【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 致臭氧的產(chǎn)生。 濕式除塵器的性能特點(diǎn) 與其他除塵器相比濕式除塵器的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 在耗用的能量條件下，濕式除塵器的除塵效率比干式除塵器的除塵效率高。 （ 2） 可以處理高溫、高濕、高比電阻以及粉塵黏結(jié)性大的含塵氣體。 （ 3） 安全性好，可以處理可燃性的含塵氣體。 （ 4） 對(duì)細(xì)小的粒子也能達(dá)到較高的除塵效率。 （ 5） 在除塵的同時(shí)，還可以去除氣體中的水蒸氣及某些有害氣態(tài)污染物，具有除塵、冷卻和 凈化的作用。 （ 6） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，一次性投資小。 9 濕式除塵器的缺點(diǎn)： （ 1） 從濕式除塵器排出的沉漿或廢液需要處理，否則會(huì)造成二次污染。 （ 2） 凈化含有腐蝕性的氣態(tài)污染物時(shí)，洗滌水（或液體）具有一定的腐蝕性，金屬設(shè)備容易被腐蝕，除塵器和污水處理設(shè)施都必須采取防腐措施。 （ 3） 在寒冷的地區(qū)，冬天使用濕式除塵器容易凍結(jié)，所以需要采取防凍措施。 （ 4） 不適于凈化含憎水性和水硬性粉塵氣體，而且氣體中含遇水容易引起自燃或結(jié)垢的粉塵時(shí)也不宜使用。 （ 5） 多數(shù)情況下需要安裝除水器。 （ 6） 能耗比較大。 （ 7） 水源 不足的地方使用比較困難。 [ 6] 由以上分析可得出，旋風(fēng)除塵器除塵效率不如其他三種除塵器高，要使處理后的煙氣滿足排放要難度較大 ，其 多用做多級(jí)除塵系統(tǒng)的第一級(jí)除塵器，不宜單獨(dú)使用。 煉膠廢氣中的 碳黑塵、橡膠顆粒、煉膠粉塵等 塵 類物質(zhì)不具有親水性 ，不宜采用濕式除塵器。其中 橡膠顆粒的比電阻較大，使用電除塵器的效果不佳。另外，本設(shè)計(jì)的處理風(fēng)量為10000m3/h， 小于 17000m3/h， 袋式除塵器的 投資費(fèi)用比電除塵器少 ，而且 袋式除塵器的除塵效率 也較 高，操作、維護(hù)簡(jiǎn)單。 所以本設(shè)計(jì)采用袋式除塵設(shè)備。 揮發(fā) 性有機(jī)物 污染控制方法 的 比較 及選擇 揮發(fā)性有機(jī)物（簡(jiǎn)稱 VOCs），是一類有機(jī)化合物的統(tǒng)稱。在常溫下它們的蒸發(fā)速率大，易揮發(fā)。其危害正被人們逐漸認(rèn)識(shí)，許多污染現(xiàn)象與危害都與其有關(guān)。 燃燒法控制 VOCs 污染 用燃燒 方 法將有 害 氣體、蒸氣、液體或煙塵轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的過(guò)程稱為燃燒法凈化，亦稱焚燒法。燃燒法凈化時(shí)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要是燃燒氧化作用及高溫下的熱分解。因此，這種方法只能使用于凈化那些可燃的或在高溫情況下可以分解的有害物質(zhì)。對(duì)化工、噴漆、絕緣材料等行業(yè)的生產(chǎn)裝置中所排出的有機(jī)廢氣，廣泛采用燃燒凈化的手段。燃燒法還可以用來(lái)消除惡臭。由于有機(jī)氣態(tài)污染物燃燒氧化的最終產(chǎn)物是 CO2和 H2O，使用這種方法不能回收到有用的物質(zhì)，但由于燃燒時(shí) 放出 大量的熱，使排氣的溫度很高， 10 所以可以回收熱量。 當(dāng)混合氣體中含有的氧和可燃組分在一定的濃度范圍內(nèi)，某一點(diǎn)被燃著時(shí)產(chǎn)生的熱量，可以繼續(xù)引燃周圍的混合氣體，此濃度范圍就是燃燒極限濃度范圍。當(dāng)燃燒在有限空間內(nèi)迅速蔓延，則形成爆炸。使用這種方法時(shí)要注意防止發(fā)生爆炸。 吸收（洗滌）法控制 VOCs 污染 溶劑吸收法采用低揮發(fā)或不揮發(fā)溶劑對(duì) VOCs 進(jìn)行吸收，再利用 VOCs 分子和吸收劑物理性 質(zhì)的差異進(jìn)行分離。