《大氣污染控制》PPT課件.ppt_第1頁
《大氣污染控制》PPT課件.ppt_第2頁
《大氣污染控制》PPT課件.ppt_第3頁
《大氣污染控制》PPT課件.ppt_第4頁
《大氣污染控制》PPT課件.ppt_第5頁
已閱讀5頁,還剩120頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

大氣污染控制,二OO九年,大氣污染控制技術 水污染控制技術,一、大氣污染物; 二、燃燒與大氣污染; 三、凈化裝置的分類、性能; 四、二氧化硫控制技術; 五、有毒有害氣體控制技術; 六、其它氣體污染物控制技術; 七、鋼鐵企業(yè)大氣污染控制技術; 八、有色冶金行業(yè)大氣污染控制技術; 九、火電企業(yè)大氣污染控制技術; 十、水泥企業(yè)大氣污染控制技術。,第一章 大氣污染物 1.1 大氣污染的定義 大氣污染系指由于人類活動或自然過程引起某些物質(zhì)進入大氣或由它們轉化而成的二次污染物,達到一定的濃度和持續(xù)時間,足以對人體健康、動植物、材料、生態(tài)或環(huán)境要素產(chǎn)生不良影響和效應的現(xiàn)象。人類活動包括生產(chǎn)活動、也包括生活活動,如取暖、交通等。,1.2 大氣污染物的分類 大氣污染物系指由于人類活動或自然過程排入大氣并對人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)或由它們轉化而成的二次污染物。 按其存在的狀態(tài)大氣污染物可概括為兩大類:顆粒污染物和氣態(tài)污染物。,(1) 顆粒污染物 包括粉塵、煙、飛灰和霧。 粉塵是懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒,受重力作用能發(fā)生沉降,但在一段時間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。顆粒的尺寸范圍,一般為1200左右。 煙一般指由生產(chǎn)、生活過程形成的固體顆粒的氣溶膠。它是熔融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物,在生成過程中伴有諸如氧化之類的化學反應。煙顆粒的尺寸很小,一般為0.011左右。如有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的氧化鉛煙、氧化鋅煙等。黑煙一般系指由燃料燃燒產(chǎn)生的能見氣溶膠。,飛灰指隨燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣排出的分散得較細的灰分。 霧是氣體中液滴懸浮體的總稱。在工程中,霧一般泛指小液體粒子懸浮體,它可能是由于液體蒸氣的凝結、液體的霧化及化學反應等過程形成的,如水霧、酸霧、堿霧、油霧等。 在環(huán)境空氣質(zhì)量標準中,根據(jù)顆粒物直徑的大小,將其分為總懸浮顆粒物和可吸入顆粒物。前者指懸浮在空氣中,空氣動力學當量直徑100的顆粒物;后者指懸浮在空氣中,空氣動力學當量直徑10的顆粒物。,(2)氣態(tài)污染物 氣態(tài)污染物系以分子狀態(tài)存在的污染物。主要包括硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有機化合物、硫酸類化學煙霧等。 硫氧化物 硫氧化物主要指SO2,它主要來自化石燃料的燃燒過程,以及硫化物礦石的焙燒、冶煉等熱過程。 氮氧化物 污染大氣的NOX 主要是NO和 NO2。NO毒性不太大,NO2的毒性約為一氧化氮的5倍。當NO2參與大氣的光化學反應,形成光化學煙霧后,其毒性更強。 碳氧化物 碳氧化物是指CO和CO2,主要來自燃料燃燒和機動車尾氣排放。, 有機化合物 有機化合物種類很多,從甲烷到長鏈聚合物的烴類。 大氣污染防治法第37條第2款規(guī)定:“向大氣排放轉爐氣、電石氣、電爐法黃磷尾氣、有機烴類尾氣的,須報經(jīng)當?shù)丨h(huán)境保護行政主管部門批準。”第56條第1款第2項規(guī)定:“未經(jīng)當?shù)丨h(huán)境保護行政主管部門批準,向大氣排放轉爐氣、電石氣、電爐法黃磷尾氣、有機烴類尾氣的,由縣級以上地方人民政府環(huán)境保護行政主管部門或者其他依法行使監(jiān)督管理權的部門責令停止違法行為,限期改正,可以處五萬元以下罰款?!? 硫酸煙霧 硫酸煙霧系大氣中的SO2等硫氧化物,在水霧、含有重金屬的懸浮顆粒物或氮氧化物存在時,發(fā)生一系列化學或光化學反應而生成的硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠。 光化學煙霧 光化學煙霧是在陽光照射下,大氣中的氮氧化物、碳氫化合物和氧化劑之間發(fā)生一系列光化學反應而生成的藍色煙霧(有時帶些紫色或黃褐色)。其主要成分有臭氧、過氧乙酰硝酸酯、酮類和醛類等。,第二章 燃燒與大氣污染 2.1 燃料燃燒的定義 燃燒是指可燃混合物的快速氧化過程,并伴隨著能量(光和熱)的釋放,同時使燃料的組成元素轉化為相應的氧化物。燃料從開始著火到完全燃盡,火焰熄滅的全過程稱為燃燒過程。,2.2 燃燒過程污染物的產(chǎn)生 燃燒煙氣主要由懸浮的少量顆粒物、燃燒產(chǎn)物、未燃燒和部分燃燒的燃料、氧化劑以及惰性氣體(主要為N2)等組成。燃燒可能釋放出的污染物有:碳的氧化物、硫的氧化物、氮的氧化物、煙、飛灰、金屬及其氧化物、金屬鹽類、醛、酮和稠環(huán)碳氫化合物等。,2.2.1 燃燒過程硫氧化物的形成 SO2的形成 煤受熱后,在熱解釋放揮發(fā)分的同時,煤中有機硫與無機硫也揮發(fā)出來。