● 為什么要進(jìn)行VOCs廢氣綜合治理 |
揮發(fā)性有機(jī)廢氣(volatile organic compounds,VOCs)是空氣中普遍存在且組成復(fù)雜的一類有機(jī)污染物,在我國,VOCs揮發(fā)性有機(jī)物,是指常溫下飽和蒸汽壓大于70 Pa、常壓下沸點(diǎn)在260℃以下的有機(jī)化合物。其主要成分為烴類、硫化物、氨等。其污染主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面是多數(shù)VOCs本身具有毒理特性,危害人體健康,有機(jī)廢氣是有害人體健康的污染物質(zhì),它與大氣中的NO2反應(yīng)生成O3,可形成光化學(xué)煙霧,并伴隨著異味、惡臭散發(fā)到空氣中,對(duì)人的眼、鼻和呼吸道有刺激作用,對(duì)心、肺、肝等內(nèi)臟及神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響,有些則是影響人體某些器官和機(jī)體的反應(yīng)源,甚至造成急性和慢性中毒,可致癌、致突變;另一方面是一些VOCs物種具有較強(qiáng)的光化學(xué)反應(yīng)活性,能在環(huán)境中進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化。其光化學(xué)反應(yīng)主導(dǎo)著光化學(xué)煙霧的進(jìn)程,對(duì)城市和區(qū)域臭氧的生成至關(guān)重要,也是導(dǎo)致灰霾天氣的重要前體物之一,同時(shí)可導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。因此,VOCs處理越來越受到各國的重視,許多發(fā)達(dá)國家都頒布了相應(yīng)的法令以限制VOCs的排放,已成為大氣污染控制中的一個(gè)熱點(diǎn)。 據(jù)不統(tǒng)計(jì),全國各行業(yè)產(chǎn)生有機(jī)廢氣的企業(yè)80%的沒有廢氣處理設(shè)備,廢氣直接排放;10%的企業(yè)擁有熱力焚燒爐,其余10%的企業(yè)擁有其它形式的廢氣處理設(shè)備。在擁有廢氣處理設(shè)備的企業(yè)中,又有半數(shù)以上因?yàn)檫\(yùn)行費(fèi)用過高而不經(jīng)常使用。我國頒布的首部大氣污染防治綜合性規(guī)劃-《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》明確指出,揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)為下一階段大氣污染控制的重點(diǎn)污染物之一??梢?,VOCs污染問題已經(jīng)引起了我國的高度關(guān)注。 |
● (ACF)活性炭纖維吸附回收裝置簡(jiǎn)介 |
天潔產(chǎn)品:節(jié)能省耗 綠色環(huán)保 天潔產(chǎn)品研發(fā)體系,憑借天潔人的設(shè)計(jì)研發(fā)能力、國際標(biāo)準(zhǔn)的制造工藝、ISO的質(zhì)控管理體系,已經(jīng)發(fā)展到新的高度,可根據(jù)每個(gè)用戶的具體需求或項(xiàng)目的特色,進(jìn)行個(gè)性化研發(fā)設(shè)計(jì),為其量身定制大氣凈化產(chǎn)品,節(jié)約成本,實(shí)現(xiàn)節(jié)能省耗,減少污染,綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展。 產(chǎn)品概述 (ACF)活性炭纖維吸附回收裝置,是一種固定環(huán)式吸附床裝置,以新型吸附材料活性炭纖維(Activated carbon fiber,ACF)為吸附材料,全自動(dòng)控制技術(shù)處理各行業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的有機(jī)廢氣。該技術(shù)具有吸附效率高、運(yùn)行能耗低的優(yōu)點(diǎn),可充分回收工業(yè)廢氣中的有機(jī)溶劑,實(shí)現(xiàn)了保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。 