
1、活性炭吸附脫附技術(shù)
活性炭具有較高的比表面,、豐富的微孔結(jié)構(gòu),,是公認的高效吸附劑。它能吸附絕大部分有機氣體,,如苯類,,醛酮類、醇類,、烴類等以及惡臭物質(zhì),。適合活性炭吸附凈化的揮發(fā)性有機物,其分子量主要介于50g/mol~200g/mol,,對應(yīng)沸點約介于20℃-140℃,。因此,活性炭廣泛應(yīng)用于有機廢氣的吸附脫附工程,。
該脈沖式焊煙凈化設(shè)備裝置采用無紡布過濾,、濾芯過濾、活性炭過濾的組合方式,。該種方法處理汽車維修4S店中的漆霧具有較好的效果,,但過濾材料的更換頻率高,。同時,活性炭吸附飽和后需要作危險廢棄物處置,,為此,,將產(chǎn)生較高的運行成本。其次,,由于汽車維修4S店中噴漆廢氣濃度和溫度與烤漆廢氣溫度和濃度差異很大,,該方法將無法適應(yīng)溫度和濃度差,最終導(dǎo)致有機物凈化效率低和惡臭氣味凈化效果差,。
大量的工程實例表明,以下情形不宜用活性炭吸附處理:(1)廢氣中存在能夠發(fā)生蓄熱反應(yīng)的化合物:如醋酸,、甲醛,、環(huán)己酮、丁酮,;(2)廢氣中存在能夠與再生蒸汽反應(yīng)的化合物如:乙酸甲酯,,氯化乙烷;(3)能夠在活性炭上進行聚合反應(yīng)的化合物如:苯乙烯,;(4)實際再生步驟中難以去除的化合物如:可塑劑,、樹脂等高沸點或高分子量的化合物;(5)廢氣濕度過大:當(dāng)有機廢氣濕度較高時,,活性炭對有機物的凈化能力迅速下降,。
此外,除以上活性炭吸附缺陷外,,活性炭脫附過程也存在明顯的缺陷:(1)活性炭吸附床著火點低,,安全系數(shù)低。由于吸附本身是放熱反應(yīng),,會導(dǎo)致吸附床內(nèi)溫度升高,,提高運行風(fēng)險。而在活性炭脫附運行工程案例中也進一步證實活性炭脫附床安全性較差:當(dāng)采用熱氣流脫附再生,,脫附溫度達到100℃以上時,,脫附床容易著火;而當(dāng)有機溶劑中含有酮類,、脂肪酸等有機物時,,由于常溫狀態(tài)下,該類有機物吸附在活性碳上會發(fā)生局部氧化放熱反應(yīng),,進而造成活性碳局部過熱,,一旦過熱溫度達到活性碳燃燒溫度時會引起活性碳燃燒,具有極大的安全隱患,。(2)活性炭吸附脫附床不適用于高沸點有機物的脫附工作,。采用熱氣流吹掃再生活性炭,,為保障安全,脫附溫度不能超過120℃,。但汽車維修4S店中使用的涂料及稀釋劑中含有大量高沸點溶劑(如:丙二醇,、甲醚、醋酸酯等,。該類有機物在過低的脫附溫度下,,不能被解析出來。
2,、高溫氧化(焚惚技術(shù)
高溫燃燒技術(shù)以RTO(熱力燃燒),,RCO(催化燃燒)為代表,適用于大風(fēng)量,、中高溫,、中高濃度的有機廢氣治理。有機廢氣燃燒反應(yīng)具有三個重要參數(shù):時間(Mime),、溫度(Ctemperature),、擾動(turbulence)。亦即:在滿足3T條件的前提下,,RTO和RCO工藝處理有機廢氣具有較高的凈化效率,,但滿足3T條件,等離子光氧廢氣處理設(shè)備對設(shè)備和控制條件有著高規(guī)格要求,,導(dǎo)致投資成本和運行費用不菲,。
3、低溫氧化技術(shù)
燃燒3T條件,。RTO工藝將燃燒溫度控制在820℃~900℃之間,,有機廢氣停留時間控制為1.0s~1.2s時,有機廢氣處理效率可達95%以上,。RCO工藝將燃燒溫度控制在240℃~350℃,,有機廢氣停留時間在0.1s~0.2s時,在保證必要的進氣擾動空氣與有機物充分混合條件下,,處理效率可達95%,。低溫等離子技術(shù)、光解催化氧化作為一種低溫氧化技術(shù),,可在常溫常壓下利用催化劑的光特性,,使有機廢氣迅速光解,逐步氧化成一些低分子中級產(chǎn)物,,最終氧化成無毒無害的CO2,、H2O等小分子物質(zhì)。
低溫氧化技術(shù)根據(jù)污染物組分和濃度的不同,其凈化過程停留時間有所差異,。例如,,在在中低濃度條件下,苯乙烯,、苯和乙酸乙酯的停留時間分別為3.6s,、4.8s和6s。該技術(shù)能耗低,、易操作,,無二次污染,且對凈化惡臭氣體有獨特效果,。同時,,使用后的催化劑可用物理或化學(xué)方法再生循環(huán)使用。
針對中小風(fēng)量,、中低濃度的有機廢氣,,市場上出現(xiàn)一類采用噴淋或活性炭吸附加等離子體催化的組合方式,但都存在一定缺陷,。例如,中國發(fā)明專利(公告號CN103785254A)中公開的“一種汽車涂裝廢氣的處理方法”,,該發(fā)明提供了一種采用噴淋與光電協(xié)同低溫等離子體催化技術(shù)處理汽車噴涂廢氣的方法,。
4、低溫氧化技術(shù)缺點
4.1汽車維修噴漆過程會產(chǎn)生大量漆渣,,在采用低溫等離子處理技術(shù)時,,一旦漆渣處理效率低于95%,不但會降低凈化效率,,而且會提高爆炸風(fēng)險,。而采用噴淋預(yù)處理方式形成的漆渣廢水會造成二次污染,采用活性炭吸附的前端處理方式則容易飽和,,需要經(jīng)常更換活性炭,,同時但氣體中存在苯乙烯時,采用活性炭吸附會發(fā)生聚合反應(yīng),,會加快活性炭飽和速度,。
4.2低溫等離子體采用的是高壓放電技術(shù),在設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)充分考慮到爆炸問題,,尤其是在噴涂過程中產(chǎn)生丙酮,、環(huán)己酮、乙酸乙酯等易揮發(fā)低燃點物質(zhì),。
4.3低溫等離子體氧化反應(yīng)速度慢,,而廢氣在設(shè)備中通過速率過快,停留時間過短,,進而不能保證維持凈化效果所需要的必要時間,,導(dǎo)致排放無法達標,。
光解催化氧化技術(shù)是另外一種具有較高市場占有率的中小風(fēng)量有機物治理技術(shù)。等離子光氧廢氣凈化器對光源和催化劑等具有較高的要求,。光源和催化劑影響臭氧的生成,,而臭氧的濃度直接影響有機物的去除效率,臭氧濃度越高,,有機物降解越徹底,。當(dāng)前,常規(guī)光解催化設(shè)備存在的普遍問題是:催化反應(yīng)速度慢,、效率低,,與廢氣排放速度快兩者“共反應(yīng)時間”不足,導(dǎo)致實際去除效率約在60%左右,。
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