遇到氧氣時,它們?nèi)垦趸蒘O2和少量的SO3。 SO2與SO3的轉化 SO2繼續(xù)氧化產(chǎn)生SO3: 2SO2 + O2 2SO3 H2SO4的形成 燃料燃燒后煙氣中含有部分水蒸氣,這些水分和生成的SO3化合生成H2SO4 蒸汽。,2.2.2 燃燒過程顆粒物的形成 燃煤粉塵的形成 固體燃料燃燒產(chǎn)生的顆粒物通常稱為煙塵,它包括黑煙和飛灰兩部分。黑煙主要是未燃盡的碳粒,飛灰則主要是燃料所含的不可燃礦物質(zhì)微粒,是灰分的一部分(林格曼與煙塵)。 黑煙的形成:如果燃煤條件非常理想,煤可以完全燃燒,即完全氧化為CO2等氣體,余下為灰分。如果燃燒不夠理想,甚至很差 ,煤不但燃燒不好,而且在高溫下發(fā)生熱解作用。煤熱解很易形成多環(huán)化合物,這樣就會冒黑煙。,2.2.3 燃燒過程氮氧化物的形成 燃燒過程產(chǎn)生三種類型的氮氧化物:燃料型NOx由燃料中氮的化合物直接氧化產(chǎn)生;熱力型NOx由空氣里的N2和O2在高溫下作用產(chǎn)生;極少量的瞬時NOx由燃料中含碳的基團與N2作用產(chǎn)生氮的化合物,然后被氧化產(chǎn)生。 NO的產(chǎn)生量隨溫度升高而迅速增加,溫度低于1000K,NO濃度很小,在1000K以上將會形成大量的NO。 NO繼續(xù)氧化產(chǎn)生NO2。,第三章 凈化裝置的分類、性能 3.1 大氣污染物的一般凈化方法 對于非均相混合物,一般都采用物理方法進行分離,主要是利用氣體分子與固體(或液體)粒子在物理性質(zhì)上的差異進行分離。如利用較大粒子的密度比氣體分子大很多,則可用重力、慣性力、離心力進行分離;利用粒子的尺寸和質(zhì)量較氣體分子大得多,用過濾的方法加以分離;利用某些粒子易被水潤濕、凝聚增大而被捕集,用濕式洗滌進行分離;利用荷電性的差異,用靜電除塵等。, 對于均相混合物,大多根據(jù)物理的、化學的及物理化學的原理予以分離。主要是利用它們蒸氣壓、溶解度、選擇性吸附作用以及某些化學作用的不同進行分離。凈化氣態(tài)污染物的方法歸納起來主要有五種:冷凝法、吸收法、吸附法、催化轉化法及燃燒法。,3.2 凈化裝置的分類 3.2.1 除塵裝置 機械式除塵器 重力沉降室、慣性除塵器,旋風除塵器等; 濕式洗滌器 如旋風水膜洗滌器、噴霧洗滌器、文丘里洗滌器等; 過濾式除塵器 如袋式除塵器等; 電除塵器 如干式電除塵器、濕式電除塵器等。 分離固體粒子的除塵器,有些也適用于分離懸浮于氣體中的液體粒子。如除沫器或者除霧器等。,采用纖維織物作濾料的袋式除塵器,在工業(yè)尾氣的除塵方面應用較廣 除塵效率一般可達99%以上,性能穩(wěn)定可靠、操作簡單,因而獲得越來越廣泛的應用,袋式除塵器,工作原理,含塵氣流從下部進入圓筒形濾袋,在通過濾料的孔隙時,粉塵被捕集于濾料上;沉積在濾料上的粉塵,可在機械振動的作用下從濾料表面脫落,落入灰斗中;粉塵因截留、慣性碰撞、靜電和擴散等作 用,在濾袋表面形成粉塵層,常稱為粉層初層;,機械振動袋式除塵器示意圖,粉塵初層形成后,成為袋式除塵器的主要過濾層,提高了除塵效率; 隨著粉塵在濾袋上積聚,濾袋兩側的壓力差增大,會把已附在濾料上的細小粉塵擠壓穿過濾料,從而使除塵效率下降,要及時清灰。但清灰不應該破壞粉塵初層。,旋風除塵器,氣流從宏觀上看可歸結為三個運動:外渦旋、內(nèi)渦旋、上渦旋。,含塵氣流由進口沿切線方向進入除塵器后,沿器壁由上而下作旋轉運動,這股旋轉向下的氣流稱為外渦旋(外渦流),外渦旋到達錐體底部轉而沿軸心向上旋轉,最后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉的氣流稱為內(nèi)渦旋(內(nèi)渦流)。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉方向相同,含塵氣流作旋轉運動時,塵粒在慣性離心力推動下移向外壁,到達外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。 氣流從除塵器頂部向下高速旋轉時,頂部壓力下降,一部分氣流會帶著細塵粒沿外壁面旋轉向上,到達頂部后,在沿排出管旋轉向下,從排出管排出。這股旋轉向上的氣流稱為上渦旋。,3.2.2 吸收裝置 板式塔 包括折流板塔和篩板塔。在板式塔內(nèi),沿塔高設置一定數(shù)量的塔板,相鄰塔板間有一定的距離,液體靠重力自塔頂流至塔底,廢氣則靠壓差自塔底流向塔頂。氣體呈分散相以鼓泡或噴射形式穿過塔板上液層時,產(chǎn)生大量氣泡,大大增加了氣液兩相接觸面積,強化了氣液相之間的傳質(zhì)過程,使氣態(tài)污染物被吸收。, 填料塔 填料塔在塔內(nèi)裝有一定高度的填料,液體從塔頂沿填料表面呈薄膜狀向下流動,氣體則呈連續(xù)相由下向上同液膜逆流接觸,氣液兩相在填料表面進行傳質(zhì),污染物即被吸收(湍球塔)。 其它吸收裝置 除上述兩類以外,在工程中還常用噴灑式,氣泡攪拌式及多管降膜式等吸收裝置來凈化氣態(tài)污染物。,3.2.3 吸附裝置 吸附是利用固體吸附劑表面對氣體中各組分的吸附能力不同而進行分離的技術,完成吸附操作的分離設備稱為吸附裝置或吸附器。 3.3 凈化裝置的性能 3.3.1 凈化裝置技術性能表示方法 技術性能指標主要有處理氣體流量、凈化效率和壓力損失等。 處理氣體流量 一般以裝置進口和出口氣體流量的平均值表示。, 凈化效率 凈化效率是表示裝置凈化污染物效果的重要技術指標。對于除塵裝置稱為除塵效率,對于吸收裝置稱為吸收效率,對于吸附裝置則稱為吸附效率。 壓力損失 壓力損失是代表凈化裝置能耗大小的技術經(jīng)濟指標,指裝置的進口和出口氣流全壓之比。