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?廢氣處理技術(shù)方向有哪些?
從國內(nèi)外發(fā)展綠色染整技術(shù)成果與經(jīng)驗看,染整定型機(jī)煙氣治理技術(shù)具有以下4個明顯的發(fā)展趨勢。
熱能利用與油脂回收
定型機(jī)工程中的熱能利用和油脂回收,可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)收益,是企業(yè)轉(zhuǎn)“被動”,為“主動”,進(jìn)行定型機(jī)的動力所在。熱能利用。定型機(jī)是重點(diǎn)耗能設(shè)備,其能量消耗通常占染整企業(yè)總能耗的40%以上,是染整企業(yè)節(jié)能減排的重要環(huán)節(jié)。定型機(jī)廢氣溫度高、氣量大,直接排放造成大量能源浪費(fèi)。廢氣溫度高也不利于后續(xù) 凈化.單元的g效運(yùn)行,進(jìn)行熱能回收是廢氣治理必不可少的預(yù)處理單元。在各種定型機(jī)含油煙氣治理技術(shù)中,高壓靜電除塵法的凈化處理效果最為顯著,具有除塵效率高和設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。
采用熱交換方式回收廢氣所含的部分熱量,能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。用水/氣換熱器回收的熱量,多是以熱水形式貯存,可用于印染行業(yè)中的煮煉工藝;采用氣/氣換熱器,利用廢氣中的熱量將新鮮空氣預(yù)熱后用于熱定型工藝,一臺定型機(jī)每年可減少鍋爐燃料消耗十萬元以上。分析認(rèn)為:負(fù)載型鉑催化劑在低溫條件下具有很強(qiáng)的活化分子氧的能力,從而使其對甲醛低溫催化氧化反應(yīng)表現(xiàn)出很高的催化活性。
油脂回收。定型機(jī)排出的高溫廢氣含有多種有機(jī)化合物,對人體健康和生態(tài)環(huán)境都十分有害;加工化纖織物時熱定型過程排出的廢氣,高沸點(diǎn)、粘稠性的油脂類化合物 含量很高。廢氣凈化過程中,黑褐色的油脂(俗稱“化纖油”)被分離出來,可作為性能良好的工業(yè)建筑膜模劑,每噸售價3500~4000元;按每臺定型機(jī)一 天回收廢油脂50kg計,一年可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益數(shù)萬元。當(dāng)前,人們大部分時間都是在室內(nèi)度過的,室內(nèi)空氣質(zhì)量已經(jīng)引起了人們廣泛的關(guān)注。
組合工藝與深度凈化
定 型機(jī)廢氣成分復(fù)雜,常含有大量亞微米級的粘稠性顆粒,單一的常規(guī)工藝的處理效率不高,需采用包括高壓靜電除塵技術(shù)在內(nèi)的組合工藝,對煙氣進(jìn)行深度處理,才 能達(dá)到良好的凈化效果。組合工藝。,可使部分有機(jī)化合物從氣態(tài)分子冷凝、集聚成為液態(tài)顆粒,有助于提高后續(xù)凈化單元的效率。采用過濾吸附和濕式洗滌等凈化 方法,對油煙的凈化效率可達(dá)60%~75%,而采用靜電捕獲和焚燒凈化等幾種方法可獲得95%以上的凈化效率。,可使部分有機(jī)化合物從氣態(tài)分子冷凝、集聚成為液態(tài)顆粒,有助于提高后續(xù)凈化單元的效率。
我國定型機(jī)煙氣治理工作,已經(jīng)歷以機(jī)械除塵為主的“簡單治理” 和以濕式洗滌為主的“達(dá)標(biāo)治理” 兩個階段。各種治理方法在維護(hù)周期、投資運(yùn)行成本、操作簡 便性和安全可靠性等方面,存在顯著差異。實踐證明,單一工藝設(shè)備難以達(dá)到有效治理廢氣的目標(biāo)。例如,采用濕式洗滌法時,出口煙氣不但有大量油煙,而且有更 多的白色水汽,仍然影響職工的身體健康和周圍居民的正常生活。廢氣凈化過程中,黑褐色的油脂(俗稱“化纖油”)被分離出來,可作為性能良好的工業(yè)建筑膜模劑,每噸售價3500~4000元。
深度凈化。焚化燃燒對油煙雖然具有很高的去除效率,但考慮到運(yùn)行成本和操作簡便性和安全可靠性,在實際中很少被采用。在各種定型機(jī)含油煙氣治理技術(shù)中,高壓 靜電除塵法的凈化處理效果為顯著,具有除塵和設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。正確維護(hù)、消除火災(zāi)事故隱患,及時清理、減緩高壓電極污染,是確保高壓靜電除塵 設(shè)備正常使用和穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。4、毒性氣體的處理:(1)處理毒性氣體時,工作人員必須戴防毒面具、手套等勞保護(hù)具與處理工作無關(guān)的人員,禁止進(jìn)入毒氣處理區(qū)。