吸附技術(shù)原理 當(dāng)兩種相態(tài)不同的物質(zhì)接觸時(shí),其中密度較低物質(zhì)的分子在密度較高的物質(zhì)表面被富集的現(xiàn)象和過程就是吸附,具有吸附作用的物質(zhì)被稱為吸附劑,一般為密度相對(duì)較大的多孔固體。被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì),一般為密度相對(duì)較小的氣體或液體。廢氣中的有機(jī)成分被吸附到活性炭纖維的微孔中,從而在炭纖維微孔內(nèi)形成一層平衡的吸附濃度,由于分子之間擁有相互吸引的作用力,當(dāng)一個(gè)分子被活性炭?jī)?nèi)孔捕捉后,會(huì)導(dǎo)致更多的分子不斷被吸引,直到添滿活性炭纖維孔隙為止。要指出的是,不是所有的微孔都有吸附作用,這些被吸附的有機(jī)物分子的直徑要是要小于毛細(xì)孔的孔徑,即只有當(dāng)孔隙結(jié)構(gòu)略大于有機(jī)物分子的直徑,能夠讓有機(jī)物分子進(jìn)入的情況下才能保證被吸附到微孔中,過大或過小都不行,這需要通過不斷地改變?cè)牧虾突罨瘲l件來創(chuàng)造具有不同的孔徑結(jié)構(gòu)的吸附劑,從而適用于各種有機(jī)物的吸附。在吸附飽和后,采用蒸汽脫附法,將吸附在活性炭纖維孔徑內(nèi)的有機(jī)分子脫附出來并回收。 吸附回收工藝 活性炭纖維吸附回收裝置使用不銹鋼為箱體,吸附箱內(nèi)安置有一定數(shù)目的纏繞活性炭纖維氈的環(huán)式固定床。工藝可分為一級(jí)吸附工藝、二級(jí)或多級(jí)吸附工藝,吸附箱體之間通過管路和閥門或并或串連接,交替切換工藝步驟。 1).預(yù)處理—吸附:去除酸堿腐蝕物質(zhì)、固體顆粒物或液滴等夾帶物,降低廢氣溫度后經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓進(jìn)入吸附器,有機(jī)組分在穿透活性炭纖維床層時(shí)被吸附,吸附凈化后的氣體從頂部排放。 2).脫附—再生:吸附回收工藝采用水蒸氣將有機(jī)物脫附,將活性炭纖維再生。脫附蒸汽由吸附器頂部進(jìn)入,加熱活性碳纖維床層,脫附有機(jī)物。脫附后的活性碳纖維濕度和溫度都很高,需要向吸附器內(nèi)吹掃空氣,使碳纖維吸附床層迅速降溫降濕,隨后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。 3).冷凝回收:脫附產(chǎn)生的混合蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝回收液態(tài)混合液,混合液可通過重力分層、蒸餾、精餾等手段回收有機(jī)物。 吸附材料:活性炭纖維(ACF) 活性碳纖維是經(jīng)過活化的含碳纖維,將某種含碳纖維(如酚醛基纖維、PAN基纖維、黏膠基纖維、瀝青基纖維等)經(jīng)過高溫活化(不同的活化方法活化溫度不一樣),使其表面產(chǎn)生納米級(jí)的孔徑,增加比表面積,從而改變其物化特性。活性炭?jī)?nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),比表面積大、具有強(qiáng)吸附能力的一類含碳材料,常被用于除味除臭,是一種常見的吸附劑。 活性碳分為粒狀活性碳、粉末活性碳及活性碳纖維,但是由于粉末活性碳有二次污染且不能再生而被限制利用。活性碳纖維(ACF)是繼粉狀與粒狀活性碳(Granular activated carbon,GAC)之后的第三代活性碳產(chǎn)品。傳統(tǒng)的活性炭是一種經(jīng)過活化處理的多孔炭,為粉末狀或顆粒狀,而活性碳纖維則為纖維狀,纖維上布滿微孔,其對(duì)有機(jī)氣體吸附能力比顆?;钚蕴吭诳諝庵懈邘妆吨翈资?,在水溶液中高5~6倍,吸附速率快100~1000倍沒有確切數(shù)值,這與活性碳纖維的種類、制作工藝等有關(guān)。它是繼活性炭之后新一代的吸附材料,它的使用只是近20多年的事,世界上只有少數(shù)國家能夠生產(chǎn)。它的制品可以是絲、紙、氈、布等形式,活性碳纖維的市場(chǎng)價(jià)格在40萬/噸左右,是活性炭的十幾倍到幾十倍(煤質(zhì)活性炭?jī)r(jià)格在1萬/噸左右,椰殼活性炭?jī)r(jià)格在2萬/噸左右)。