VOCs治理主要指的是哪些行业?
1、喷漆VOCs治理:其中的主要成分有丙酮、二甲苯、丁醇、甲苯、乙酸乙酯以及乙酸丁酯等一些具有挥发性的有机化合物。 2、塑料塑胶VOCs治理:产生塑料塑胶废气的主要原因是塑料塑胶等粒子在受热之后挥发出来的聚合物单体。 3、化工废气VOCs治理:一些化工企业由于生产的需要会产生一些工业废气。 4、制药VOCs治理:制药行业废气比较复杂,不同产品工艺差异较大,同种产品之间也有不同条件差异,最好的办法就是根据现在情况,专门设计有针对性的废气治理方案,确保排放废气达标。 5、包装印刷废气:印刷及印前、印后工艺中会涉及大量溶剂型原辅材料的使用。前瞻产业研究院指出,除了上述这几种类型的废气之外,还有化纤产业中产生的定型废气、橡胶轮胎行业等等,每种类型的废气因为产生的原因不同、成分不同,所以需要采取的VOCs治理方法也不相同,而要想达到最佳的治理效果,选择合适的治理方法很重要。
VOCs治理有哪些技术
目前,针对VOCs的末端处理技术很多,有吸收、低温等离子、光催化、生物净化、吸附、催化氧化、锅炉热力焚烧、蓄热式热氧化(RTO)等技术。
卤代烃废气一般具有水溶性低、生化性差、氧化和焚烧过程易产生二次污染等特点,因此吸附法是目前相对最合适的卤代烃废气处理技术,常规吸附法一般采用活性炭或活性碳纤维作为吸附剂,活性炭比表面积相对较小,脱附性能较差,回收溶剂品质一般,且活性炭表面带有催化功能,易导致卤代烃少量分解产生酸性物质;活性碳纤维吸附容量较高,但易被氧化。
大孔树脂具有良好的吸附性能,具有吸附容量大、易再生、选择性好、耐酸碱、回收溶剂品质好等优点,之前常用于废水中有机物的吸附处理,目前正逐步用于VOCs废气的处理。
针对目前卤代烃废气处理存在的问题,海普研发的吸附+(VRRP)工艺核心工艺就是采用HDV型高分子纳米吸附剂,可将废气中的卤代烃吸附去除。
吸附饱和后,用蒸汽对纳米吸附剂进行脱附再生,卤代烃蒸汽能够冷凝回收。具体工艺如下:
具体流程说明为:车间卤代烃废气先经过真空泵抽取后,进行二级冷凝,一级冷凝温度在10℃左右,二级冷凝温度在-10℃左右。冷凝液化后的卤代烃用储罐接收,未冷凝下来的卤代烃废气接入装有纳米吸附剂的吸附塔进行吸附富集(吸附温度为常温,吸附压力为~6kpa),废气经过吸附后可达标排放。‘
吸附剂吸附饱和后,将低压蒸汽通入吸附塔进行吹脱(温度在100℃左右)。吹脱出的卤代烃和水蒸气的混合物再次经过冷凝液化,静置分层,可分离回收出卤代烃。蒸汽脱附后的纳米吸附剂温度较高,通入洁净空气冷却降温至室温后,可重新用于吸附。
该纳米吸附剂具有如下优点:
1、 孔结构可控且孔容积高;
2、 具有良好的物理化学稳定性,耐酸、碱和有机溶剂、具有较高的热稳定性和机械强度,耐磨损;
3、 表面呈现高疏水性,湿度对吸附性能无影响;
4、 容易再生且吸附性能稳定;
5、 不需更换即无危险废物产生。
该工艺对于废气中的卤代烃去除率可达98%以上,并在多个项目现场得到验证。如山东某化工企业所上项目,已取得良好的处理效果:
为确保该装置连续稳定运行及装置排气效果,吸附装置采用3塔2串1脱运行模式,其中2塔首尾串联吸附运行,1台轮换用于脱附再生,脱附切换时对原首塔进行脱附,原尾塔变首塔再与再生后的塔(用作尾塔)重新串联吸附运行。
该项目采用PLC程序自动控制,对吸附装置的温度、压力及液位等参数实时监控,实现全程自动化操作, 且PLC与上位机通信,便于生产中掌握装置运行情况:
(1)配备的独立操作控制柜,便于管理及日常维护;
(2)机泵的控制:机泵与对应储罐液位计联动,随储罐液位的高低而动作;且每台电机均设置现场操作柱,根据需要现场可切换手动/自控操作模式。
(3)吸附系统的自动控制:风机与自控阀门根据温度压力及运行时间等流程进行自动切换;
(4)吸附系统的手动控制:为应对偶然情况需单个设备动作,中央控制台兼有手动系统,即各台设备的控制兼有独立性,可不与其它设备关联。
(5)逻辑控制图包含吸附和脱附模块,吸附模块具备手动、自动、停止、启动等功能,脱附模块具备结束、暂停、恢复、停止、脱附启动等功能。
(6)所有的泵、阀在上位机中有手动控制和自动控制两种操作模式,可以实现对单台泵、阀门的控制。
图1:吸附工艺装置模型图
图2:吸附工艺装置实体图