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負(fù)載型鉑催化劑應(yīng)用
傳統(tǒng)的吸附法雖然能夠消除甲醛,但是受到吸附劑的吸附容量、失活和再生更換等問題限制;光催化法和等離子體技術(shù)能有效凈化室內(nèi)甲醛,但需要光源和額外的設(shè)備,并且在凈化甲醛過程中還易產(chǎn)生有毒的副產(chǎn)物;由于生物系統(tǒng)中生長的微生物種類多,能夠g效處理各種難降解工業(yè)污水。生物降解法對甲醛消除是一個環(huán)境友好的方法,但是降解速率較低,微生物的生命周期一直是一個問題。熱催化氧化法在室溫下就可以將甲醛氧化生成二氧化碳和水,并且反應(yīng)過程中節(jié)省能源、操作簡單、環(huán)境友好,其g效的甲醛消除能力成為廣受矚目的研究熱點(diǎn)。當(dāng)前廣泛應(yīng)用于該方法的催化材料主要分為:非催化劑(Co3O4[15]、MnOx[16]、CeO2[17])和催
化劑( Au/CeO2[18] 、 Pt/Fe2O3[19] 、 Pd/TiO2[20] 、Ag/MnO2[21])兩類。其中,負(fù)載型鉑催化劑性能優(yōu)異,例如,Pt/TiO2[22]、Pt/SiO2[23]、Pt/AlOOH[24]、Pt/NiO[25]等(表 2)在室溫下就可將甲醛全部分解,被認(rèn)為是一種具有廣闊應(yīng)用前景的甲醛消除技術(shù)。近年來該技術(shù)受到人們廣泛的關(guān)注,獲得了較大進(jìn)展。四是室內(nèi)裝飾紡織品、包括床上用品、墻布、墻紙、化纖地毯、窗簾和布藝家具。負(fù)載型鉑催化劑應(yīng)用在甲醛催化氧化反應(yīng)中影響催化性能的因素、催化反應(yīng)機(jī)理及發(fā)展趨勢。
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?甲醛廢氣處理方案設(shè)計
甲醛,是大家很熟悉的一種氣體。當(dāng)人體長期生活在甲醛濃度為0.06-0.07mg/m的環(huán)境下時,會引起t痛、頭暈、乏力、感覺障礙、免y力降低,并可出現(xiàn)瞌睡、記憶力減退或神j衰弱、精s抑郁等危害,可引發(fā)呼吸功能障礙和肝x病變。而另一方面,甲醛溶于水中,可制成溶液,具有防腐、消毒和漂白的功能。另外還對負(fù)載型鉑催化劑未來的研究發(fā)展方向進(jìn)行了展望:應(yīng)通過優(yōu)化和改進(jìn)催化劑制備方法和策略,提高鉑原子的利用率,產(chǎn)生更多的表面/界面活性中心,繼而進(jìn)一步提高催化劑的性能。在所有接觸甲醛者中兒童和孕婦對甲醛尤為敏感,危害也就更大。
甲醛是裝修和家具的主要污染物,其釋放期長達(dá)3—15年。遇熱遇潮就會從材料深層揮發(fā)出來,嚴(yán)重污染環(huán)境,已成為難以解決的世界性難題。隨著生活水平的提高和健康意識的增強(qiáng),人們越來越關(guān)注甲醛的治理。
目前國內(nèi)對于甲醛的治理方法主要包括:吸附法、吸收法、光催化氧化法、生物凈化法 、多相催化氧化技術(shù)、RTO燃燒技術(shù)等。
吸附法:吸附法是通過具有較大比表面積的吸附劑對廢氣中所含的甲醛進(jìn)行吸附或者發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將凈化后的氣體排入大氣。
吸收法:利用甲醛易溶于水的特性,甲醛直接與水接觸,從而溶解于水,達(dá)到去除甲醛的效果。但容易產(chǎn)生二次污染,需對洗滌液進(jìn)行處理。
光催化氧化法:光催化是以光為能量催化劑,反應(yīng)在常溫常壓下就能進(jìn)行。此方法甲醛的凈化效率可達(dá)97%左右。甲醛分子先經(jīng)過特殊波段高能紫外光波破碎有機(jī)分子,打斷其分子鏈;同時,通過分解空氣中的氧和水,得到高濃度臭氧,臭氧進(jìn)一步吸收能量,形成氧化性能更高的自由羥基,氧化甲醛分子。同時根據(jù)不同的廢氣成分配置多種復(fù)合惰性催化劑,大大提高廢氣處理的速度和效率,從而達(dá)到對甲醛進(jìn)行凈化的目的。硫酸雨能使大片森林和農(nóng)作物毀壞,能使紙品、紡織品、皮革制品等腐蝕破碎,能使金屬的防銹涂料變質(zhì)而降低保護(hù)作用,還會腐蝕、污染建筑物。
生物凈化法:利用微生物的生命過程把廢氣中的氣態(tài)污染物分解轉(zhuǎn)化成少或甚至無害物質(zhì)。