,3.3.2 凈化效率的表示方法 凈化效率 = (C1-C2)/C1 多級串聯(lián)運行時的總凈化效率 若多級除塵器中每一級的運行性能是獨立的,其凈化效率分別是:1,2,n,則多級串聯(lián)后除塵系統(tǒng)的總效率為: = 1(1-1)(1-2)(1-n),第四章 二氧化硫控制技術 4.1 燃燒前燃料脫硫 4.1.1 燃燒前燃煤脫硫 煤在燃燒前脫硫的方法包括煤碳的固態(tài)加工和煤炭的轉化。 煤炭的固態(tài)加工 煤炭的固態(tài)加工主要指重力分選。 重力分選后原煤含硫量降低40-90%。, 煤碳的轉化 煤碳的轉化主要是氣化和液化,即對煤進行脫碳或加氫改變其原有的碳氫比,把煤轉化為清潔的二次燃料。 在煤的氣化過程中,煤氣中的硫主要以H2S形式存在,大型煤氣廠是先用濕法洗滌脫除大部分H2S,再用干法吸附和催化轉化除去其余部分。小型煤氣廠一般用氧化鐵法脫除H2S。,4.1.2 重油脫硫 重油脫硫分為直接脫硫和間接脫硫兩種工藝。 直接脫硫是將重油直接引入裝有催化劑的反應塔加氫脫硫;間接脫硫過程是先把重油減壓蒸餾,分成餾出油和殘油。單獨將餾出油進行高壓加氫脫硫。 4.2 燃燒中脫硫 在煤燃燒過程中加入石灰石或白云石粉作脫硫劑,CaCO3、MgCO3受熱分解生成的CaO和MgO與煙氣中SO2反應生成硫酸鹽,隨灰分排出。石灰石和白云石粉在高溫下的脫硫反應為: CaCO3 CaO + CO2 MgCO3 MgO + CO2 2CaO + 2SO2 + O2 2CaSO4 2MgO + 2SO2 + O2 2MgSO4,煤燃燒中脫硫的技術有型煤固硫和循環(huán)流化床燃燒脫硫技術兩種。 4.2.1型煤固硫 將不同的煤經(jīng)篩分后按一定的比例配煤、粉碎后同經(jīng)過預處理的黏合劑(如瀝青)和固硫劑混合,經(jīng)機械設備擠壓成型及干燥,即得到工業(yè)固硫型煤。固硫劑按化學形態(tài)可分為鈣系、鈉系及其他三大類。石灰石粉、大理石粉、白云石粉、電石渣等是較好的固硫劑。固硫劑的加入量,視煤炭含硫量而定,一般石灰石粉加入量為2%3%。,4.2.2流化床燃燒脫硫 (1) 流化床燃燒技術概述 當氣流速度達到使升力和煤粒的重力相當?shù)呐R界速度時,煤粒將開始浮動流化。流化床燃燒是維持料層內(nèi)煤粒間的氣流實際速度大于臨界值而小于輸送速度并在此條件下進行的燃燒。,在流化床鍋爐中,固硫劑可與煤?;旌弦黄鸺尤脲仩t,也可單獨加入。流化床燃燒方式為爐內(nèi)脫硫提供了理想的環(huán)境,床內(nèi)流化使脫硫劑和SO2能充分混合接觸;燃燒溫度適宜,不易使脫硫劑燒結而損失化學反應表面,同時利用高溫除塵器使飛出的物料又返回爐膛內(nèi)循環(huán)利用,從而延長了脫硫劑在爐內(nèi)的停留時間,提高了脫硫劑的利用率。 整個循環(huán)流化床脫硫系統(tǒng)由石灰制備系統(tǒng)、脫硫反應系統(tǒng)和收塵引風系統(tǒng)三部分組成。其主要優(yōu)點是脫硫劑反應停留時間長以及對鍋爐負荷變化的適應性較強。,目前廣泛采用的脫硫劑主要有石灰石(CaCO3)和白云石(CaCO3MgCO3)。 當石灰石和白云石脫硫劑進入鍋爐的灼熱環(huán)境時,其有效成分CaCO3遇熱發(fā)生煅燒分解,煅燒時CO2的析出會產(chǎn)生并擴大石灰石中的孔隙,從而形成多孔狀、富孔隙的CaO: CaCO3 = CaO + CO2 CaO與SO2作用形成CaSO4,從而達到脫硫目的: CaO + SO2 +1/2 O2 = CaSO4,流化床示意圖,(2) 流化床脫硫的主要影響因素 鈣硫比 Ca/S比(脫硫劑所含鈣與煤中硫之摩爾比)是表示脫硫劑用量的一個指標。從脫除SO2的角度考慮,所有性能參數(shù)中,Ca/S比的影響最大。一般要達到90%的脫硫率,常壓鼓泡流化床、常壓循環(huán)流化床和增壓流化床的Ca/S比分別為3.0-3.5、1.8-2.5和1.5-2.0。, 煅燒溫度 最佳的脫硫溫度范圍約在800-850。溫度較低時,脫硫劑煅燒不完全,產(chǎn)生的孔隙量少,孔徑小,反應幾乎完全被限制在顆粒外表面。當床溫超過CaCO3煅燒的溫度約50以上時,出現(xiàn)燒結現(xiàn)象,并隨著溫度的升高,從而造成大量孔隙消失,降低了脫硫活性。,脫硫劑的顆粒尺寸 隨顆粒尺寸減少,脫硫率變化不明顯。當顆粒尺寸小于發(fā)生揚析的臨界粒徑時,脫硫劑發(fā)生揚析,此時顆粒停留時間減少,但由于小顆粒的比表面積較大,因而其脫硫率仍是增加的。綜合脫硫和流化床的正常運行要求,脫硫劑顆粒尺寸并非越小越好。 脫硫劑種類 常壓運行時,傾向于采用石灰石作脫硫劑;增壓鼓泡流化床鍋爐采用白云石效果較好,而對于分段流化的增壓循環(huán)流化床鍋爐,則選用石灰石。,4.3 高濃度二氧化硫尾氣的回收與凈化 在冶煉廠、硫酸廠和造紙廠等工業(yè)排放尾氣中,SO2的濃度通常在2%-5%之間。由于SO2的濃度很高,對尾氣進行回收處理是經(jīng)濟的。通常的方法是利用SO2生產(chǎn)硫酸,其反應式為: SO2 + 1/2 O2 SO3 及 SO3 + H2O H2SO4,4.4 低濃度SO2煙氣脫硫(即燃燒后脫硫) 燃燒后脫硫又稱為煙氣脫硫。按脫硫過程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài),煙氣脫硫又可分為濕法和干法(半干法)兩類工藝。用石灰(石灰石)作脫硫劑的干法、半干法的Ca/S比高,脫硫效率和脫硫劑的利用率低。濕法脫硫技術成熟,效率高,Ca/S比低,但脫硫產(chǎn)物的處理比較麻煩,煙氣降溫大,不利于從煙囪中排出和擴散,占地面積和投資較大等。,濕式石灰石-石膏法脫硫工藝分為自然氧化和強制氧化兩種,其主要的區(qū)別為是否在吸收塔底部的持液槽中通入空氣把亞硫酸鈣氧化成石膏。