活性炭吸附工艺有机废气治理中的应用分析
工业企业的发展,导致废气大量排放,直接影响人们的日常生活,本文主要阐述了活性炭吸附工艺在有机废气治理中的应用。
近年来,随着我国工业企业的发展,环保问题也日益突出。上世纪的环保治理焦点比较着重于污水排放,但随着大气环境污染日益加剧,雾霾等现象已严重影响人们的日常生活,工业废气乱排放问题逐渐受到重视,大气污染治理任务亦更加艰巨。
1 有机废气的危害
工业生产中会产生各种有机废气,主要包括各种烃类、醇类、醛类、酮类和胺类等。这些废气的来源十分广泛,其中一些化学行业石化、有机合成反应设备排气、印刷行业印墨中有机溶剂,机械行业机械喷漆,金属制品产生的气味,汽车行业汽车的喷漆、干燥炉铸件生产设备排气,五金、家私厂喷涂设备排气等。
有机的废气对人体的危害是多方面的,不同行业的有机物废气的毒性也是各不相同的,其中工业废气中10种常见有机的
废气对人体的危害主要表现为:苯类的有机物多损害人的中枢神经,会造成神经系统的障碍,当苯蒸气的浓度过高时(空气中含量达2%),可以引起致死性急性的中毒。多环芳烃的有机物有强烈的致癌性。苯酸类的有机物能使细胞的蛋白质发生变形或凝固,致使全身中毒。发生腈类的有机物中毒时,可引起呼吸困难、严重窒息、甚至意识的丧失直至死亡。有机物的硝基苯影响神经系统、血相和肝、脾器官功能,皮肤的大面积吸收可以致人死亡。芳香胺类的有机物致癌,二苯胺、联苯胺等进入人体可以造成缺氧的症状。有机的氮化合物可致癌。有机磷的化合物降低血液中胆碱脂酶的活性,使神经系统发生功能的障碍。有机硫化合物中,低浓度的硫醇可引起不适,高浓度的可致人死亡。含氧有机的化合物中,吸入高浓度的环氧乙烷可致人死亡丙烯醛对粘膜有强烈的刺激性戊醇可以起头痛、呕吐、腹泻等。
2 活性炭吸附原理
废气处理工艺中的常用活性炭为颗粒状或蜂窝状。由于活性炭具有多孔隙结构,表面积大,因此当气体通过活性炭时,与其充分接触,则污染物质被截留在孔隙当中,从而达到净化气体的目的。衡量活性炭吸附能力的指标之一是碘值,碘值越大则吸附能力越强,处理效果越好。
3 具有代表性的活性炭吸附的组合工艺
实际的废气治理过程中,单一的活性炭吸附工艺会造成活性炭饱和速度过快,处理效果不稳定。因此大多数情况下都是与其他处理工艺组合使用。
3.1 旋流板塔+UV光解+活性炭吸附工艺
此工艺多用于处理低浓度有机废气,在烘干固化炉产生的有机废气中应用较多。
其主要工艺流程为:废气在引风机的作用下,通过管道输送,以切线从底部进入旋流板洗涤净化塔,在离心力的作用下,呈螺线形气旋上升,达到旋流板时,由于受数量足够多的倾角为25°的旋流叶片的切割作用,产生更大的离心力,与从上向下喷成雾状的循环液滴接触,气液得以充分的混合,气体中剩余的油雾颗粒物被循环液吸收,随水流进入循环水池。
经旋流板洗涤净化塔后的气体进入UV光解净化器。该设备以二氧化钛作为催化剂,与紫外线、空气接触反应产生臭氧,利用臭氧对有机物进行氧化分解同时大分子有机物在紫外线作用下转化为小分子化合物或者发生反应,生成水和二氧化碳,污染物得以去除。
因UV光解净化效率相对较低,为了保证废气能稳定达标排放,在其后增加活性炭吸附器作为最终的把关处理,保证油雾颗粒物和总VOCs等长期稳定达标,最终净化气体。因经前处理后,废气中VOCs的浓度已很低,且颗粒活性炭在吸附有机物的同时吸附等离子体,被吸附的有机物在活性炭纤维的孔隙内被等离子体分解,一定程度上延长了活性炭吸附饱和的时间和使用寿命。
为保证处理效果,喷淋水循环使用一段时间后须更换,废水中含有污染物质,需配套污水处理设备进行处理。
该工艺优点是操作简单,易于管理,投资造价较低。缺点是活性炭更换次数较频繁,运行费用较高。