废气回收环保新闻快车
昨日(2月28日)，环保部网站透露，《稀土工业污染物排放标准》(以下简单称《标准》)已于近日经环保部与国家质量监督检验检疫总局联合批准发布。这是环保护在“十二五”期间发布的国家污染物排放标准，将于10月1日起正式实施。 此前，2月16日举行的国务院常务会议研究部署了促进稀土行业持续健康发展的政策措施，提出将用5年左右的时间，转变稀土行业发展方式。此次公布的《标准》成为围绕稀土一揽子措施的重要规章，长期以来形成的稀土污染困局，或因排放标准的提高而有所改观。 统计显示，目前我国的稀土储量占全球36%，产量则占世界的97%。由于过度开发，我国的稀土资源储量迅速下降，稀土生产过程中的环境污染问题日益突出。以氨氮为例，稀土行业每年产生的废水量达2000多万吨，其中氨氮含量300~5000mg/L，超出国家排放标准十几倍甚至上百倍。 中国稀土学会秘书长林东鲁在接受 《每日经济新闻(微博)》记者采访时称，我国稀土开发存在的污染非常严重，北方稀土中存在的氟，有极强的毒性和腐蚀性等，另外含有的钍，都会对周边的农作物、牲畜和人体产生危害。他指出，对于稀土行业的兼并重组，将在未来从100家缩减为20家。但从行业协会自身而言，“我们希望重组得更少，因为不仅有安全问题，还有环保问题。” 产能严重过剩成为《标准》出台的另一诱因。“现在整个国际市场对于稀土产品的需求量大致在12万吨左右，而目前我国稀土的产量达22万吨，因此企业达不到环保要求就要出局。”林东鲁说。有公开资料称，如果严格执行《标准》，我国现有的稀土相关企业将有80%以上达不到要求，而改造将增加70%的成本。 林东鲁认为，实际上每家企业都可以按照《标准》去做，但就要看它的盈利情况，企业应通过《标准》进行自身改进，获得的利润必须要有很大一部分投入环保。 《标准》或令稀土企业面临重新洗牌。比如，以氨氮的排放为例，在前期讨论时，专家提出要低于15mg/L，在征求意见稿中增加到20mg/L，而在最终公布的《标准》中则升到了25mg/L。 环保部负责人称，《标准》实施后，新建企业必须严格按《标准》执行，考虑到我国稀土工业的实际情况，标准对现有企业设置了两年的达标排放过渡期。
含挥发性有机物废气净化技术－燃烧法
燃烧法只适用于净化那些可燃有害组分浓度较高的废气，或者是用于净化有害组分燃烧时热值较高的废气。由于有机气态污染物燃烧氧化的最终产物是CO2和H2O，因而使用这种方法不能回收到有用的物质，但由于燃烧时放出大量的热，使排气的温度很高，所以可以回收热量。目前，在实际中使用的燃烧净化方法有直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。直接燃烧法虽然运行费用较低，但由于燃烧温度高，容易在燃烧过程中发生爆炸，并且浪费热能产生二次污染，因此目前较少采用；热力燃烧法通过热交换器回收了热能，降低了燃烧温度，但当VOCs浓度较低时，需加人辅助燃料，以维持正常的燃烧温度，从而增大了运行费用；催化燃烧法由于燃烧温度显著降低，从而降低了燃烧费用，但由于催化剂容易中毒，因此对进气成分要求极为严格，不得含有重金属、尘粒等易引起催化剂中毒的物质，同时催化剂成本高，使得该方法处理费用较高。
(1)含烃类废气的直接燃烧
烃类物质大都不易溶于水，但在高温下易氧化燃烧，完全氧化时生成CO2和H2O。含烃类废气主要来源于炼油厂和石油化工厂。以前是将排放的可燃气体汇集到火炬烟囱燃烧处理，因而又称火炬燃烧。火炬燃烧虽然是炼油和石油化工生产中的一个安全措施，但是也造成了能源的巨大浪费。近年来，国内外大力开展火炬气的综合利用工作，较大型的石油化工企业先后建设了多套火炬综合利用工程。
在喷漆或烘漆作业中，常有大量的溶剂，如苯、甲苯、二甲苯等挥发出来，污染环境，损害工人身体健康。这些蒸气浓度较高时，可以采用直接燃烧法处理。上图是直接燃烧法净化烘漆废气的流程。燃烧炉设在大型烘箱内，含有机溶剂的蒸气被风机从烘箱顶部抽出后，送入燃烧炉在800℃下燃烧。燃烧气体与烘箱内气体通过热交换器换热后排空。该法净化效率可达99.8%。
(2)有机废气的催化燃烧
催化燃烧实际上为完全的催化氧化，即在催化剂作用下，使废气中的有害可燃组分完全氧化为CO2和H2O。由于绝大部分有机物均具有可燃烧性，因此催化燃烧法已成为净化含碳氢化合物废气的有效手段之一。
