VOCs治理有哪些技术

如题所述

目前,针对VOCs的末端处理技术众多,包括吸收法、低温等离子体技术、光催化氧化、生物净化、吸附法、催化氧化、锅炉热力焚烧以及蓄热式热氧化(RTO)等。对于卤代烃废气的处理,由于其水溶性低、生化性差,以及在氧化和焚烧过程中易产生二次污染的特点,吸附法被认为是最合适的处理技术。常规吸附法通常使用活性炭或活性碳纤维作为吸附剂。活性炭具有较小的比表面积,脱附性能较差,回收溶剂的品质一般,并且其表面具有催化功能,可能导致卤代烃分解产生酸性物质;而活性碳纤维虽然吸附容量较高,但容易氧化。大孔树脂则具有良好的吸附性能,具有较大的吸附容量、易于再生、选择性好、耐酸碱以及回收溶剂品质好等优点,因此它常用于废水处理中的有机物吸附,现在也逐步应用于VOCs废气的处理。
针对卤代烃废气处理中存在的问题,海普研发的吸附+(VRRP)工艺采用HDV型高分子纳米吸附剂,能够有效去除废气中的卤代烃。吸附饱和后,通过蒸汽对纳米吸附剂进行脱附再生,卤代烃蒸汽随后冷凝回收。具体工艺流程如下:车间产生的卤代烃废气首先经过真空泵抽取,然后进行二级冷凝,一级冷凝温度约为10℃,二级冷凝温度约为-10℃。冷凝液化后的卤代烃被储存在储罐中,未冷凝的废气则进入装有纳米吸附剂的吸附塔进行吸附富集(吸附温度为常温,吸附压力约为6kPa),处理后的废气能够达到排放标准。吸附剂吸附饱和后,通入低压蒸汽进行吹脱(温度约为100℃),吹脱出的卤代烃和水蒸气的混合物再次冷凝液化,静置分层,从而分离回收卤代烃。蒸汽脱附后的纳米吸附剂温度较高,通入洁净空气冷却降温至室温后,可重新用于吸附。
这种纳米吸附剂具有以下优点:1、孔结构可控且孔容积高;2、具有良好的物理化学稳定性,耐酸、碱和有机溶剂,具有较高的热稳定性和机械强度,耐磨损;3、表面呈现高疏水性,湿度对吸附性能无影响;4、容易再生且吸附性能稳定;5、无需更换,无危险废物产生。该工艺能够使卤代烃的去除率达到98%以上,并在多个项目现场得到了验证。例如,山东某化工企业的项目已经取得了良好的处理效果。为确保装置的连续稳定运行和排放效果,吸附装置采用3塔2串1脱的运行模式,其中2塔首尾串联吸附运行,1台轮换用于脱附再生。脱附切换时,对原首塔进行脱附,原尾塔变首塔再与再生后的塔(用作尾塔)重新串联吸附运行。该项目采用PLC程序自动控制,对吸附装置的温度、压力及液位等参数进行实时监控,实现全程自动化操作。PLC与上位机通信,便于生产中掌握装置运行情况。设备配备独立操作控制柜,便于管理和日常维护;机泵的控制与储罐液位计联动,随液位高低动作;每台电机均设置现场操作柱,根据需要现场可切换手动/自控操作模式。吸附系统的自动控制基于温度、压力及运行时间等参数进行风机与自控阀门的自动切换。吸附系统的手动控制应对偶然情况需单个设备动作,中央控制台兼有手动系统,各台设备的控制具有独立性,可不与其他设备关联。逻辑控制图包含吸附和脱附模块,吸附模块具备手动、自动、停止、启动等功能,脱附模块具备结束、暂停、恢复、停止、脱附启动等功能。所有的泵、阀在上位机中有手动控制和自动控制两种操作模式,可以实现对单台泵、阀门的控制。图1展示了吸附工艺装置的模型图,图2则是其实体图。
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