廢氣處理技術(shù)

廢氣處理工藝讀書報(bào)告廢氣中的污染物種類主要有粒子物質(zhì)、含硫化合物、有機(jī)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(zhì)主要是由電力、冶金、石油化工、建材、機(jī)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(xì)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(jī)化合物主要是碳?xì)浠衔?，如烷烴、烯烴、芳香烴等，另外還有含硫有機(jī)化合物、含氮有機(jī)化合物和含氯有機(jī)化合物。這些物質(zhì)大多產(chǎn)生于石油化工廠、煉油廠、機(jī)動(dòng)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(zhì)。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(zhì)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(xué)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(nèi)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(dá)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(dá)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(fēng)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(shù)：生物法、膜分離法等，均有不同的特點(diǎn)及適用范圍。洗滌法的原理是利用臭氣中某些物質(zhì)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(dá)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(diǎn)：工藝簡單，管理方便，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低產(chǎn)生二次污染，需對洗滌液進(jìn)行處理。缺點(diǎn)：凈化效率低，應(yīng)與其他技術(shù)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(xué)吸收和物理吸收，大部分有機(jī)廢氣不宜采用化學(xué)吸收。物理吸收的吸收劑應(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力，低揮發(fā)性，同時(shí)還應(yīng)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(jī)廢氣，且吸收劑具有廉價(jià)高效的特點(diǎn)，也常作為廢氣治理過程中的預(yù)處理過程，同時(shí)可起到冷卻降溫、預(yù)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(jié)成液體，達(dá)到凈化、回收的目的。冷凝法運(yùn)行費(fèi)用較高，適用于高濃度和高沸點(diǎn)VOCs的回收，對于低濃度有機(jī)廢氣此法不適用；單純的冷凝法往往不能達(dá)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(yù)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(zhì)與燃料氣充分混和，實(shí)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(diǎn)：凈化效率高，惡臭物質(zhì)被徹底氧化分解。缺點(diǎn)：設(shè)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(shù)上發(fā)展起來的，具有能耗低、運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn)，在國外有一定規(guī)模的運(yùn)用。其缺點(diǎn)在于污染物在傳質(zhì)和消解過程中需要有足夠的停留時(shí)間，從而增大了設(shè)備的占地，同時(shí)由于微生物具有一定的耐沖擊負(fù)荷限值，增加了整個(gè)處理系統(tǒng)在啟停時(shí)的控制或維護(hù)困難。該法目前在國內(nèi)污水站廢氣治理中有少量運(yùn)用，對于工業(yè)廢氣中治理的運(yùn)用很少。膜分離法是利用有機(jī)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(yùn)行成本等費(fèi)用都高，尚處于實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(fēng)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(jī)化合物，且化合物性質(zhì)、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(zhì)復(fù)雜、濃度高、處理要求嚴(yán)，此時(shí)僅采用一種處理單元就難以經(jīng)濟(jì)有效地達(dá)到處理目的。因此，需要兩種或兩種以上的工藝單元組合應(yīng)用。含有粒子污染物的氣體常采用旋風(fēng)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(fēng)除塵+噴淋脫硫工藝或采用濕式