但因其重量極輕,其制品成本只是略有增高而已。在工業(yè)上利用它的吸附能力去回收有機(jī)溶劑,凈化空氣,凈化用水。ACF(碳纖維)是繼廣泛使用的粉末活性炭、顆?;钚蕴恐蟮牡谌滦臀讲牧希怯衫w維為原料制成,具有比表面積大、孔徑適中、分布均勻、吸附速度快、雜質(zhì)少等優(yōu)點(diǎn);被廣泛運(yùn)用于水凈化、空氣凈化、軍事、核工業(yè)、食品等行業(yè); ACF主要特點(diǎn)有: 1).ACF孔隙發(fā)達(dá),有豐富的孔,比表面積大; 2).孔分布呈單分散態(tài),主要由微孔組成,只有少量的過渡孔,吸附孔比例高; 3).纖維直徑細(xì),孔口直接開口在纖維表面,吸附擴(kuò)散路徑短,接觸面積大,接觸均勻,見圖1; 4).孔徑均勻,分布窄,吸附選擇性較好; 5).ACF工藝靈活性大,可制成紗、布、氈或紙等多種制品。 以上特點(diǎn)說明ACF具有較強(qiáng)的吸附能力,較大的吸附容量,有較快的吸附和脫附速度,可選擇性的吸附回收。 活性炭纖維氈用于有機(jī)溶劑的回收,對(duì)于從氣相分離回收有機(jī)溶劑,如對(duì)苯類、酮類、酯類、石油類的廢氣均能從氣相吸附回收。用活性炭纖維作溶劑回收材料吸附脫附速度快、處理量大,回收溶劑質(zhì)量高,回收率可達(dá)90%以上。隨著人類環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng),對(duì)于生存的環(huán)境,特別是對(duì)空氣、水等凈化密切相關(guān)的活性炭等環(huán)保材料的性能要求越來越高,粒狀或粉狀活性炭已能很好滿足使用要求。傳統(tǒng)的活性炭是一種粒狀或粉狀的炭材,自20世紀(jì)初實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來,在分離及凈化水及其它液體的除臭、凈化等方面獲得廣泛應(yīng)用。粒狀或粉狀的結(jié)構(gòu),它的吸附速度較慢,分離效率不高,特別是它的物理形態(tài)在應(yīng)用時(shí)有許多不便,限制了應(yīng)用范圍。活性炭纖維孔徑小且分布窄,吸附速度快,吸附量大,容易再生。與粉狀(5nm~30nm)活性炭相比,活性炭纖維在使用過程中產(chǎn)生的微粉塵少,可制成紗、線、織物、氈等多種形態(tài)的制品,使用時(shí)更加靈活方便?;钚蕴坷w維被認(rèn)為是21世紀(jì)較優(yōu)秀的環(huán)保材料之一,在氣體和液體凈化、有害氣體及液體吸附處理、溶劑回收、功能電極材料等方面已取得成功應(yīng)用。 裝置特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì) 1).設(shè)備主體使用不銹鋼加工制作,適合應(yīng)用于各種場(chǎng)合,使用壽命長(zhǎng); 2).系統(tǒng)化防爆設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)監(jiān)控,嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量保證體系,確保設(shè)備本質(zhì)安全; 3).PLC控制,集成電磁閥、氣動(dòng)元件執(zhí)行動(dòng)作,可靠性強(qiáng),操作方便,自動(dòng)化程度高; 4).為保證客戶生產(chǎn)工藝過程和吸附裝置安全運(yùn)行,配備有事故緊急排放通道和動(dòng)力電源、壓縮空氣突發(fā)故障情況下的設(shè)計(jì),便于維護(hù)。 5).物理吸附機(jī)理,分離溫度低,設(shè)計(jì)有運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化程序,大幅降低蒸汽和用電耗量,為客戶節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。 6).裝置在處理大風(fēng)量的廢氣時(shí)使用擋板閥,擋板閥有氣缸控制閥板開啟關(guān)閉動(dòng)作,成本低于氣動(dòng)蝶閥; 7).在廢氣進(jìn)入吸附裝置之前設(shè)置了三通旁通閥,在裝置故障、維修時(shí)不影響車間正常生產(chǎn); 8).