目前,強制氧化工藝已成為優(yōu)先選擇的脫硫工藝。 從除塵器出來的煙氣經(jīng)過熱交換器后進入吸收塔,在吸收塔里SO2直接和磨細的石灰石懸浮液接觸并被吸收去除。,第五章 其它氣體污染物控制技術 5.1 揮發(fā)性有機化合物控制技術 5.1.1 揮發(fā)性有機化合物的來源 揮發(fā)性有機化合物(VOCs)的來源主要有固定源和移動源兩大類。移動源主要有汽車、輪船和飛機等以石油產(chǎn)品為燃料的交通工具的排放廢氣。固定源的種類極多,主要為石油化工工藝過程和儲存設備等的排出物以及各種使用有機溶劑的場合。如噴漆、印刷、金屬除油和脫脂、粘合劑、制藥、塑料和橡膠加工等。,固定源揮發(fā)性有機化合物的主要來源如下: 石油開采與加工、煉焦與煤焦油加工、煤礦、木材干餾、天然氣開采與利用; 化工生產(chǎn),包括石油化工、染料、涂料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥、有機合成、溶劑、試劑、洗滌劑、粘合劑等生產(chǎn)工廠; 燃煤、燃油、燃氣鍋爐與工業(yè)鍋爐; 各種內(nèi)燃機(包括交通運輸);, 各種有機物的燃燒與加熱裝置、運輸裝置及儲存裝置; 油漆、涂料的生產(chǎn)及噴涂作業(yè); 染料生產(chǎn)及印染作業(yè),彩色出版印刷過程; 箱包、纖維板、家具、制鞋等使用有機粘合劑的作業(yè); 食品、油脂、皮革、毛等的加工部門; 廢舊橡膠、塑料等的再生作業(yè)以及污水污泥處理、垃圾處理。,5.1.2 揮發(fā)性有機化合物控制技術 VOCs污染控制技術基本上可分為兩大類:第一類是以改進工藝技術、更換設備和防止泄漏為主的預防性措施;第二類是以末端治理為主的控制性措施。 工藝技術的改進和設備的更新通常是減少VOCs排放的最佳選擇。主要包括替換原材料以減少引入到生產(chǎn)過程中的VOCs總量,改變運行條件減少VOCs的形成和揮發(fā),更換設備以減少VOCs泄漏等手段。,5.1.3 揮發(fā)性有機化合物污染預防措施 VOCs替代和工藝改革 即采用無毒或低毒原材料代替或部分代替有機溶劑,做到不排或少排有害的VOCs,是減少這類污染的有效途徑。如用水溶性涂料代替溶劑涂料等。 泄漏控制 當VOCs溶液在充入容器或從容器中導出時,由于體積的變化,容器釋放出VOCs氣體,此類排放稱為操作損耗,也稱為大呼吸損耗。當液體進入容器時,液面上升,容器上的蒸汽空間(頂空)減少,蒸汽通過頂部排氣筒排出;當從容器中抽取液體時,液面下降,空氣通過排氣筒進入容器頂空。,由于溫度的變化使容器產(chǎn)生“吸進和呼出”而導致的有機物損耗稱為呼吸損耗,也稱為小呼吸損耗。 呼吸、充入和排空損耗可通過在容器出口附加的真空壓力閥也叫蒸汽保護閥來控制。當通過的壓力差異較小時,閥門是關閉的。當充入、倒空或溫度與壓力有較大變化時引起明顯的蒸汽流出、流入,閥門會自動打開。,5.1.4 揮發(fā)性有機化合物廢氣治理 對于含揮發(fā)性有機污染物廢氣的治理,一般可以采用吸收、吸附、冷凝、催化焚燒、熱力焚燒和直接焚燒等方法,或者上述方法的組合,如冷凝-吸附等。 焚燒分解法 通常采用的焚燒方式有直接焚燒法和催化焚燒法。 直接焚燒法 直接焚燒法是把可燃的VOCs污染物當作燃料來燃燒的一種方法。該方法只適用于凈化可燃VOCs污染物濃度較高的有機廢氣,或者是用于凈化污染物組分燃燒時產(chǎn)生熱值較高的廢氣。, 催化焚燒法 催化焚燒法實際上是完全的催化氧化處理方法,在催化劑作用下,使廢氣中的VOCs可燃組分完全氧化為CO2和H2O。 在催化焚燒過程中,催化劑的作用是降低VOCs分解反應的活化能,同時使VOCs污染物分子富集于催化劑表面,提高了反應速率。 根據(jù)廢氣預熱方式及富集方式,一般催化焚燒工藝流程分為以下兩種:,a. 預熱式 當含有VOCs的有機廢氣溫度在100以下,濃度也較低且熱量不能自給時,通過預熱室加熱升溫,然后在催化劑的作用下,完全燃燒。燃燒凈化后氣體在熱交換器內(nèi)與未處理廢氣進行熱交換。 b. 自身熱平衡式 當含有VOCs的廢氣排出溫度高于起燃溫度(一般約在300左右)且VOCs含量較高,且由熱交換器回收部分的被燃燒凈化VOCs氣體所產(chǎn)生的熱量,能夠維持正常操作條件下的熱平衡時,整個催化焚燒處理過程即可在自身熱平衡的狀態(tài)下連續(xù)進行,無需外界補充熱量。, 吸附回收法 商業(yè)化應用的吸附劑有粒狀活性炭和活性炭纖維兩種。 常見的吸附床形式有固定床、移動床和硫化床。移動床和流化床的傳質(zhì)效果好,一般用于處理大氣量廢氣。吸附溫度應控制在40以下。伴隨氣體吸附會不斷放出吸附熱,致使吸附床溫度升高,有時吸附床溫會快速升高,甚至會引起著火或爆炸。一般應注意控制廢氣濃度在其爆炸下限的1/2以下操作。, 吸收回收法 吸收回收法是利用VOCs污染物的物理和化學性質(zhì),使用水或化學吸收液對廢氣中的VOCs污染物進行吸收凈化,而后通過對吸收液再生進行處理并回收VOCs物質(zhì)。 氣體吸收凈化傳質(zhì)過程進行的程度主要取決于兩個方面:一是吸收液的選取,二是吸收設備的設計。, 冷凝回收法 冷凝法一般用于較高濃度VOCs廢氣回收,其工作原理是通過將操作溫度控制在VOCs污染物的冷凝點以下,將氣態(tài)VOCs污染物冷凝為液體而被回收。冷凝過程可在恒定溫度的條件下提高壓力強化實現(xiàn);也可以在恒定壓力條件下用降低溫度來實現(xiàn),一般多采用后者。,冷凝法所用的設備主要有以下兩種: 表面冷凝器:使用該設備可回收被冷凝組分,但冷卻效率較差。它是使用間壁將冷卻介質(zhì)與廢氣隔開,使其不互相接觸,通過間壁將廢氣中的熱量移除,使其冷卻。(管式、板式) 接觸冷凝器:該設備冷卻效果好,但冷凝物質(zhì)不易回收,并且對排水要進行適當?shù)奶幚?。