有機(jī)廢氣處理技術(shù)PPT課件

1、 目錄目錄 一、有機(jī)廢氣的來源及危害一、有機(jī)廢氣的來源及危害 二、有機(jī)廢氣的治理方法概述二、有機(jī)廢氣的治理方法概述 三、有機(jī)廢氣傳統(tǒng)處理方法介紹三、有機(jī)廢氣傳統(tǒng)處理方法介紹 四、有機(jī)廢氣新處理技術(shù)介紹四、有機(jī)廢氣新處理技術(shù)介紹第1頁/共27頁一、有機(jī)廢氣的來源及危害 1 1有機(jī)廢氣的來源有機(jī)廢氣的來源 工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生各種有機(jī)物廢氣，主要包括各種烴類、醇類、醛類、酸類、酮類和胺類等。這些廢氣的來源十分廣泛，其中一些主要行業(yè)所排放的有機(jī)廢氣如表一所示。第2頁/共27頁表一 主要行業(yè)所排放的有機(jī)廢氣 行業(yè)行業(yè) 排放氣體排放氣體 化學(xué)行業(yè) 石化、有機(jī)合成反應(yīng)設(shè)備排氣 印刷行業(yè) 印墨中有機(jī)溶劑、造紙?jiān)O(shè)

2、備的排氣 機(jī)械行業(yè) 機(jī)械噴漆、金屬制品產(chǎn)生的氣味 汽車行業(yè) 汽車的噴漆、干燥爐鑄件生產(chǎn)設(shè)備排氣 塑料/木材業(yè) 塑料、膠合板、粘合劑、制造設(shè)備排氣 電子工業(yè) 松香、半導(dǎo)體制造設(shè)備排氣 食品/其它 食品加工設(shè)備、廚房排氣 第3頁/共27頁2有機(jī)廢氣的危害 有機(jī)廢氣會(huì)危害人體健康。如有機(jī)廢氣通過呼吸道和皮膚進(jìn)入人體后,能給人的呼吸、血液、肝臟等系統(tǒng)和器官造成暫時(shí)性和永久性病變,尤其是苯并芘類多環(huán)芳烴能使人體直接致癌。 有機(jī)廢氣還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。如形成光化學(xué)煙霧二次污染；造成臭氧層空洞；引起溫室效應(yīng)和惡臭污染等。 有機(jī)廢氣的排放還會(huì)造成資源的浪費(fèi)，加大生產(chǎn)成本。 第4頁/共27頁3.有機(jī)廢氣的排

3、放標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)的有機(jī)廢氣污染現(xiàn)狀不容樂觀，蘭州和上海等地的某些大型石化工業(yè)區(qū)就曾出現(xiàn)過光化學(xué)煙霧現(xiàn)象，南京城區(qū)也出現(xiàn)了大規(guī)模的惡臭污染，且類似的案例越來越多。 因此，我國(guó)對(duì)有機(jī)污染物的排放和防治作了相關(guān)的法律規(guī)定，幾年來相繼頒布了工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 及中華人民共和國(guó)大氣污染防治法等，這使得有機(jī)污染物的排放監(jiān)督管理和控制逐步走向有序化。第5頁/共27頁二、有機(jī)廢氣的治理方法概述 總的來說,有機(jī)廢氣的處理方法主要有兩類兩類：一類是回收法。一類是回收法?；厥辗ㄊ峭ㄟ^物理方法，在一定溫度、壓力下，用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來分離有機(jī)化合物，主要包括活

4、性碳吸附法、變壓吸附法、冷凝法和生物膜法等。另一類是消除法。另一類是消除法。消除法是通過化學(xué)或生物反應(yīng)，用光、熱、催化劑和微生物等將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，主要包括熱氧化法、催化燃燒法、生物氧化法、電暈法、等離子體分解法、光分解法等。 第6頁/共27頁三、有機(jī)廢氣傳統(tǒng)處理方法介紹 1 1活性碳吸附法活性碳吸附法 活性炭經(jīng)過特殊的工藝處理后，能產(chǎn)生豐富的微孔結(jié)構(gòu)，這些人眼看不到的微孔能夠依靠分子力，吸附各種有害的氣體和液體分子，從而達(dá)到凈化的目的。 該方法法適用于大風(fēng)量、低濃度、溫度不高的有機(jī)廢氣治理。此法工藝成熟，效果可靠，易于回收有機(jī)溶劑，因此被廣泛地應(yīng)用于化工、噴漆、印刷、輕工等行業(yè)的有