多相催化氧化技術(shù):此技術(shù)集UV紫外光光解、紫外光催化氧化、g級氧化劑三種工藝于一體,可以提高有機(jī)物的處理效率。且這種技術(shù)可在常溫常壓下進(jìn)行反應(yīng),運(yùn)行成本低廉,設(shè)備占地面積較小,安全性能較高。采用氣/氣換熱器,利用廢氣中的熱量將新鮮空氣預(yù)熱后用于熱定型工藝,一臺定型機(jī)每年可減少鍋爐燃料消耗十萬元以上。目前該技術(shù)在處理甲醛等揮發(fā)性有機(jī)廢氣中使用較廣泛,市場認(rèn)可度較高。
RTO燃燒技術(shù):廢氣中污染物質(zhì)在催化劑作用下燃燒或直接燃燒生成無害或低的污染物的方式。
甲醛是目前大家熟知的空氣污染物之一,對其的治理方法也有多種多樣。但是如何才能g效的處理甲醛,還是得聽從專業(yè)人士的分析。國內(nèi)外現(xiàn)有污染氣體的主要處理技術(shù)有:熱氧化法、物理化學(xué)法、低溫等離子法、植物提取液法、生物氧化法等根據(jù)進(jìn)出水水量水質(zhì)情況,污水處理工藝的選擇必須依照如下思路:(1)根據(jù)本工程污水的水量和水質(zhì),采用成熟可靠的多級g效物化處理工藝。此外,由于目前甲醛在生活中大多來自裝修和家具中,所以在這里需要提醒大家:新裝修的房子或者家具,需讓其通風(fēng)一段時間后,甲醛濃度達(dá)到入住標(biāo)準(zhǔn)再進(jìn)去住更安全。
產(chǎn)生低溫等離子體的常用方法
目前,產(chǎn)生低溫等離子體的常用方法是電暈放電和介質(zhì)阻擋放電。
電暈放電,是在大氣壓或高于大氣壓條件下,使用電極表面曲率半徑很小的電極,如針狀電極或細(xì)線狀電極,由于放電空間電場不均勻,使電離過程主要局限于局部電場很高的電極附近,特別是發(fā)生在曲率半徑很小的電極附近或薄層中,并伴隨明顯光亮的放電現(xiàn)象,一般都發(fā)生在高電壓(大于5kv)和較高頻率(20~40kHz)條件下。循環(huán)間歇曝氣我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平各地相差較大,經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后的城市還不能拿出很多資金用于污水治理,因此,怎樣利用有限的資金,降低環(huán)境污染,是很多城市政面臨的問題。
介質(zhì)阻擋放電,是絕緣介質(zhì)覆蓋在電極上或者懸掛在放電空間中的一種氣體放電。當(dāng)在電極上施加足夠高的交流電壓,電極之間的氣體發(fā)生電離,而電極間的介質(zhì)能起到儲能作用,限制放電電流的自由增長,進(jìn)而產(chǎn)生大量細(xì)絲狀、延s極短的脈沖微放電,均勻穩(wěn)定地充滿整個放電間隙,同時能抑制級間火花或弧光的產(chǎn)生。催化氧化法是一種非常有效的消除甲醛技術(shù),能在較為溫和的條件下將甲醛完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。
采用介質(zhì)阻擋放電方式的等離子體反應(yīng)器,一般都采用陶瓷、石英等防腐蝕介質(zhì)材料,電極與廢氣不直接接觸,從而可以一定程度避免設(shè)備腐蝕問題。而電暈放電技術(shù)(或針尖放電式)通常是氣體與電極直接接觸的,即使通過的氣體沒有腐蝕性,但等離子體中的活性強(qiáng)氧化物質(zhì)(如臭氧)也可能腐蝕電極。123mg/m3,我國也發(fā)布了室內(nèi)甲醛的限定濃度標(biāo)準(zhǔn)[4],見表1。相對而言,采用介質(zhì)阻擋放電方式比電暈放電方式(如針尖放電)更安全。
值得注意的是,低溫等離子體技術(shù)主要是將有機(jī)分子中的化學(xué)鍵打斷,但尚未能完全將有機(jī)物礦化成CO2和H2O。以某治理項目為例,非總烴的去除率僅為45%,而惡臭的去除率可達(dá)93%。這主要是因為非總烴經(jīng)過處理后,大分子變成小分子,用色譜法檢測依然表現(xiàn)為非總烴;而分解過程中產(chǎn)生的部分異味副產(chǎn)物(如臭氧等)亦會對惡臭的去除率有一定影響。硫酸、硝s、鹽酸、q氟酸等尾氣及硫氧化物(SOx)、(NOx)、碳氧化化物(CO、CO2)、q化物(HCN)等酸堿性氣體,采用安居樂工業(yè)廢氣凈化,都可得到滿意的廢氣處理效果。
因此,正經(jīng)的低溫等離子體技術(shù)供應(yīng)商,通常還會在等離子反應(yīng)器前配置預(yù)處理系統(tǒng),有效去除廢氣中的粉塵和水分,并且也會在反應(yīng)器后再配置后處理系統(tǒng),延長廢氣與活性物質(zhì)的反應(yīng)時間,同時對多余的活性物質(zhì)(主要是臭氧)進(jìn)行分解消除。