软包装印刷行业的vocs主要来源于油墨、胶水现场配制存放时溶剂挥发产生的废气和油墨槽、胶水槽及产品进入烘箱前溶剂挥发产生的废气,特点是风量较大,浓度偏低,多种溶剂混合,回收经济价值略低。目前vocs治理市场上有数百家企业采用活性炭纤维吸附+蒸气脱附+精馏,活性炭纤维吸附+氮气脱附+膜分离等技术工艺组合模式为各种vocs排放企业提供技术服务。活性炭纤维吸附是一种成熟技术,各种方案相同投入的情况下吸附环节经济技术指标不会有显著差距。常见的脱附冷凝方式则包括蒸汽脱附、氮气脱附和空气脱附三种模式:蒸气脱附:用水蒸气加热吸附床,将溶剂气化后随水蒸汽排出,经冷却水冷凝后得到溶剂含量约为20%的混合溶液。脱附后需要用干空气吹干含水量很高的吸附床,再用冷空气冷却吸附床。蒸汽脱附的优点是工艺成熟;低沸点的乙酸乙酯脱附彻底;可常温冷凝,不需要制冷设备,一次性投入小。缺点是脱附过程中乙酸乙酯水解严重,大量产生乙酸,高温下设备腐蚀严重;系统要有一定承压能力,管道复杂,安装需压力管道资质;由于接近常压下水蒸气温度不超过110℃,高沸点的甲苯脱附不彻底,将导致吸附床活性下降,排放浓度升高;多一个干燥过程,脱附时间长;很多企业不具备...软包装印刷行业的vocs主要来源于油墨、胶水现场配制存放时溶剂挥发产生的废气和油墨槽、胶水槽及产品进入烘箱前溶剂挥发产生的废气,特点是风量较大,浓度偏低,多种溶剂混合,回收经济价值略低。目前vocs治理市场上有数百家企业采用活性炭纤维吸附+蒸气脱附+精馏,活性炭纤维吸附+氮气脱附+膜分离等技术工艺组合模式为各种vocs排放企业提供技术服务。活性炭纤维吸附是一种成熟技术,各种方案相同投入的情况下吸附环节经济技术指标不会有显著差距。常见的脱附冷凝方式则包括蒸汽脱附、氮气脱附和空气脱附三种模式:蒸气脱附:用水蒸气加热吸附床,将溶剂气化后随水蒸汽排出,经冷却水冷凝后得到溶剂含量约为20%的混合溶液。脱附后需要用干空气吹干含水量很高的吸附床,再用冷空气冷却吸附床。蒸汽脱附的优点是工艺成熟;低沸点的乙酸乙酯脱附彻底;可常温冷凝,不需要制冷设备,一次性投入小。缺点是脱附过程中乙酸乙酯水解严重,大量产生乙酸,高温下设备腐蚀严重;系统要有一定承压能力,管道复杂,安装需压力管道资质;由于接近常压下水蒸气温度不超过110℃,高沸点的甲苯脱附不彻底,将导致吸附床活性下降,排放浓度升高;多一个干燥过程,脱附时间长;很多企业不具备供应蒸汽条件,导致实施范围受限;脱附产物含水量过高,导致分离成本高,二次污染严重。氮气脱附:先用常温氮气吹扫系统,待系统中氧含量低于5%后再加热氮气脱附。脱附溶剂随热氮气排出,经冷却水、冷冻水两级冷凝后得到溶剂含量约为66%的混合溶液。脱附后需要用冷空气冷却吸附床。氮气脱附的优点是脱附温度可以较高,高低沸点的溶剂均可脱附,脱附过程溶剂水解最少,设备腐蚀问题不明显。缺点是系统复杂,占地面积大,需配置制氮机、冷水机,一次性投入最大;系统气密性要求高,氮气消耗量大,运行成本最高;循环脱附氮气中有机溶剂浓度过高,导致脱附不彻底,吸附剂利用率低,排放浓度不达标;需要检测控制氧含量,可靠性较差,脱附过程中需持续排出含有高浓度有机溶剂的氮气进行二次吸附,导致吸附剂利用率进一步降低。空气脱附:先蓄热预热吸附床,同时大量脱附低沸点溶剂,再逐步升温脱附高沸点溶剂,脱附溶剂随热空气排出,经换热冷凝除掉大部分水后进入深冷分离,脱水分离后直接得到高纯度溶剂。深冷分离后的空气溶剂含量较低,经换热升温后循环脱附。脱附完成后将吸附床热量回收至蓄热器,同时冷却吸附床。空气脱附的优点是系统简单可靠,限制条件少,脱附温度可以按需调整,高低沸点的溶剂均可彻底脱附,脱附过程溶剂水解较少,设备腐蚀问题不明显,综合运行费用最低,无二次污染。缺点是需配置冷冻机,换热性能要求高,一次性投入较大,运行电功耗较高。三种分离提纯方式分析对比:精馏:广泛应用的成熟工艺,比较适用于大规模生产,绝大多数企业溶剂回收很难达到精馏工艺的经济规模;单塔无法完成共沸物分离,如要分离水和乙酸乙酯,需要三塔才能完成;设备占地面积大,运行能耗高,安全监管要求严,工程项目一次性投入大,自动化程度低,需专职人员操作看守。膜分离:能比较彻底脱水,运行费用约为精馏的60%,但不能分离高低沸点溶剂,膜损耗较快,换膜费用很高。设备复杂,涉压力容器,可靠性差,占地面积大,一次性投入高,所以工业运用较少。深冷分离:利用深冷冷凝形成的降膜进行气提分离,分离装置内置于我司产品之中,成为行业中唯一具有完整回收分离功效的末端设备,增加设备投入较低,几乎不额外消耗能源,能突破共沸限制分离出水和高沸点溶剂,获得高纯度的低沸点有机溶剂,可直接循环用于生产。设备投入小,能耗极低,全自动运行。
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