吸收效果主要取決于吸收劑的吸收性能和吸收設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征。 吸收劑必須對(duì)被去除的 VOCs 有較大的溶解性，同時(shí)吸收劑的蒸氣壓必須相當(dāng)?shù)?。橡膠煉焦廢氣以 三苯、甲醇、甲硫醇、 CS2 等為主，這些有機(jī)物質(zhì)的溶解性都不大，用吸收法控制此類污染物的效果并不顯著。 冷凝法控制 VOCs 污染 冷凝法利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸氣壓這一性質(zhì)，采用降低溫度、提高系統(tǒng)的壓力或者既降低溫度 又 提高壓力的方法，使處于蒸氣狀態(tài)的污染物（如 VOCs）冷凝并與廢氣分離。該法特別適用于處理廢氣體積分?jǐn)?shù)在 102以上的有 機(jī)蒸氣。冷凝法在理論上可達(dá)到很高的凈化程度，但是當(dāng)體積分?jǐn)?shù)低于 106時(shí)，須采取進(jìn)一步的冷凍措施，使運(yùn)行成本大大提高。所以冷凝法不適宜處理低濃度的有機(jī)氣體，而常作為其他方法凈化高濃度廢氣的前處理，以降低有機(jī) 負(fù)荷 ，回收有機(jī)物。 通常用壓縮法使氣態(tài)有害物質(zhì)在臨界溫度和臨界壓力下變成液態(tài)，從而除去或 回收有害物質(zhì)，但由于費(fèi)用較高，目前使用較少。 吸附法控制 VOCs 污染 含 VOCs 的氣態(tài)混和物與多孔性固體接觸時(shí)，利用固體表面存在的未平衡的分子吸引力或化學(xué)鍵力，把混合氣體中 VOCs 組分吸附留在固體表面，這種分離過(guò) 程稱為吸附法控制 VOCs 污染。吸附操作已廣泛應(yīng)用于石油化工、有機(jī)化工的生產(chǎn)部門，成為一種重要的操作單元。在大氣污染控制領(lǐng)域，因?yàn)槲絼┑倪x擇性強(qiáng)、能有效分離其他過(guò)程難以分開(kāi)的混合物、能有效地去除低濃度有毒有害物質(zhì)而得以廣泛應(yīng)用。 11 VOCs 污染控制的吸附工藝流程 見(jiàn) 圖 。 過(guò)濾器調(diào)壓器 蒸汽 凈化氣 蒸汽濃縮器進(jìn)一步分離運(yùn)行關(guān)閉吸附床Ⅰ吸附床Ⅱ分離器VOCs 圖 活性炭吸附 VOCs工藝 含 VOCs 的混合氣體先去除顆粒狀污染物后，在經(jīng)過(guò)調(diào)壓器調(diào)整壓力，然后進(jìn)入吸附床進(jìn)行吸附凈化，凈化后的氣體排入大氣環(huán)境。當(dāng)吸附床Ⅰ內(nèi)的活性炭 飽和后，通過(guò)閥門轉(zhuǎn)換至吸附床Ⅱ進(jìn)行吸附。向吸附床Ⅰ通入蒸氣進(jìn)行脫附，解吸出來(lái)的蒸氣（空氣）混合物冷凝后由濃縮器、分離器進(jìn)行分離，脫附后的活性炭用熱空氣干燥后循環(huán)使用，一般可重復(fù)使用五年。該法適用于處理中低濃度 VOCs 尾氣，吸附效果取決于吸附劑性質(zhì)、 VOCs 種類、濃度、性質(zhì)和吸附系統(tǒng)的操作溫度、濕度、壓力等因素。在一般情況下，不飽和化合物比飽和化合物吸附更完全，環(huán)狀化合物比直鏈結(jié)構(gòu)的物質(zhì)更易被吸附。 生物法控制 VOCs 污染 生物法控制 VOCs 污染是近年發(fā)展起來(lái)的空氣污染控制技術(shù)，該技術(shù)已在德國(guó)、荷蘭得到 規(guī)?；瘧?yīng)用，有機(jī)物去除率大都在 90%以上。與常規(guī)處理法相比，生物法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、較少形成二次污染等優(yōu)點(diǎn)，尤其在處理低濃度、生物降解性好的氣態(tài)污染物時(shí)更顯其經(jīng)濟(jì)性。 國(guó)內(nèi)僅就生物滴濾塔運(yùn)行工況進(jìn)行了初探，生物法控制 VOCs 污染工藝尚未發(fā)展成熟。 [ 4] 12 本設(shè)計(jì)需要處理的 多組份煉膠廢氣中含有 的 碳黑塵 、膠粉為易燃性 、 易爆性物質(zhì) ，清機(jī)油為易燃性液態(tài)物質(zhì)。 