廢氣是指人類生產(chǎn)和生活過程中排除的有毒有害氣體。工業(yè)生產(chǎn)中的有害氣體種類很多,主要有惡臭、異味、硫化物、氮氧化合物、碳?xì)浠衔锏葘?duì)大氣環(huán)境造成的污染統(tǒng)稱為氣態(tài)污染。惡臭污染處理技術(shù)主要有物理法、化學(xué)法和生物法。其中,物理法包括掩蔽法、稀釋法、冷凝法和吸附法等;化學(xué)法包括燃燒法、催化燃燒法、催化法和洗滌法。
氫氧火焰催化燃燒原理
氫氧焰的溫度與乙炔溫度相當(dāng)高于丙烷,溫度在2800-3200度之間由于氫氧焰的火焰集中特性火焰集中,熱輻射小。比較H2、CH4和CO燃燒反應(yīng)機(jī)理可知,H2著火點(diǎn)低、擴(kuò)散結(jié)合氧能力強(qiáng)、燃燒反應(yīng)速度快、燃燒反應(yīng)容易、燃燒反應(yīng)放熱多、煙氣溫度升高多、燃燒擴(kuò)散傳播速度快,CO著火點(diǎn)zuigao、擴(kuò)散結(jié)合氧能力弱、燃燒反應(yīng)速度慢、燃燒反應(yīng)難。H2、CH4、CO混合氣和O2接觸燃燒時(shí),xian發(fā)生的H2燃燒反應(yīng),直至H2和O2中的一方被*消耗。
廢氣中由不*燃燒產(chǎn)生wulufen,在管道尾氣形成二惡英,二惡英是一級(jí)強(qiáng)致癌物質(zhì),難以降解,一旦進(jìn)入人體內(nèi),難以排除。而氫氧氣催化燃燒具有二惡英抑制作用,因?yàn)槎河⒌募託錈峤庑Ч麅?yōu)于化學(xué)熱解,在350℃加熱1小時(shí)能實(shí)現(xiàn)99%的脫氯效果。固相二惡英的濃度是生成反應(yīng)、解析反應(yīng)和分解反應(yīng)共同作用的結(jié)果,而加氫環(huán)境使得焚燒過程中二惡英的解析反應(yīng)和分解反應(yīng)占主導(dǎo),具抑制二惡英生成效果。二惡英的光解實(shí)驗(yàn)也得出同樣的結(jié)論,即溶劑越容易提供氫,二惡英在其中的光解速度越快。
其他處理方法
在工業(yè)廢氣處理方法中,對(duì)于小風(fēng)量、高濃度、且排放穩(wěn)定的有機(jī)廢氣來(lái)說,目前成熟、*的治理技術(shù)是直接燃燒法和催化燃燒法。
直接燃燒法:直接燃燒法也被稱為熱力氧化法或熱力燃燒法,是投加輔助燃料與廢氣一起送入焚燒爐燃燒。直接焚燒工藝成熟,控制一定的溫度條件下污染物去除效率高,焚燒*。傳統(tǒng)方法是利用石油氣或柴油等輔助燃料燃燒放出的熱量,使有機(jī)廢氣在700℃~800℃和停留時(shí)間為0.3~0.5s的條件下直接燃燒而轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害的H2O和CO2。但采用傳統(tǒng)方法的起燃溫度高,對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求也相對(duì)較高,造成一次性投資大,而且需要添加輔助燃料加熱,能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高,還存在以下幾點(diǎn)常見問題:
1、焚燒時(shí)存在爆炸的潛在危險(xiǎn),尤其是易揮發(fā)性可燃?xì)怏w,若達(dá)到其爆炸極限遇明火則有可能引起爆炸。
2、焚燒含氯代有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生*腐蝕問題,尤其是在高溫狀態(tài)下,*的腐蝕性能大大增強(qiáng),不僅對(duì)管道存在腐蝕,更嚴(yán)重的是會(huì)引起焚燒爐的腐蝕。
3、若焚燒含氯、溴代有機(jī)物和芳烴類物質(zhì)時(shí)極易產(chǎn)生二惡英類強(qiáng)致癌物質(zhì),尤其在焚燒爐啟動(dòng)和關(guān)閉過程中更易產(chǎn)生,為避免二惡英類物質(zhì)產(chǎn)生,須提高燃燒溫度在1200℃以上,若保持如此高的燃燒溫度不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高,而且對(duì)焚燒爐的要求也大大提高。
4、若廢氣中含有鹵素、氮元素和硫元素的情況下,采用燃燒法極易產(chǎn)生二次污染物質(zhì)二惡英、氮氧化合物和硫氧化合物。
催化燃燒法:較適合于高濃度、小風(fēng)量廢氣的凈化,在處理低濃度的廢氣時(shí),由于要維持300~400℃的催化燃燒溫度,需借助于活性炭吸附等濃縮工藝來(lái)提高廢氣的燃燒熱值,但廢氣中的水氣、油污及顆粒物易引起活性炭吸附容量下降及催化劑中毒失活等問題,使得該方法的推廣和使用在一定程度上受到了限制。
催化燃燒法由于溫度降低,允許使用標(biāo)準(zhǔn)材料來(lái)代替昂貴的特殊材料,因此可大大降低一次投資中設(shè)備費(fèi)用,同時(shí)由于起燃溫度降低,可節(jié)約預(yù)熱能量,減少運(yùn)行操作費(fèi)用。但要定期更換活性炭及催化劑中毒處理,費(fèi)用昂貴、耗時(shí)耗力。