需要風(fēng)機(jī)加壓的吸附裝置,將主風(fēng)機(jī)位置設(shè)置到了三通旁通閥的前面,在裝置故障、維修時(shí)風(fēng)機(jī)仍然正常工作,主動(dòng)排氣,改變車間的生產(chǎn)環(huán)境,不影響車間正常生產(chǎn); 9).環(huán)式結(jié)構(gòu)的固定床,將氈狀碳纖維纏繞在上面,提高了通風(fēng)面積、降低了阻力,提高了廢氣處理能力,也間接的降低了運(yùn)行費(fèi)用,使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小; 10).設(shè)備選型靈活,工藝配置多變,為了進(jìn)行吸附回收,尤其是對(duì)吸附難度較大的氣體,采用了“循環(huán)風(fēng)”系統(tǒng)對(duì)廢氣進(jìn)行多次循環(huán)吸附,以盡可能地提高吸附效率。 11).采用了PLC控制,運(yùn)行程序嚴(yán)謹(jǐn),嚴(yán)格按照吸附—脫附再生—干燥降溫連續(xù)運(yùn)行,在切換頻繁的情況下整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行,設(shè)備全自動(dòng)化運(yùn)行。 12).適用行業(yè)及適用可回收有機(jī)物 適用行業(yè)及適用可回收有機(jī)物 適應(yīng)行業(yè):活性炭纖維吸附回收裝置適用于石油化工、醫(yī)藥化工、農(nóng)藥化工、涂布行業(yè)、涂裝行業(yè)、包裝印刷行業(yè)、制革行業(yè)、超細(xì)纖維(人造革)、高分子量聚乙烯纖維(PE纖維)等行業(yè)廢氣的凈化,吸附回收廢氣中的有機(jī)物質(zhì),重復(fù)利用,降低消耗,減少污染。 應(yīng)用工程:聚氯乙烯/苯乙烯合成廢氣吸附回收氯乙烯/苯乙烯;丙烯酸廢氣吸附回收甲苯;蒽醌法雙氧水廢氣吸附回收重芳烴;空氣氧化法苯甲酸廢氣吸附回收甲苯;TBBPA生產(chǎn)廢氣吸附回收氯苯;水松紙印刷廢氣吸附回收乙醇;包裝印刷廢氣吸附回收甲苯、乙酸乙酯、丙酮、異丙醇;干復(fù)機(jī)廢氣吸附回收乙酸乙酯;超細(xì)纖維(人造革)廢氣吸附回收甲苯;特種纖維(PE纖維)廢氣吸附回收碳?xì)淝逑磩?;制革廢氣吸附回收丙酮、乙酮;罐車裝車吸附回收罐車油氣中的有機(jī)物;油品儲(chǔ)備罐區(qū)吸附回收儲(chǔ)罐呼吸廢氣中有機(jī)物。 可回收的有機(jī)物:乙醇、異丙醇、丁醇、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、環(huán)己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、三氯乙烷、二氯甲烷、、、三氯乙烯、全氯乙烯、石油醚、石腦油、重芳烴、碳?xì)淝逑磩?、二氧雜環(huán)己烷、二甲基溶纖劑、丙烯酸/酯、苯乙烯、醋酸乙烯、正己烷等。 |
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● VOCs廢氣治理技術(shù)的選擇 |
VOCs種類繁多,來源也十分廣泛,成分復(fù)雜,常見的有烴類、醇類、醚類、酯類等。加油站、裝修、餐飲、干洗、噴涂、化工等生產(chǎn)或使用有機(jī)溶劑的行業(yè)都會(huì)產(chǎn)生VOsC排放。即使同一物質(zhì),由于風(fēng)量不同、濃度不同,所需技術(shù)路線也不一樣。這也決定了沒有一種技術(shù)可以解決所有的VOCs問題。 VOCs處理方法有數(shù)十種,其原理主要有回收有價(jià)值溶劑的回收技術(shù)和分解VOCs分子的破壞技術(shù)兩大類,實(shí)際應(yīng)用中更多是采用組合式技術(shù)。比如:采用濃縮和燃燒結(jié)合的技術(shù)治理低濃度大風(fēng)量廢氣,減少裝置投資;采用催化燃燒(CO)或蓄熱式燃燒(RTO)技術(shù)實(shí)現(xiàn)低能耗下VOCs的處理;根據(jù)VOCs自身溶解度、沸點(diǎn)等特性選擇變溫吸附或變壓吸附進(jìn)行溶劑的回收,具體如何選擇取決于客戶生產(chǎn)線的工況。 |
● VOCs廢氣治理設(shè)備的選型條件 |