5、機(jī)廢氣治理，尤其是對(duì)苯類、酮類的處理。 第7頁/共27頁1活性碳吸附法 活性炭吸附過程包括吸附凈化吸附凈化和熱脫再生熱脫再生。 吸附凈化吸附凈化過程是將有機(jī)廢氣由排氣風(fēng)機(jī)送入吸附床，有機(jī)廢氣在吸附床被吸附劑吸附而使氣體得到凈化，凈化后的氣體排向大氣即完成凈化過程。 當(dāng)吸附床內(nèi)吸附劑所吸附的有機(jī)物達(dá)到允許的吸附量時(shí)，該吸附床已經(jīng)不能再進(jìn)行吸附操作，需要脫附再生。脫附再生脫附再生即用來自催化的熱空氣吹掃吸附劑，使吸附的有機(jī)物脫附出來，達(dá)到使吸附劑的吸附能力再生的目的 。第8頁/共27頁2催化燃燒法 有機(jī)氣體中的碳?xì)浠衔镌谳^低的溫度下(250300 )，通過催化劑的作用，能被氧化分解成水和二氧化碳

6、等無害氣體并釋放熱量。 在催化燃燒過程中，由于燃燒反應(yīng)溫度低，不易生成高溫下的二次污染物，如二惡英、氮氧化物等；并由于燃燒完全，不會(huì)產(chǎn)生CO和剩余可燃?xì)怏w；而且脫除污染物效率高，還可以回收熱量節(jié)約能源。 第9頁/共27頁2. 催化燃燒法 此處理方法的關(guān)鍵問題是開發(fā)與研制一種起燃點(diǎn)低、催化活性高、穩(wěn)定和價(jià)廉的催化劑。用浸漬法研制的過渡金屬及其過渡金屬及其氧化物系列氧化物系列的燃燒催化劑效果就較好。另外，新近研發(fā)的納納米粒子催化劑米粒子催化劑由于具有比表面積大、活性點(diǎn)多、選擇性高等特點(diǎn)，正被逐步開發(fā)應(yīng)用。 催化燃燒是一種處理有機(jī)氣體的有效方法，特別適于處理量處理量大、氣體濃度較低大、氣體濃度較低時(shí)

7、苯類、醛類、酮類、醇類等各類有機(jī)廢氣的處理。 第10頁/共27頁3吸附濃縮+ 催化燃燒法 在以上兩種方法的基礎(chǔ)上，還產(chǎn)生了結(jié)合處理的工藝技術(shù)，即采用活性炭吸附濃縮、熱空氣脫附和催化燃燒三種組合工藝凈化有機(jī)廢氣。 工藝流程圖如圖1 所示。第11頁/共27頁圖1 組合凈化流程示意圖1-過濾阻火器;2-氣流分布器;3-吸附床;4-熱風(fēng)機(jī);5-換熱器;6-預(yù)熱室;7-催化床;8-集氣器;9-排風(fēng)機(jī)第12頁/共27頁四、有機(jī)廢氣新處理技術(shù)介紹 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，除上述傳統(tǒng)處理工藝技術(shù)外，一些新的技術(shù)正逐步被開發(fā)應(yīng)用，為有機(jī)廢氣的治理提供了更廣闊的途徑。第13頁/共27頁1變壓吸附分離與凈化的技術(shù)

8、 該技術(shù)是利用氣體組分在固體吸附材料上吸附特性的差異吸附特性的差異，通過周期性的壓力變化過程實(shí)現(xiàn)氣體的分離與凈化，是一種物理吸附法。 該方法采用沸石分子篩沸石分子篩作為吸附劑(吸附容量大、吸附選擇性強(qiáng))，在常溫及一定壓力條件下，有機(jī)廢氣被沸石分子篩吸附，吸附有機(jī)廢氣以后的吸附劑通過降壓抽真空解吸有機(jī)物，使吸附劑再生，再生后的吸附劑可以重新吸附有機(jī)廢氣，以此循環(huán)往復(fù)。 工藝流程如圖2所示。第14頁/共27頁圖2 變壓吸附凈化流程示意圖 生產(chǎn)過程中采用4個(gè)相同的吸附塔在一臺(tái)計(jì)算機(jī)的控制下，通過調(diào)節(jié)閥變向，不斷改變氣流的流向，改變各塔的工作階段，來實(shí)現(xiàn)各塔的吸附與再生交替進(jìn)行。第15頁/共27頁1變

9、壓吸附分離與凈化的技術(shù) 此工藝中吸附床選用目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的先進(jìn)的活性炭纖維作吸附材料，其材料具有吸附效率高、吸脫附時(shí)間快、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，凈化效率達(dá)90%以上；催化床選用性能優(yōu)良的蜂窩陶瓷貴金屬催化劑，凈化效率達(dá)95 %以上；另外先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)吸附、脫附、熱平衡、催化反應(yīng)的連續(xù)運(yùn)行。 凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊、高效。與前兩 種有機(jī)廢氣凈化系統(tǒng)相比，設(shè)備投資和運(yùn)行能耗明顯降低，適用于大風(fēng)量、低濃度的苯類、酮類、醛類、醇類等多種有機(jī)廢氣治理。 第16頁/共27頁1變壓吸附分離與凈化的技術(shù) 變壓吸附分離與凈化的技術(shù)（PSA）是近幾十年來在工業(yè)上新崛起的氣體分離技術(shù)，具有能耗低、投