它是將冷卻介質(zhì)(一般為冷水)與廢氣直接接觸進行換熱的設備。,(5) 吸收冷凝回收法 吸收冷凝回收法凈化VOCs廢氣的工藝原理即是:首先利用吸收液吸收凈化廢氣中的VOCs污染物,經(jīng)對吸收液進行解析處理后,再用冷凝法回收有利用價值的VOCs物質(zhì)(容易產(chǎn)生二次污染)。 生物分解法 目前國內(nèi)外生物法凈化低濃度有機廢氣的常用凈化裝置主要是生物濾池、生物洗滌器和生物膜填料塔。, 生物濾池 生物濾池是一種在其中填充具有吸附性濾料(如煤渣、活性炭等物質(zhì))的池形結構的有機廢氣凈化裝置。使用前,在濾料中摻入pH緩沖劑和含N、P、K等的營養(yǎng)物,當具有一定濕度的有機廢氣進入生物濾池時,濾料中的微生物即可通過 接觸而捕獲廢氣中的有機物并將其作為供自身生長的碳源,由此,有機廢氣通過生物濾料床層后即可被凈化,而濾料層中的微生物在生化降解廢氣中污染物的過程中不斷生長繁殖,從而使生物濾池的操作得以持續(xù)進行。, 生物洗滌器 生物洗滌器系統(tǒng)通常由一個氣體洗滌塔和一個活性污泥再生池組成,循環(huán)洗滌液由含有微生物的活性污泥加水配制而成。操作時,在氣體洗滌塔中用含菌液體噴淋洗滌有機廢氣,廢氣中的污染物在與液滴接觸時溶解或混合進入液相,而后在液相由微生物將其生化降解。循環(huán)液體出塔后在活性污泥再生池中進行曝氣處理,使活性污泥再生,同時也能增加生化反應時間,使溶解在循環(huán)液體中的有機污染物進一步生化降解完全。, 綜合控制方法 吸附-濃縮-催化焚燒法 當VOCs有機廢氣的流量大、濃度低,溫度低、采用催化焚燒需耗大量燃料時,可先采用吸附手段將廢氣中VOCs吸附于吸附劑上進行濃縮,然后通過熱空氣吹掃,使VOCs氣體脫附成為濃縮了的高濃度有機廢氣(一般可濃縮10倍以上),而后再進行催化焚燒處理。此時,不需要補充熱源就可維持正常運行。, 吸附-冷凝-膜分離回收法 對于VOCs有機廢氣的氣量不大、濃度較高且其中的VOCs污染物有回收利用價值的情況,可先采用吸附手段將廢氣中VOCs污染物吸附于吸附劑上進行濃縮,然后通過熱空氣吹掃并加壓形成較高濃度的VOCs氣體,而后經(jīng)冷凝器回收液態(tài)VOCs物質(zhì)。含有少部分未冷凝的氣態(tài)VOCs的氣流則經(jīng)過后續(xù)的膜單元作進一步的分離凈化處理后外排。,5.2 惡臭氣體控制技術 5.2.1 惡臭的來源 惡臭的污染源來源十分廣泛,除化工、化肥、橡膠、煉油、造紙、農(nóng)藥等數(shù)十種工業(yè)生產(chǎn)的某些工藝過程之外,現(xiàn)代城鎮(zhèn)的農(nóng)貿(mào)市場、垃圾場、屠宰場、廢品站、廁所、下水道等都是惡臭物質(zhì)的發(fā)源地。 5.2.2 惡臭污染控制方法 掩蔽法 通過投加某些藥劑來掩蔽、調(diào)和、改變惡臭的不愉快氣味或改變惡臭的味質(zhì),使氣味變得能夠被人們所接受,通常采用強烈的芳香氣味或其他令人愉快的氣味的物質(zhì)來實現(xiàn)。, 稀釋擴散法 化學氧化法 化學氧化法是使用鉑、鈀、鈷、銅、鎳等促進氧化反應的催化劑,在溫度200-300的條件下,使空氣與可燃性氣體接觸,發(fā)生氧化分解,把含有臭氣的有機物質(zhì)分解成無臭、無害氣體的方法。 吸收法 酸、堿吸收法是用酸(硫酸、鹽酸等)堿(氫氧化鈉等)化學藥劑去除排放氣體中易溶于水的成分的方法。氫氧化鈉對硫化氫、低脂肪酸等有明顯的吸收效果,而硫酸、鹽酸則對氨、胺類有明顯的吸收效果。,第六章 有毒有害氣體控制技術 6.1 含氯廢氣的控制 6.1.1 含氯廢氣的來源 制堿工業(yè)、染料、無機、有機氯化合物的制造(化學工業(yè))等為含氯廢氣的主要來源。在利用隔膜法生產(chǎn)氯的過程中,會從Cl2的液化/脫水工序、儲藏罐的排氣孔等處排出Cl2;在有機氯化合物、氯化鋁、氯化鐵、漂白粉等制造工序、半導體制造工序中,大多有Cl2和HCl同時排出。,6.1.2 含氯廢氣的凈化 (1)制取氯產(chǎn)品的吸收法 這類方法首推堿液吸收法,所用吸收劑是NaOH、Na2CO3或Ca(OH)2。以NaOH作吸收劑的化學反應為: 2NaOH + Cl2NaClO + H2O+ NaCl 所得次氯酸鈉可作為商品出售。此方法采用噴淋塔或填料塔,吸收率可達99.9%,要特別注意防腐,因氯離子的腐蝕性極強,設備材料可采用聚氯乙烯或橡膠襯里或玻璃鱗片樹脂襯里。用NaOH作吸收劑是一個放熱反應,要注意降溫,以免產(chǎn)品分解,同時要注意保持較高pH值。,(2)以回收氯氣為目的的吸收法 用噴淋塔或填料塔,以四氯化碳(廢氣中氯含量1%時)或水(氯含量1%時)為吸收劑,將廢氣中的氯吸收下來,再通過加熱或吹脫的方法把氯氣解吸出來加以回收。, HCl廢氣的回收 氯化氫氣體是極易溶于水的氣體,1體積的水可以吸收500體積的氯化氫氣體。因此,對濃度高氣量大的氯化氫氣體,多用水進行吸收,可得副產(chǎn)品稀鹽酸。吸收設備可采用波紋板填料塔、篩板塔、湍球塔等,吸收效率可達97%以上。為了達到排放標準,視情況可采用堿吸收。 對于氣量不大,排放設置又分散的場合,也可采用中和法。 酸霧的治理 酸霧的治理大都采用物理方法吸收或?qū)S梦絼┻M行治理,如堿吸收。,6.2 含氟廢氣的控制 6.2.1 含氟廢氣的來源 氟化物主要指氟化氫(HF)和四氟化硅(SiF4),是大氣中的主要污染物之一。主要來源于化工行業(yè)的磷肥、冶金行業(yè)的鋁廠、建材行業(yè)的陶瓷、玻璃、水泥、磚瓦等生產(chǎn)過程。,6.2.2 含氟廢氣的凈化 (1)水吸收法 電解鋁排出的含氟廢氣中大部分是HF,只有極少的SiF4。