為了給特定的應(yīng)用選擇合適型號(hào)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng),要知道以下的資料: ● 有機(jī)廢氣的排放流量 如果待處理有機(jī)廢氣的流量是在5,000Nm3/h以下,蓄熱式系統(tǒng)(RTO)大體來說是不適用的。這是因?yàn)榕c熱回收式焚燒系統(tǒng)來比較,蓄熱式氧化器(RTO)的高成本大體上是不足以抵消它在節(jié)省燃料和電力消耗所帶來好處。流量大于50,000Nm3/h時(shí),熱回收熱力焚燒系統(tǒng)有嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)缺點(diǎn),這是因?yàn)樗麄儠?huì)產(chǎn)生非常高的燃料費(fèi)用。 ● 有機(jī)廢氣的排氣溫度 如果待處理有機(jī)廢氣的溫度在大約300℃以上時(shí),是不適合采用蓄熱式系統(tǒng)(RTO)的,這是因?yàn)楦邷氐拇幚碛袡C(jī)廢氣會(huì)大大降低換向閥的可靠性和壽命; 另外,在這樣高的溫度時(shí), 建造RTO的高成本也不足以抵消在節(jié)省燃料和電力消耗所帶來好處。如果待處理有機(jī)廢氣的溫度超過500℃,采用熱回收式焚燒系統(tǒng)不如采用直燃式焚燒系統(tǒng),因?yàn)樵谌剂舷牡牟罹嗵。蛔阋缘窒黾拥臒峄厥掌鲙淼耐顿Y成本。 ● 污染物質(zhì)濃度水平 待處理有機(jī)廢氣的有機(jī)物濃度是影響選擇廢氣處理系統(tǒng)選擇的主要因素。 蓄熱式和熱回收式的氧化器都約束被處理有機(jī)廢氣的濃度要少于25%:對(duì)于蓄熱式系統(tǒng),此約束是由于存在熱失控的危險(xiǎn)。對(duì)于熱回收式系統(tǒng),是怕熱回收器被損壞。解決方法可以是往有機(jī)廢氣中摻入空氣以降低濃度或做更多的熱回收。 ● 污染物質(zhì)的類型 當(dāng)有機(jī)廢氣中含有高濃度的可轉(zhuǎn)化有機(jī)酸的物質(zhì)(如氯,氟,硫和鹵素)時(shí)要特別小心。他們會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕或令催化劑中毒。 ● 微粒散發(fā)的水平 當(dāng)有機(jī)廢氣中含有微小顆粒時(shí)也要特別小心。例如,當(dāng)廢氣中含有油霧顆粒時(shí),它們會(huì)聚集在管道和氧化器較冷的部位,那這個(gè)設(shè)備就需要經(jīng)常清理。 |
● 天潔公司在VOCs廢氣治理方面的優(yōu)勢(shì) |
大氣污染治理問題已經(jīng)成為了我國當(dāng)前的首要任務(wù),天潔環(huán)保公司是國內(nèi)較早從事并擁用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)有機(jī)廢氣(VOCs)治理的廠家,先后在活性碳纖維吸附材料及裝備、蓄熱氧化處理工藝及裝備、分子篩吸附濃縮轉(zhuǎn)輪技術(shù)等領(lǐng)域取得突破,掌握多項(xiàng)水平的核心技術(shù)和產(chǎn)品工藝。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車涂裝、石油化工、包裝印刷、醫(yī)藥制造、涂布涂料等VOCs治理行業(yè),對(duì)于大風(fēng)量、低濃度、成分復(fù)雜的各類工業(yè)有機(jī)廢氣,通過組合工藝設(shè)計(jì),達(dá)到處理效率高、能源消耗低、運(yùn)行費(fèi)用低、可靠的效果;其中蓄熱氧化裝置(RTO)、分子篩吸附濃縮轉(zhuǎn)輪、ACF吸附回收等環(huán)保設(shè)備性能優(yōu)良,天潔公司現(xiàn)已成為國內(nèi)、外的VOCs治理核心材料及環(huán)保設(shè)備供應(yīng)商。 |
始終為改善人類生存環(huán)境和生活品質(zhì)而不斷努力 |
致力人文科技 ● 共創(chuàng)水碧天潔 TIANJIE ENVIRO
為中國的資源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供全面解決方案和優(yōu)質(zhì)服務(wù) |
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