三苯、甲醇、甲硫醇、 CS H2S 均屬于有毒有害 有惡臭 類物質(zhì)， 環(huán)保要求廢氣要除味達(dá)標(biāo)排放。從成份中不難看出，采 用催化燃燒顯然不適用，采用濕法處理技術(shù) 也無(wú)明顯效果 ，采用吸附 法 除味幾乎是唯一選擇。 吸附設(shè)備特點(diǎn) 的 比較及選擇 吸附工藝按吸附劑在吸附器中的工作狀態(tài)可分為固定床、流動(dòng)床和沸騰（流化）床吸附過(guò)程。 固定床吸附器 （ 1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格低廉； （ 2）適用于小型、分散、間歇性的污染源治理； （ 3）吸附和解吸交替進(jìn)行、間歇操作； （ 4）應(yīng)用廣泛。 移動(dòng)床吸附器 （ 1）固體吸附劑在吸附床中不斷移動(dòng)，固體和氣體都以恒定的速度流過(guò)吸附器； （ 2）處理氣量大，吸附劑可循環(huán)使用，適用于穩(wěn)定、連續(xù)、量大的氣體凈化； （ 3）吸附和脫附 連續(xù)完成； （ 4）動(dòng)力和熱量消耗較大，吸附劑磨損較為嚴(yán)重。 流化床吸附器 （ 1）氣體與固體接觸相當(dāng)充分，氣速是固定床的三、四倍以上； （ 2）生產(chǎn)能力大，適合治理連續(xù)性、大氣量的污染源； （ 3）由于吸附劑和容器的磨損嚴(yán)重，流化床吸附器的排出氣中常有吸附劑粉末，故后面必須加除塵設(shè)備，有時(shí)將除塵器直接裝在流化床的擴(kuò)大段內(nèi)。 [ 8] 13 移動(dòng)床、流化床吸附器的使用范圍較廣泛，不受處理風(fēng)量、風(fēng)速等條件限制，但這兩種吸附器動(dòng)力和熱量消耗較大 ，吸附劑磨損較為嚴(yán)重。固定床吸附器應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟 。 固 定床吸附器按照床層吸附劑的填充方式可分為立式、臥式、環(huán)式幾種。環(huán)式吸附器的結(jié)構(gòu)比立式和臥式吸附器要復(fù)雜。吸附劑填充在具有 多孔的兩個(gè)同心圓筒構(gòu)成的環(huán)隙之間，因此具有比較大的吸附截面積。 待凈化的氣體從吸附器的底部 接管進(jìn)入， 沿徑向通過(guò)吸附劑床層，然后從 塔體上部的排氣 管排出。環(huán)式吸附器的特點(diǎn)是吸附器比較緊湊，吸附截面積大，且在不太高的流體阻力下具有較大的產(chǎn)生能力 ； 可以避免 立式吸附器引起 的 氣流阻力較大、能量消耗較大 以及 臥式吸附器操作過(guò)程中在吸附床表面容易產(chǎn)生氣流分布不均，引起溝流和短路現(xiàn)象， 故采用之 。 吸附劑吸附 性能的 比較 及選擇 吸附劑的種類很多，可分為無(wú)機(jī)的和有機(jī)的，天然的和合成的。天然礦產(chǎn)如活性白土、漂白土和硅藻土等，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募庸?，就可形成多孔結(jié)構(gòu)直接作為 吸附劑 使用，一般用與石油制品的脫色和溶劑的精制等。天然沸石如絲光沸石、斜發(fā)沸石等，可直接用于環(huán)境保護(hù)中的 NOx 治理、水處理，脫除重金屬離子以及海水提鉀等。合成無(wú)機(jī)材料吸附劑有活性炭、活性炭纖維、硅膠、活性氧化鋁和合成沸石分子篩等。特別是合成分子篩有嚴(yán)格的孔道結(jié)構(gòu)，它的性能經(jīng)調(diào)節(jié)和不斷改進(jìn)，具有較高的選擇性和催化性能，適用于分離性能非常類似的物質(zhì)，近 年來(lái)還研制出多種大孔吸附樹(shù)脂，與活性炭相比，它具有選擇性良好、性能穩(wěn)定、再生容易等優(yōu)點(diǎn)，常用于廢氣治理、廢水治理、維生素的分離及過(guò)氧化氫的精制等。 幾種常用吸附劑的物理性質(zhì)見(jiàn)下表 。 白土 白土分為漂白土和酸性白土。漂白土是一種天然黏土，其主要成分是硅鋁酸鹽。這種黏土經(jīng)加熱和干燥后，可形成多孔結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。