處理方法通常采用濕法,在廢氣的收塵、凈化(吸收)上使用噴淋塔、文丘里洗滌塔等。 將水作為吸收劑使用時,有兩種回收情況:一種為加入氫氧化鋁(Al(OH)3)及Al2O3回收AlF3;另一種為加入熟石灰回收CaF2。前者是通過降低液體中的pH值來放慢吸收速度;而后者卻存在生成速度緩慢的問題。采用氫氧化鈉溶液進行吸收的吸收法只要將pH值保持在堿側,就可獲得較高的除去率。,(2)堿液吸收法 半導體生產(chǎn)工藝中處理廢氣中SiF4的方法是用氫氧化鈉溶液作吸收劑,采用旋轉噴霧器進行吸收的吸收法,可獲得99%以上連續(xù)除去SiF4的效率。 (3)氯化鈉連續(xù)法 利用磷酸生產(chǎn)中回收的濃度為10%的氟硅酸與氯化鈉溶液反應生產(chǎn)氟硅酸鈉,經(jīng)結晶、增稠、過濾、干燥即為結晶體產(chǎn)品。,6.3 含汞廢氣的控制 6.3.1 含汞廢氣的來源 空氣環(huán)境中汞污染主要來源于人為活動和天然排放。人為源釋放汞主要包括以下幾類:燃煤設備;垃圾焚燒場;金屬冶煉廠;其它利用汞作原料進行生產(chǎn)的工廠;汽車尾氣排放等。,6.3.2 含汞廢氣的凈化 (1)高錳酸鉀溶液吸收法 此法多用于汞極法氯堿廠及儀表電器廠等行業(yè)的含汞廢氣治理。此法的機理是利用高錳酸鉀的強氧化性將汞迅速地氧化成氧化汞,生成的二氧化錳還可以與汞繼續(xù)反應生成汞錳配合物。反應過程如下式: 2KMnO4 + 3Hg + H2O2KOH + 2MnO2 +3HgO MnO2 + 2HgHg2MnO2,另一種適用于處理汞極法氯堿廠含汞廢氣的方法是次氯酸鈉溶液吸收法,所用吸收劑是次氯酸鈉(氧化劑)和氯化鈉(絡合物),除可生成HgO之外,還可生成汞氯配離子HgCl2-。,(2)硫酸軟錳礦液體吸收法 汞的冶煉與含汞有色金屬的冶煉煙氣中,都含有大量的汞蒸氣及含汞化合物,吸收液為含軟錳礦(粒度為110目,約130m,含MnO268%左右)100g/L、硫酸3g/L左右的懸浮液。主要化學反應為; 2Hg + MnO2Hg2MnO2 Hg2MnO2 + 4H2SO4 + MnO22HgSO4 + 2MnSO4 + 4H2O HgSO4 + HgHg2SO4,吸收設備采用板式塔、湍球塔或鼓泡反應器。實際應用中多采用二級吸收,有時后面還串聯(lián)經(jīng)過充氯活性炭吸收器,使總凈化效率達99%以上。,6.4 含鉛廢氣的控制 6.4.1 含鉛廢氣的來源 鉛污染的污染源很多,如鉛及有色金屬開采、冶煉、鉛的融煉和鉛制品廠、鉛蓄電池廠、煤和石油制品的燃燒、一些使用鉛化合物的塑料廠、化工廠、油漆廠、橡膠廠等,均會對大氣造成鉛污染。 6.4.2 含鉛廢氣的凈化 對于鉛塵因其粒徑大,一般使用袋式除塵即可達到凈化要求。而對于粒徑很小的鉛煙,主要是采用化學吸收法。目前使用的吸收劑主要是稀醋酸或NaOH溶液。,(1)利用稀醋酸溶液吸收鉛煙 在斜孔板塔中,用0.25%0.3%的醋酸溶液作吸收劑,使鉛煙中的Pb和PbO變成醋。 Pb + 2CH3COOHPb(CH3COO)2 + H2 PbO + 2CH3COOHPb(CH3COO)2 + H2O 由于使用醋酸吸收劑,設備的防腐要求較高,可采用硬質(zhì)PVC或防腐內(nèi)襯。,(2)利用稀堿液吸收鉛煙 在沖擊式凈化器內(nèi)采用1%的NaOH溶液吸收鉛煙,同時還可除去鉛塵等塵粒。吸收機理如下: 2Pb + O22PbO PbO + 2NaOHNa2PbO2 + H2O 由于使用了堿液,還可兼顧除油,特別適用于鉛煙中含油的行業(yè)。,第七章 鋼鐵企業(yè)大氣污染控制技術 7.1 主要大氣污染物產(chǎn)生工序 鋼鐵企業(yè)大氣污染物主要來源于: (1)原料、燃料的運輸、裝卸及加工等過程產(chǎn)生大量的含塵廢氣; (2)鋼鐵廠的各種窯爐在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的含塵及有害氣體的廢氣; (3)生產(chǎn)工藝過程化學反應排放的廢氣,如冶煉、制焦、化工產(chǎn)品和鋼材酸洗過程中產(chǎn)生的廢氣。,7.2 燒結煙氣污染控制 7.2.1 燒結煙氣的來源 (1)燒結原料在裝卸、破碎、篩分和儲運過程中產(chǎn)生含塵廢氣; (2)在混合料系統(tǒng)中產(chǎn)生水汽粉塵的共生廢氣; (3)混合料在燒結時,產(chǎn)生含有粉塵、煙氣、SO2和NOX的高溫廢氣; (4)在燒結礦在破碎、篩分、冷卻、貯存和轉運的過程中產(chǎn)生含塵廢氣;,7.2.2 燒結煙氣污染防治 (1)原料準備系統(tǒng)除塵 對原料場,采用濕法水力除塵,即在產(chǎn)塵點噴水霧以捕集部分粉塵和使物料增濕而抑制粉塵的飛揚; 對原料的破碎、篩分和膠帶及轉運點,設置密閉和抽風除塵系統(tǒng)。除塵系統(tǒng)可采用分散式或集中式。分散式除塵系統(tǒng)的除塵設備可采用沖激式除塵器、泡沫除塵器和脈沖袋式除塵器等;集中式系統(tǒng)可集中控制幾十個乃至近百個吸塵點,并裝置大型高效除塵設備,如電除塵器,除塵效率高。,(2)混合料系統(tǒng)除塵 混合料系統(tǒng)的除塵應采用濕式除塵,除塵設備可采用沖激式除塵器等高效除塵設備。 (3)燒結煙氣除塵脫硫方法 1)煙氣除塵 燒結機煙氣除塵 燒結機廢氣的除塵,可在大煙道外設置水封拉鏈機,將大煙道的各個排灰管、除塵器排灰管和小格排灰管等均插入水封拉鏈機槽中,灰分在水封中沉淀后,由拉鏈帶出。除塵設備一般采用大型旋風除塵器和電除塵器。,燒結機尾除塵 燒結機尾部卸礦點,以及與之相鄰的燒結礦的破碎、篩分、貯存和運輸?shù)赛c含塵廢氣的除塵,優(yōu)先選用干法除塵,這樣可以避免濕法除塵帶來的污水污染,同時也有利于粉塵的回收利用。除塵器設備優(yōu)先采用電除塵器。 