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常用VOCs治理技术汇总!附优缺点比照以及设备投资、运行本钱

来源:AG8亚洲国际游戏集团环保     宣布时间:2022-08-24

       关于VOCs废气治理达标排放,企业该如何选用末端治理?这么多的VOCs治理技术,如何在对应VOCs排下班况选择合适的技术?下面来汇总下目前VOCs治理技术的适用规模及相应特点,并对运行本钱进行分享。
 
  常用 VOCs 末端治理技术
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  企业在进行技术选择时,应结合排放废气的浓度、组分、风量、温度、湿度、压力以及生产工况等,合理选择VOCs末端治理技术。实际应用中,企业一般接纳多种技术的组合工艺,提高VOCs治理效率。
 
  对低浓度、大风量废气,宜接纳活性炭吸附、沸石转轮吸附、减风增浓等浓缩技术,提高VOCs 浓度后净化处理;
 
  对高浓度废气,优先进行溶剂接纳,难以接纳的,宜接纳高温燃烧、催化燃烧等技术。
 
  油气(溶剂)接纳宜接纳冷凝+吸附、吸附+吸收、膜疏散+吸附等技术。
 
  水溶性、酸碱 VOCs 废气一般选用多级化学吸收等处理技术,恶臭类废气还应进一步增强除臭处理。
 
  低温等离子、光催化、光氧化技术主要适用于恶臭异味等治理;
 
  生物法主要适用于低浓度 VOCs 废气治理和恶臭异味治理。
 
  接纳一次性活性炭吸附技术的,应按期更换活性炭,废旧活性炭应再生或处理处理。
 
  几种典范 VOCs 组合处理技术介绍
 
  (1)VOCs循环脱附分流接纳吸附技术该技术
 
  接纳活性炭作为吸附剂,接纳惰性气体循环加热脱附分流冷凝接纳的工艺对有机气体进行净化和接纳。接纳液通事后续的精制工艺可实现有机物的循环利用。
 
  整个系统由来气预处理、吸附、循环加热脱附、冷凝接纳和自动控制等主要部分组成。含VOCs的气体通过预处理后进入吸附段吸附后达标排放,吸附段通常并联设置有吸附罐并通过切换阀控制实现气体的连续吸附操作。吸附到设定水平的吸附罐通过切换阀切换形成再生循环回路。循环回路可通过充入惰性气体置换系统内气体的方法减少气相中的含氧量,从而减少再生历程中某些类型溶剂的氧化副产品的生成。通过循环风机和加热器可形成循环气流加热吸附罐进行脱附,同时通太过流冷凝系统冷凝接纳溶剂。
 
  目前该技术成熟、稳定,可实现自动化运行。单位投资大致为9-24万元/千(m3/h),接纳的有机物本钱700-3000元/t。对有机气体身分的净化接纳效率一般大于90%,也可达95%以上。适用于石油,化工及制药工业,涂装、印刷、涂布,漆包线、金属及薄膜除油,食品,烟草,种子油萃取工业,及其他使用有机溶剂或C4-C12 石油烃的工艺历程。
 
  (2)高效吸附-脱附-燃烧 VOCs 治理技术
 
  该技术利用高吸附性能的活性碳纤维、颗粒炭、蜂窝炭和耐高温高湿整体式分子筛等固体吸附质料对工业废气中的 VOCs 进行富集,对吸附饱和的质料进行强化脱附工艺处理,脱附出的VOCs 进入高效催化质料床层进行催化燃烧或蓄热催化燃烧工艺处理,进而降解 VOCs。
 
  主要工艺流程包括预处理、吸附、脱附-燃烧三个阶段。
 
  ①预处理:含 VOCs 废气在吸附净化前一般先经高效纤维过滤器或高效干湿复合过滤器过滤,对废气粉尘等进行拦截净化。
 
  ②吸附阶段:去除尘杂后的废气,经合理布风,使其均匀地通过牢固吸附床内的吸附质料层过流断面,在一定停留时间内,由于吸附质料外貌与有机废气分子间相互作用爆发物理吸附,废气中的有机成份吸附在活性炭外貌积,使废气获得净化;实际应用中,净化妆置一般设置两台以上吸附床,以确保一台处于脱附再生或备用,包管吸附历程连续性,不影响实际生产。
 
  ③脱附-燃烧:抵达饱和状态的吸附床应停止吸附转入脱附再生,脱附后的废气进入燃烧阶段,即 RTO或 RCO废气处理工艺。
 
  催化燃烧技术(RCO)是利用催化剂做中间体,使有机气体在较低的温度下,酿成无害的水和二氧化碳气体。
 
  两种燃烧技术的去除率、达标能力是一致的,但也保存一些差别。
 
  总的来说,RTO技术会爆发二次污染,同时保存投资大、运行用度高、危害高等问题。RCO技术具有明显优势。
 
  目前该技术成熟、稳定,可实现自动化运行。设备投资基本上是200~300万元(以处理风量为50000m3/h),运行用度30~50万元,主体设备寿命10~15年。VOCs去除效率一般大于95%,可达98%以上。在石油、化工、电子、机械、涂装等行业大风量、低浓度或浓度不稳定的有机废气治理中获得应用。
 
  (3)冷凝与变压吸附联用 VOCs治理技术
 
  该技术接纳多级冷凝技术,使废气的有机身分在常压下凝结成液体析出,经净化后的废气进入吸附器进一步吸附富集,同时确保达标排放。吸附饱和后的吸附剂(活性炭、沸石等)等接纳负压脱附方法再生吸附剂,并将高浓度 VOCs 送回前端冷凝装置。
 