將其碾碎和篩分，取其一定細(xì)度的顆粒即可作為吸附劑。漂白土吸附劑對(duì)各種油類脫色很有效，并可除去油中的臭味，使用后的漂白土，經(jīng)洗滌及灼燒除去吸附在表面和孔隙內(nèi)的有機(jī)物后，可重復(fù)使用。 SiO2與 Al2O3比值比較低的白土，不經(jīng)酸化處理是沒(méi)有吸附活性的。只有經(jīng)硫酸或 14 鹽酸處理后才具有吸附能力。用硫酸處理的工藝條件是，硫酸的濃度為 20%~40%，溫度為 353~383K，時(shí)間為 4~12h。酸處理后的白土經(jīng)洗滌、 干燥 、碾碎即可獲得酸性白土，酸性白土的脫色效率比天然漂白土高。 表 常見(jiàn)吸附劑的主要特性 物理性質(zhì) 吸 附 劑 種 類 活性炭 活性氧化鋁 硅膠 沸石分子篩 真密度 /(g/cm3) ~ ~ ~ ~ 表觀密度 /(g/cm3) ~ ~ ~ ~ 堆積密度 /(g/cm3) ~ ~ ~ ~ 平均孔徑 /A 15~50 40~120 10~140 比表面積 /% 700~1500 150~350 200~600 400~750 操作溫度上限 /K 423 773 673 873 再生溫度 /K 373~413 473~523 393~423 473~573 活性炭和活性炭纖維 活性炭是應(yīng)用最早、用途較廣的一種優(yōu)良吸附劑。它是由各種含 炭物質(zhì)如煤、木材、石油焦、果殼、果核等碳化后，再用水蒸氣或化學(xué)藥品進(jìn)行活化處理，制成孔穴十分豐富的吸附劑，比表面積在 700~1500m2/g 范圍內(nèi)，具有優(yōu)異的吸附能力?？讖椒植家话銥椋夯钚蕴?50A 以下，活性焦炭 20A 以下，炭分子篩 10A 以下。炭分子篩是新近發(fā)展的一種孔徑均一的分子篩型新品種，具有良好的選擇吸附能力。 活性炭是一種具有非極性表面，為疏水性和親有機(jī)物的吸附劑，故活性炭常常被用來(lái)吸附回收空氣中的有機(jī)溶劑和惡臭物質(zhì)，在環(huán)境保護(hù)方面用來(lái)處理工業(yè)廢水和治理某些氣態(tài)污染物。 活性炭 纖維 是一種較新型的高效吸 附劑。它是用超細(xì)的活性炭微粒與各種纖維素、人造絲、紙漿等混合制成的各種形態(tài)的纖維狀活性炭。微孔范圍在 ~，比表面積大。對(duì)各種無(wú)機(jī)和有機(jī)氣體、水溶液中的有機(jī)物、重金屬離子等具有較大的吸附量和較快的吸附速率，其吸附能力比一般的活性炭高 1~10 倍，特別是對(duì)一些惡臭物質(zhì)的吸附量比顆?；钚蕴恳叱?40 倍左右。目前主要用于氣相吸附。 15 表 工業(yè)用活性炭的物理性質(zhì) 吸附劑 真密度 /（ g/cm3） 顆粒密度 /（ g/cm3） 填充密度 /（ g/cm3） 空隙率/％ 細(xì)孔容積/cm3 /g） 比表面積/（ m2/g） 平均孔徑 /192。 顆粒活性炭 ~ ~ ~ ~ ~ 700~1500 12~40 粉末活性炭 ~ ~ ~ ~ 700~1600 15~40 活性氧化鋁 活性氧化鋁一般指氧化鋁的水合物加熱脫水而形成的多孔結(jié)構(gòu)物質(zhì)。它是一種極性吸附劑，無(wú)毒，對(duì)多數(shù)氣體和蒸氣是穩(wěn)定的，浸入水或液體中不會(huì)溶脹或破碎，機(jī)械強(qiáng)度好?；钚匝趸X的比表面積約為 150~350m2/g， 宜在 473K 至 523K 下再生。循環(huán)使用后，其物化性能變化很小。由于它對(duì)水分的吸附容量大，常用于高濕度 氣體 的脫濕和干燥，也可用于石油氣的脫硫以及含氟廢氣的凈化。 硅膠 硅膠是一種堅(jiān)硬無(wú)定性鏈狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅酸聚合物顆粒，其分子式為 SiO2nH2O，由硅酸鈉（水玻璃）與硫酸或鹽酸經(jīng)膠聚、洗滌、干燥、烘焙而成。硅酸為親水性的極性吸附劑，而難于吸附非極性的有機(jī)物質(zhì)。當(dāng)硅膠吸附氣體中的水分時(shí)，可達(dá)到自身重量的 50%。硅膠的吸附熱很大，吸附水分是能夠放出大量的熱量，使硅膠溶劑破碎。在工業(yè)上硅膠多用于 氣體 的干燥和 從廢氣中回收極為有用的烴類氣體，也可用作催化劑的載體。