廢氣處理技術

廢氣處理工藝讀書報告廢氣中的污染物種類主要有粒子物質、含硫化合物、有機化合物、含氮化合物、一氧化碳、鹵素及其化合物等。其中，粒子物質主要是由電力、冶金、石油化工、建材、機械、輕工等部門產(chǎn)生的煙塵、生產(chǎn)性粉塵，以及煙霧。按其粒徑大小通常分為：粗粒粉塵(直徑100um以上)、細粒粉塵(直徑小于10Oum)、霧(0.1~10um)和煙(0.001~1um)。含硫化合物主要是指二氧化硫和硫化氫，在工業(yè)化國家排入大氣中的S02約70%以上來源于礦物燃料的燃燒，特別是來自火力發(fā)電廠。硫化氫則大多產(chǎn)生于煉油、煉焦、煤氣、人造絲、硫化染料、橡膠等工業(yè)。通過工業(yè)廢氣排入大氣中的有機化合物主要是碳氫化合物，如烷烴、烯烴、芳香烴等，另外還有含硫有機化合物、含氮有機化合物和含氯有機化合物。這些物質大多產(chǎn)生于石油化工廠、煉油廠、機動車等，有的有惡臭或刺激性氣味，對人體各種器官有刺激和毒害作用，有的是致癌物質。常見于廢氣中的含氮化合物是NO和NO2,大多產(chǎn)生于煤炭、油品的燃燒過程，以及硝酸、氮肥、炸藥等的生產(chǎn)過程。CO主要來源于含碳物質的不完全燃燒或不完全氧化，常見于汽車尾氣，冶金工業(yè)的煉鋼、煉焦，石油化學工業(yè)的催化裂化再生煙氣、丙烯腈尾氣等。作為大氣污染物的鹵素及其化合物主要是氯、氟及其氫化物，含氯和氯化氫廢氣主要來自氯堿廠和利用其作原料的各類工廠，氟化氫污染主要來自磷肥生產(chǎn)和電解鋁工業(yè)。此外，四氟乙烯、氟里昂以及某些催化劑和助劑的制造過程也產(chǎn)生氟污染問題。一、目前國內大氣污染現(xiàn)狀目前中國的主要大氣污染物包括：二氧化硫、煙塵、工業(yè)粉塵和氮氧化物。2010年中國工業(yè)廢氣排放總量達到47.52萬億立方米，是2003年的1.38倍。廢氣處理行業(yè)也是中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的支柱之一，市場規(guī)模從2006年的185億元增長到2010年387億元，年均增長率達到15.9%。中國廢氣處理需求主要集中于電力和鋼鐵等行業(yè)，其中電力行業(yè)需求占80%以上。二、常用的廢氣處理方法常見的廢氣處理方法有旋風分離、過濾、靜電捕集、洗滌、吸收、吸附、冷凝、燃燒、催化燃燒、催化還原等，近年來由國外也發(fā)展出一些新的工藝技術：生物法、膜分離法等，均有不同的特點及適用范圍。洗滌法的原理是利用臭氣中某些物質易溶于水的特性，使臭氣成分直接與水接觸，從而溶解于水達到脫臭目的。適用范圍：水溶性、有組織排放源的惡臭氣體。優(yōu)點：工藝簡單，管理方便，設備運轉費用低產(chǎn)生二次污染，需對洗滌液進行處理。缺點：凈化效率低，應與其他技術聯(lián)合使用，對硫醇，脂肪酸等處理效果差。吸收法可分為化學吸收和物理吸收，大部分有機廢氣不宜采用化學吸收。物理吸收的吸收劑應具有與吸收組分有較高的親和力，低揮發(fā)性，同時還應具有較小的揮發(fā)性，吸收液飽和后經(jīng)解析或精餾后重新使用。本法適用于具有可溶性的有機廢氣，且吸收劑具有廉價高效的特點，也常作為廢氣治理過程中的預處理過程，同時可起到冷卻降溫、預除塵的作用。冷凝法是根據(jù)氣態(tài)污染物在不同的壓力下和不同的溫度下具有不同的飽和蒸汽壓，可通過降低溫度和加大壓力使某些氣態(tài)污染物凝結成液體，達到凈化、回收的目的。冷凝法運行費用較高，適用于高濃度和高沸點VOCs的回收，對于低濃度有機廢氣此法不適用；單純的冷凝法往往不能達到規(guī)定的分離要求，故此方法常作為吸附、燃燒等凈化高濃度廢氣的預處理過程。熱力燃燒法與催化燃燒法的原理是在高溫下惡臭物質與燃料氣充分混和，實現(xiàn)完全燃燒適用范圍：適用于處理高濃度、小氣量的可燃性氣體。優(yōu)點：凈化效率高，惡臭物質被徹底氧化分解。缺點：設備易腐蝕，消耗燃料，處理成本高，易形成二次污染。生物降解法是基于成熟的生物處理污水技術上發(fā)展起來的，具有能耗低、運行費用少的特點，在國外有一定規(guī)模的運用。其缺點在于污染物在傳質和消解過程中需要有足夠的停留時間，從而增大了設備的占地，同時由于微生物具有一定的耐沖擊負荷限值，增加了整個處理系統(tǒng)在啟停時的控制或維護困難。該法目前在國內污水站廢氣治理中有少量運用，對于工業(yè)廢氣中治理的運用很少。膜分離法是利用有機蒸汽與空氣透過膜的能力的不同而使二者分開。該法適用于處理較濃的物流（〉1000mg/n3），目前投資和運行成本等費用都高，尚處于實驗研究階段。三、廢氣處理工藝的選擇對于一種擬處理的廢氣，如何選擇工藝單元，以及是否進行工藝單元組合，要綜合考慮廢氣中的污染物種類、污染物濃度以及處理要求等因素。如果廢氣中僅含粒子污染物，且污染物粒徑、濃度以及處理要求與所選工藝單元適宜，可在重力沉降、旋風分離、濕式洗滌、過濾、靜電捕集等工藝單元中選擇其一作為處理方法。如果廢氣中僅含有機化合物，且化合物性質、濃度以及處理要求與所選工藝單元適宜，可在吸收、吸附、冷凝、燃燒、催化燃燒等工藝單元中選擇其一作為處理方法。但是，許多廢氣中含有一種以上污染物,且污染物性質復雜、濃度高、處理要求嚴，此時僅采用一種處理單元就難以經(jīng)濟有效地達到處理目的。因此，需要兩種或兩種以上的工藝單元組合應用。含有粒子污染物的氣體常采用旋風分離、過濾、靜電捕集和濕式洗滌；硫氧化物處理常采用吸收和吸附。對于中小型鍋爐煙氣的處理，可以采用多管旋風除塵+噴淋脫硫工藝或采用濕式