10、資少、流程簡(jiǎn)單、工藝周期短、自動(dòng)化程度高、設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)、吸附劑使用周期長(zhǎng)、產(chǎn)品純度高、無環(huán)境污染等諸多優(yōu)點(diǎn)，是各種氣體分離與回收的較理想的方法，極富有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，在不久的將來將會(huì)在工業(yè)上迅速推廣。 第17頁/共27頁2光催化降解技術(shù)該技術(shù)是通過光催化氧化反應(yīng)凈化消除揮發(fā)性有機(jī)氣體。所謂光催化氧化反應(yīng)，就是用特定波長(zhǎng)的光照射納米TiO2半導(dǎo)體材料，激發(fā)出“電子空穴”對(duì)(一種高能粒子)，這種“電子空穴”對(duì)和周圍的水、氧氣發(fā)生反應(yīng)后，生成具有極強(qiáng)氧化能力的自由基活性物質(zhì)，可將氣體中的甲醛、苯、氨氣、硫化氫等有害污染物氧化分解成CO2和H2O等無毒無味的物質(zhì)。 第18頁/共27頁2光催化降解技術(shù) 光催

11、化降解有機(jī)污染物比較完全，且不存在吸附飽和及二次污染問題。因此，該技術(shù)被認(rèn)為是具有廣闊應(yīng)用前景的新凈化技術(shù)?？梢杂脕硖幚砗邢N、醛、脂肪酸、甲基酮、芳香族化合物的有機(jī)廢氣。該工程工藝設(shè)計(jì)以光催化氧化光催化氧化單元為中心，用防水防防水防油的布袋油的布袋除塵器對(duì)廢氣進(jìn)行預(yù)處理，光源是紫外線殺菌燈紫外線殺菌燈，催化劑是納米納米TiO2。 工藝流程圖如圖3所示。 第19頁/共27頁圖3 光催化降解流程示意圖 第20頁/共27頁3膜技術(shù) 膜分離是指用人工合成或天然的膜材料為隔障膜材料為隔障，來分離混合氣體或液體的過程。該法是一種新的高效分離方法。用膜分離法可回收的有機(jī)物包括脂肪族和芳香族化合物、鹵代烴

12、、醛、酮、腈、酚、醇、胺、酯等。該法最適合處理有機(jī)物濃度較高的廢氣、回收效率可以達(dá)到97 %以上。 工藝流程如圖4 所示。第21頁/共27頁圖4 膜分離回收流程示意圖 第22頁/共27頁4生物技術(shù) 生物控制法是近年來發(fā)展起來的空氣污染控制技術(shù)，其實(shí)質(zhì)就是在適宜的環(huán)境條件下，附著在濾料介質(zhì)中的微生物利用廢氣中的有機(jī)成分作為碳源和能源，維持生命活動(dòng)，并將有機(jī)物分解成為CO2和H2O的過程。有機(jī)氮被轉(zhuǎn)化為氨氣，繼而轉(zhuǎn)化為硝酸；硫化物先轉(zhuǎn)化為硫化氫，繼而氧化為硫酸。除含氯較多的有機(jī)物分子難以降解外，一般的氣態(tài)污染物在生物過濾器中的降解速度為10100g/m3h。 用于凈化有機(jī)廢氣的生物膜處理裝置有生物

13、濾池、生物滴濾池和生物洗滌塔三種形式。 第23頁/共27頁4生物技術(shù) 生物降解法與常規(guī)的處理法相比,具有設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用較低、二次污染較少、有機(jī)物去除率高（90%以上）、處理氣體多樣化（如烷烴類、醛類、醇類、酮類、羧酸類、酯類、醚類、烯烴類、多環(huán)芳烴類、鹵素類化合物）等優(yōu)點(diǎn)。 生物處理技術(shù)在歐洲及美國(guó)已得到廣泛的應(yīng)用，技術(shù)較為成熟。而目前我國(guó)這方面的研究不多，技術(shù)的應(yīng)用也比較少。但是，隨著人們對(duì)生物法凈化有機(jī)廢氣這一經(jīng)濟(jì)有效的處理工藝認(rèn)識(shí)的加深，生物降解法在我國(guó)的有機(jī)物處理中將會(huì)逐步地更新與發(fā)展。 第24頁/共27頁評(píng)價(jià)及結(jié)論評(píng)價(jià)及結(jié)論 對(duì)于有機(jī)氣體的凈化處理，無論是廣泛采用的傳統(tǒng)處理方法，還是新開發(fā)的處理技術(shù)，由于其適用范圍適用范圍、去除性能去除性能、投資運(yùn)行費(fèi)投資運(yùn)行費(fèi)用用等多方面因素，皆制約了單元處理技術(shù)的應(yīng)用。目前，除了推廣有機(jī)物的單元處理工藝外，重點(diǎn)開發(fā)不同單元處理工藝的組合不同單元處理工藝的組合技術(shù)，技術(shù)，以達(dá)到提高去除效率，降低投資運(yùn)行費(fèi)用，減少二次污染的目的第25頁/共27頁結(jié)束語：結(jié)束語： 隨著有機(jī)產(chǎn)品的大