整粒系統(tǒng)除塵 整粒系統(tǒng)包括冷燒結礦的破碎和多段篩分,它的除塵抽風點多,風量大,必須設置專門的整粒除塵系統(tǒng),一般采用高效大風量袋式除塵器或電除塵器。, 球團豎爐煙氣除塵 在利用鐵礦粉和石灰、皂土、焦粉等添加劑混合造球時,在豎爐中進行焙燒的過程產(chǎn)生煙氣,該煙氣大多采用袋式除塵器或電除塵器。,2)煙氣脫硫 燒結機煙氣脫硫 為減少脫硫裝置的規(guī)模,可將含SO2濃度高的燒結尾氣引入脫硫裝置。我國的脫硫方法主要是蘇打亞硫酸鹽法,該法是以亞硫酸銨溶液作為吸收劑,生產(chǎn)亞硫酸氫銨,它再與焦爐中排出的氨氣反應,生產(chǎn)亞硫酸銨。亞硫酸銨又作為吸收劑,再與SO2反應。這樣往復循環(huán)的反應,亞硫酸銨的濃度愈來愈高。到達一定濃度后,將部分溶液提取出來,進行氧化,濃縮成為硫酸銨回收。 球團豎爐煙氣脫硫 與燒結機煙氣脫硫一樣,采用蘇打亞硫酸鹽法脫硫。,7.3 高爐煙氣污染控制 7.3.1 高爐煙氣的來源 高爐原料、燃料及輔助原料的運輸、篩分、轉運過程中產(chǎn)生的粉塵, 在高爐出鐵時產(chǎn)生的有害廢氣,該廢氣主要包括粉塵,CO、SO2、H2S等污染物; 鑄鐵機鐵水澆注時產(chǎn)生含塵廢氣和石墨碳的廢氣;,7.3.2 高爐煙氣污染控制措施 主要是解決高爐燒結礦、焦炭、雜礦等原料燃燒在運輸、轉運、卸料、給料及上料時產(chǎn)生的有害粉塵。其措施是嚴格控制高爐原料燃燒的含塵量,特別是燒結礦的含粉量。此外針對不同產(chǎn)塵點的設備可設置密閉罩和抽風除塵系統(tǒng)。密閉罩根據(jù)不同的情況采取局部密閉罩(如膠帶轉運點)、整體密閉罩(如振動篩)或大容量密閉罩(如在上料小車的料坑處)。除塵器可采用袋式除塵器等。,7.4 煉鋼煙氣污染控制 7.4.1 煉鋼煙氣的來源 煉鋼廠廢氣主要來源于冶煉過程,特別是在吹氧冶煉期產(chǎn)生大量的廢氣。該廢氣中含塵濃度高,含CO等有毒氣態(tài)物的濃度也很高。 7.4.2 煉鋼煙氣除塵方法 除吹煉工序,鑄造車間的連鑄工序及建筑物上部收集廢氣,采用濕式除塵外,其余大都采用袋式除塵器。,第八章 有色冶金行業(yè)大氣污染控制技術 8.1 有色冶金行業(yè)主要大氣污染物 有色金屬冶煉工業(yè)的生產(chǎn)流程十分繁雜,從選礦開始考慮,污染物的產(chǎn)生存在于以下各個環(huán)節(jié)之中。 選礦生產(chǎn)用的礦石在破碎篩分、裝卸運輸、干磨干選等工序均產(chǎn)生粉塵,其數(shù)量約占原礦處理量的0.5%1.0%,初始濃度為25g/m3,粉塵的真密度約為4t/m3,粉粒度大于20m的約占60%80%。物料在干燥、焙燒和燒結過程還伴有二氧化硫煙氣。,火法冶煉流程包括熔煉、吹煉、蒸餾與精餾、精煉、熔鑄、工藝煙氣收集及制酸等。主要有害物為二氧化硫煙氣,有些生產(chǎn)環(huán)節(jié)伴有熱和粉塵散發(fā)。濕法冶煉流程包括浸出與過濾、凈化與富集、電解沉積、濃縮與結晶等,主要有害物為濕酸氣和其他少量有毒氣體,如氯氣、砷化氫等。,8.2 廢氣控制技術與工藝 8.2.1 選礦除塵 選礦除塵需采取綜合措施,主要有塵源密閉、濕法除塵和機械除塵。 (1)塵源除塵:按生產(chǎn)設備產(chǎn)污點的不同特點分別設置設備密閉罩、整體密閉罩和大容積密閉罩。 (2)濕法除塵:包括對物料進行加濕的水力除塵、向室內(nèi)空氣噴霧除塵和全面水沖洗。水力除塵的水量分配在起始揚塵點和礦石的破碎加工點要多一點。 (3)機械除塵:除塵系統(tǒng)的凈化設備一般選用濕式除塵器,如沖激式除塵器、低壓文丘里除塵器等。當供水不足或難以解決防凍問題而采用干磨干選工藝流程時,可選用袋式除塵器。,8.2.2 重金屬冶煉廠除塵 (1)收塵 重金屬冶煉廠收塵設施一般以干式為主。根據(jù)對收塵效率的要求,通常選用單級收塵設備或多級收塵設備串聯(lián)使用。當出爐煙氣含塵量大于50mg/m3時,一般選用多級收塵設備。干法制酸要求煙氣含塵量為10mg/m3,為滿足制酸要求,收塵設施由旋風收塵器、電收塵器和袋式收塵器三級收塵設備串聯(lián)組成。,(2)通風除塵 重金屬冶煉的原料多為硫化物精礦,在焙燒、燒結、熔煉、吹煉等生產(chǎn)環(huán)節(jié)散發(fā)出來的主要有害物為二氧化硫煙氣,其濃度高于3%,可用來制取硫酸。在熔煉爐加料口、锍口、放渣口、轉爐二次煙罩等處逸出的二氧化硫煙氣濃度較低,一般以集中或分散方式將煙氣排入大氣稀釋。,8.2.3 輕金屬冶煉廠除塵 (1)氧化鋁廠通風除塵 我國目前氧化鋁生產(chǎn)采用燒結法或燒結拜耳混聯(lián)法。生產(chǎn)工藝由干法和濕法兩部分組成,干法部分包括原料疏松、均化、篩分、破碎、磨制、石灰煅燒、熟料燒成、氧化鋁成品輸送裝運等過程。產(chǎn)生的主要有害物為粉塵。防塵措施是在揚塵點加密閉罩并設除塵系統(tǒng)。凈化設備選用旋風除塵器或采用袋式除塵器除塵。 熟料燒成、破碎、篩分部分設有除塵凈化系統(tǒng)。除塵設備曾采用臥式三電場電收塵器,除塵效率可高達99%以上。,(2)電解鋁廠通風除塵 鋁電解過程散發(fā)大量含氟煙氣、粉塵和余熱。自焙槽還散發(fā)有瀝青煙氣。產(chǎn)生的有害物大部分被槽上設置的密閉系統(tǒng)捕集,經(jīng)凈化后隨氣體排入高空。電解過程散發(fā)出含有CO2、CO、SO2、氟化物和瀝青煙等有害氣體,還有氧化鋁、炭粉等粉塵。對于這些煙氣的凈化方法有濕法凈化和干法凈化兩種。,8.3 SO2控制技術與工藝 8.3.1 SO2煙氣制酸技術 冶煉二氧化硫制酸通常采用接觸法。工藝過程包括煙氣凈化、干燥、吸收、轉化和成品生產(chǎn)等。按煙氣凈化工藝分為干法和濕法兩種。 (1)干法制酸 將經(jīng)收塵凈化后的煙氣在熱交換器中加熱至380400,再經(jīng)轉化后進入兩段成酸工序,采用濃度為93%的酸噴淋冷凝成酸。該法因除砷效率低,催化劑中毒嚴重,轉化率低,能耗大等原因,現(xiàn)已極少采用。,(2)濕法制酸 濕法制酸的工藝主要為:“一轉一吸”、“兩轉兩吸”和新 開發(fā)的非穩(wěn)態(tài)轉化等?!耙晦D一吸”工藝,一般處理煙氣濃度為4.5%6%,二氧化硫轉化率為95%98%。非穩(wěn)態(tài)轉化可處理二氧化硫濃度為2.5%4%的煙氣,其尾氣一般須處理后才能排放?!皟赊D兩吸”工藝的轉化率可達99.5%以上,其廢氣符合排放標準。一般處理的煙氣二氧化硫濃度可在6%以上。 8.3.2 煙氣脫硫技術與工藝 從含SO2小于2.5%的煙氣中回收硫是不經(jīng)濟的,只有出自環(huán)境的考慮才使用。,第九章 火電企業(yè)大氣污染控制技術 9.1 火電企業(yè)大氣污染源 9.1.1 顆粒物 燃煤電廠排放的顆粒物主要是煤炭運輸、卸煤、輸送機煤炭輸煤過程的揚塵和燃燒過程的飛灰。同時,火電廠的氣態(tài)污染物象二氧化硫、氮氧化物還會在大氣中形成粒徑在2.5微米以下的二次顆粒物。,9.1.2 二氧化硫 煤中的可燃性硫在鍋爐中高溫燃燒,大部分氧化成二氧化硫,其中只有0.55%再氧化為三氧化硫。在大氣中二氧化硫氧化成三氧化硫的速度非常緩慢,但在相對濕度較大、有顆粒物存在時可發(fā)生催化氧化反應。此外,在太陽光紫外線照射并有氧化氮存在時,可發(fā)生光化學反應而生成三氧化硫和硫酸酸霧。,9.13 氧化氮 火電廠排放的氧化氮主要是一氧化氮,占氮氧化物總濃度的90%以上。一氧化氮生產(chǎn)速度隨燃燒溫度升高而增大。它的含量百分比還取決于燃料種類和氮化物的含量。 9.2 燃煤電廠大氣污染控制 9.2.1除塵措施 燃煤電廠主要采用電除塵器、袋式除塵器,機械除塵器常作為預級除塵,小機組鍋爐常配套濕式除塵器。,9.2.2 脫硫措施 二氧化硫控制技術基本上可分為三大類,即燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后煙氣脫硫。所謂燃燒前脫硫,就是在煤燃燒前脫除煤中的一部分硫,共有物理法、化學法和生物脫硫等幾種脫硫法。燃燒中脫硫即爐內(nèi)脫硫,就是在燃燒過程中加入吸收劑(多為石灰石)吸收燃燒所生成的二氧化硫,如流化床燃燒固硫,爐內(nèi)噴鈣固硫等。 燃燒后煙氣脫硫一般分為干法(包括半干法)和濕法兩種。目前使用最廣泛的是濕法脫硫,技術已相當成熟,使用的吸收劑主要是石灰石。,表9-1 主要煙氣脫硫方法比較,9.2.3 主要煙氣脫硫工藝 (1)石灰石/石灰法洗滌 煙氣用石灰石/石灰漿液洗滌時,SO2與漿液中的堿性物質(zhì)發(fā)生化學反應生成亞硫酸鹽和硫酸鹽,漿液中的固體連續(xù)的從漿液中分離出來并排往沉淀池。反應機理如下表所示:,表9-2 石灰石/石灰法煙氣脫硫機理,圖9-1 主要洗滌塔的結構示意圖, 反應影響因素:pH、液氣比、鈣硫比、氣流速度、漿液的固體含量、SO2濃度、吸收塔結構 石灰石/石灰法存在的問題: 設備腐蝕 結垢和堵塞 除霧器阻塞 脫硫劑的利用率 液固分離 固體廢物的處理處置,(2)改進的石灰石/石灰濕法煙氣脫硫 加入己二酸的石灰石法 己二酸抑制氣液界面上SO2溶解造成的pH值降低,加速液相傳質(zhì) 己二酸鈣的存在增加了液相與SO2的反應能力 降低鈣硫比 添加硫酸鎂 SO2以可溶性鹽的形式吸收,解決結垢問題 雙堿流程 用堿金屬或堿類水溶液吸收SO2,后用石灰或石灰石再生。解決結垢問題和提高SO2的利用率,(3)噴霧干燥法煙氣脫硫 一種濕干法脫硫工藝,市場份額僅次于濕鈣法 脫硫過程: SO2被霧化的Ca(OH)2漿液或Na2CO3溶液吸收 溫度較高的的煙氣干燥液滴形成干固體廢物 干廢物由袋式或電除塵器捕集,圖9-2 噴霧干燥法煙氣脫硫工藝流程,第十章 水泥企業(yè)大氣污染控制技術 10.1 水泥企業(yè)大氣污染物的來源 10.1.1 工藝設備 水泥工廠主要的污染物有粉塵、NOx、SO2、CO2以及氟化物等,其中粉塵最為突出。粉塵排放主要有8類塵源點:水泥窯(回轉窯、立窯);冷卻機;各種磨機(原料磨、水泥磨和煤磨);烘干機;包裝系統(tǒng);各種儲庫(原料庫、生料庫、均化庫、熟料庫、水泥庫等);各種輸送設備(皮帶機、提升機等);破碎機。,水泥廠排放有害氣體的設備有烘干機、粉磨設備和水泥窯?,F(xiàn)有的干法水泥廠已很少采用烘干機,粉磨設備在使用有機化合物的助磨劑時,會有2%8%的助磨劑揮發(fā),隨粉磨系統(tǒng)余風一起排放,排放量大約相當于20-40g/t水泥。有害氣體排放量最大的是水泥窯,排放的廢氣中主要有CO2、氣態(tài)的硫化物、氮氧化物、CO以及少量有機化合物等。CO除來源于水泥窯和分解爐中的燃料不完全燃燒外,還可能產(chǎn)生于原料中的有機碳化合物。,10.1.2 儲存、包裝和輸送 在儲存、輸送和包裝過程中難免有粉塵污染。輸送設備本身可以做到密閉和負壓操作,但在進料和出料時,極易產(chǎn)生粉塵飛揚。,10.2 水泥生產(chǎn)防塵技術 10.2.1工藝設備防塵技術 (1)物料破碎 破碎是礦山及生料制備工序中必須采用的工藝方法,粉塵排放是其主要污染物之一,治理的方法主要是通風除塵。采用抽出氣體使設備各處都處于負壓狀態(tài)(約100Pa),加上較好的密封,可使設備不向外排出無組織的含塵氣體。所抽出的氣體必然帶有大量粉塵,采用袋式除塵設備加以處理。,(2)生料磨和粉磨防塵 生料磨 最常用的生料磨機是管球磨。生料的細度要求一般

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論