  工艺流程主要包括冷凝和吸附两大单位。冷凝单位一般设置三级冷凝,第一级从常温冷凝到3℃、第二级从3℃冷凝到-35℃、第三级从-35℃冷凝到-70℃。第三级的冷凝余气返回第一级前面的前置换热器,冷量回用,将进入接纳处理装置的含VOCs废气预冷,有节能效果。吸附单位一般配置吸附罐两只和脱附真空泵一台,以及用于切换吸附脱附的电动或气动阀门若干。真空泵还需要配备冷却系统。
 
  冷凝与吸附联用技术能够克服纯粹冷凝技术在应用历程中能耗大、运行本钱高的现象,同时弥补纯粹吸附技术在应用历程中,设备体积大、吸附温升对宁静运行有影响、恒久运行吸附质料易失活等问题。单位投资大致为0.4-0.8万/m3,单位小时运行本钱为0.08-0.2元/m3。净化效率一般大于98%。主要适用于石油化工、有机化工、油气储运等行业。主要适用于储油库、炼油厂、石油化工厂等制品油/化工品装车油气接纳;液体储罐呼吸气 VOCs 治理;油品、化工品码头装船油气接纳。
 
  (4)沸石转轮与蓄热燃烧VOCs治理技术
 
  该技术接纳高浓缩倍率沸石转轮设备将废气浓度浓缩 5-20倍,富集的废气进入燃烧炉或催化炉(RTO/RCO)进行燃烧处理,VOCs 被彻底剖析成 CO2 和 H2O。同时反应后的高温烟气进入特殊结构的陶瓷蓄热体,80-95%以上的热量被蓄热体吸收,使得出口气体温度降至接近进口温度。差别蓄热体通过切换阀或者旋转装置随时间进行转换,划分进行吸热和放热,对系统热量进行有效接纳和利用。
 
  工艺流程主要由沸石转轮浓缩(吸附区域、脱附区域、冷却区域)、脱附系统、蓄热式燃烧系统(RTO炉体、陶瓷蓄热体、燃烧系统等)及控制系统等部分组成。
 
  ①吸附脱附:沸石分子筛转轮分为吸附区、脱附区和冷却区三个功效区域,沸石分子筛转轮吸附浓缩系统利用吸附-脱附-冷却这一连续性历程,对VOCs废气进行吸附浓缩。首先,废气进入沸石分子筛转轮的吸附区,VOCs被沸石分子筛吸附除去,被净化后排出。吸附在分子筛转轮中的VOCs,在脱附区经过约200℃小风量的热风处理而被脱附、浓缩。再生后的沸石分子筛转轮在冷却区被冷却,如此重复。
 
  ②蓄热式燃烧:脱附后的高浓度小风量废气进入蓄热式燃烧处理系统,首先进入蓄热室 A 的陶瓷介质层,陶瓷释放热量,温度降低,而有机废气吸收热量,温度升高,废气离开蓄热室后以较高的温度进入氧化室。在氧化室中,有机废气由燃烧器加热升温至设定的氧化温度800℃以上,使其中的VOCs剖析成二氧化碳和水后排放。
 
  ③废气流经蓄热室A升温后进入氧化室氧化,净化后的高温气体离开氧化室,进入蓄热室B,释放热量,降温排出,而蓄热室B吸收大宗热量后升温,同时清扫蓄热室C。循环完成后,进气与出气阀门进行一次切换,进入下一个循环,废气由蓄热室B进入,蓄热室C排出,清扫蓄热室A。如此交替。由于废气已在蓄热室内预热,燃料耗量大为减少,运行本钱大大降低。
 
  目前技术成熟、稳定,可实现自动化运行。单位投资大致为9-24万元/千(m3/h),接纳的有机物本钱700-3000元/t。热接纳效率可达90-95%,处理效率可达95-99%。主要适用于有机化工、石油化工、涂装、印刷等行业及大风量低浓度行业。
 
  (5)低浓度多组分工业废气生物净化技术
 
  该技术利用高效复合功效菌剂与扩培技术,强化废气生物净化的反应历程,针对差别类型废气应用新型的生物净化工艺,强化废气生物净化的传质历程,装填具有高比外貌积和生物固着力的生物填料,解决微生物附着难、系统运行不稳定的问题。
 
  工艺流程以生物氧化为主、化学吸收为辅,主要通过生物处理去除废气中的绝大部分污染物,化学吸收单位则可在进气浓度爆发异常时,为系统的稳定达标排放提供进一步包管。主体技术生物滴滤箱由滤床、营养液循环喷淋系统、参数控制系统等组成。废气进入生物箱体后,通过附着在填料上的微生物的代谢作用,废气中的污染物被降解为简单的无机物。其中,VOCs剖析为CO2、H2O以及其他简单的无机物;含氮污染物中的氮元素转化为硝酸盐或氮气;含硫恶臭污染物中的硫元素转化为硫酸盐。
 
  此项技术适用规模广,适用于低浓度多组分工业废气排放控制,与古板生物技术相比,拓宽了生物处理法的应用规模。运行治理便当,二次污染少。工程主体设备投资约为250万元,年运行用度约35万元。VOCs的去除率可达80-90%,对H2S的去除率可达95%以上。主要用于低浓度多组分工业废气的处理。
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