化，而濾料層中的微生物在生化降解廢氣污染物的過程中不斷生長繁料層中的微生物在生化降解廢氣污染物的過程中不斷生長繁殖，從而使生物濾池的操作得以持續(xù)進行。殖，從而使生物濾池的操作得以持續(xù)進行。 生物洗滌器生物洗滌器 生物洗滌器系統(tǒng)通常由一個氣體洗滌塔和一個活性污泥生物洗滌器系統(tǒng)通常由一個氣體洗滌塔和一個活性污泥再生池組成，循環(huán)洗滌液由含有微生物的活性污泥加水配制再生池組成，循環(huán)洗滌液由含有微生物的活性污泥加水配制而成。操作時，而成。操作時，在氣體洗滌塔中用含菌液體噴淋洗滌有機廢在氣體洗滌塔中用含菌液體噴淋洗滌有機廢氣，廢氣中的污染物在與液滴接觸時溶解或混合進入液相，氣，廢

59、氣中的污染物在與液滴接觸時溶解或混合進入液相，而后在液相由微生物將其生化降解。而后在液相由微生物將其生化降解。循環(huán)液體出塔后在活性循環(huán)液體出塔后在活性污泥再生池中進行曝氣處理，使活性污泥再生，同時也能增污泥再生池中進行曝氣處理，使活性污泥再生，同時也能增加生化反應(yīng)時間，使溶解在循環(huán)液體中的有機污染物進一步加生化反應(yīng)時間，使溶解在循環(huán)液體中的有機污染物進一步生化降解完全。生化降解完全。 綜合控制方法綜合控制方法 吸附吸附- -濃縮濃縮- -催化焚燒法催化焚燒法 當當VOCsVOCs有機廢氣的有機廢氣的流量大、濃度低，溫度低流量大、濃度低，溫度低、采用催化焚燒需耗大量燃料時，可先采用吸附手段采用催

60、化焚燒需耗大量燃料時，可先采用吸附手段將廢氣中將廢氣中VOCsVOCs吸附于吸附劑上進行濃縮，然后通過吸附于吸附劑上進行濃縮，然后通過熱空氣吹掃，使熱空氣吹掃，使VOCsVOCs氣體脫附成為濃縮了的高濃度氣體脫附成為濃縮了的高濃度有機廢氣有機廢氣( (一般可濃縮一般可濃縮1010倍以上倍以上) )，而后再進行催化，而后再進行催化焚燒處理。此時，不需要補充熱源就可維持正常運焚燒處理。此時，不需要補充熱源就可維持正常運行。行。 吸附吸附- -冷凝冷凝- -膜分離回收法膜分離回收法 對于對于VOCsVOCs有機廢氣的氣量不大、濃度較高且其中的有機廢氣的氣量不大、濃度較高且其中的VOCsVOCs污染物