催化燃烧法己成功地应用于金属印刷、绝缘材料、漆包线、炼焦、化工等多种行业中净化有机废气。特别是在漆包线、绝缘材料、印刷等生产过程中排出的烘干废气，因废气温度和有机物浓度较高，对燃烧反应及热量回收有利，具有较好的经济效益，因此应用广泛。
含挥发性有机物废气净化技术－吸附法
吸附法广泛应用于治理含挥发性有机物废气，不仅可以较彻底地净化废气，而且在不使用深冷、高压等手段下，可以有效地回收有价值的有机物组分。由于吸附剂吸附容量的限制，吸附法适于处理中低浓度废气，而不适用于浓度高的废气。
(1)吸附剂
可作为净化含VOCs废气的吸附剂有活性炭、活性碳纤维,硅胶、分子筛等，其中活性炭应用最广泛，效果也。其原因在于其他吸附剂(如硅胶、金属氧化物等)，具有极性，在水蒸气共存条件下，水分子和吸附剂极性分子进行结合，从而降低了吸附剂吸附性能，而活性炭分子不易与极性分子相结合，从而提高了吸附VOCs能力。但是，也有部分VOCs被活性炭吸附后难以再从活性炭中除去，对于此类Vocs，不宜采用活性炭作为吸附剂，而应选用其他吸附剂。适宜和不适宜采用活性炭吸附的有机物见下表。
（2）吸附工艺
在用活性炭吸附法净化含有机化合物废气时，其流程通常包括：①预处理部分，预先除去进气中的固体颗粒物及液滴，并降低进气温度(如有必要)；②吸附部分，通常采用2～3个固定床吸附器并联或串联;③吸附剂再生部分，最常用的是水蒸气脱附法使活性炭再生；④溶剂回收部分，不溶于水的溶剂可与水分层，易于回收。水溶性溶剂需采用精馏法回收；对处理量小的水溶性溶剂也可与水一起掺人煤炭中送锅炉烧掉。
固定床活性炭吸附一回收流程如图所示口有机废气经冷却过滤降温及去除固体颗粒后，经风机进人吸附器，吸附后气体排空。两个并联操作的吸附器，当其中一个吸附饱和时则将废气通人另一个吸附器进行吸附，饱和的吸附器中则通人水蒸气进行再生。脱附气体进人冷凝器冷凝，冷凝液流人静止分离器，分离出溶剂层和水层后再分别进行回收或处理。
通常情况下的吸附条件是：常温吸附；吸附层床层空速为0.2~0.5m/s；脱附蒸气采用低压蒸气，温度约110℃左右；脱附周期(含脱附及干燥、冷却)应小于吸附周期，若脱附周期等于或大于吸附周期，则应采用三个吸附器并联操作.
活性碳纤维（ACF）
（一）、比表面积大，有效吸附量高。由于同样重量的纤维的表面积是颗粒的近百倍，所以需要填充的活性碳纤维的重量非常小，然而吸附效率却非常高，根据所处理废气的有机气体含量和其它物理特性的不同，吸附效率在85％至98％之间，多级吸附工艺可以达到99.99％,远远高于活性碳颗粒吸附法的吸附率88％，而且体积及总重量也都很小。 （二）、吸附﹑脱附行程短，速度快；脱附﹑再生耗能低。ACF对有机气体吸附量比颗粒状活性炭(GAC)大几倍至几十倍，对无机气体也有很好的吸附能力，并能保持较高的吸附脱附速度和较长的使用寿命。如用 水蒸气加热6-10分钟，即可完全脱附，耐热性能好，在惰性气体中耐高温1000℃以上，在空气中着火点达500℃以上。
（三）、形状可变，使用方便。由于活性碳纤维可以做成毡式，所以更换起来非常方便，不会对人体造成任何危害。
（四）、可根据需要生产出具有特殊性能的专用ACF；强度好，不会造成二次污染。
有机废气处理设备概述
利用活性炭多微孔的吸附特性吸附有机废气是一种最有效的工业处理手段。吸附可使有机废气净化效率高达90~95%，活性炭吸附饱和后可用热空气脱附再生使活性碳重新投入使用或进行更换。
HXZ型活性炭吸附塔，系利用高性能活性碳吸附剂固体本身的表面作用力，将有机废气分子之吸附质吸引附着再吸附剂表面，能对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气吸附回收，更适用于大风量低浓度的废气治理，适用于化工、轻工、橡胶、机械、船舶、汽车、石油等行业。
活性炭有机气体吸附回收装置结构
本装置主要有：吸附罐、截止阀、过滤器、冷凝器、分离桶、曝气筒、风机电机、隔声罩消声器等设备，自动型配用电控气动进风口调节阀，碳层超温报警及自动喷水降温装置电控柜等。
设备采用普通碳钢、SUS304不锈钢或SUS304镜面不锈钢材料制作，内部进行了防腐蚀处理，具有抗强酸碱及盐份的腐蚀，在长期运转使用状况下，不受其它因素氧化腐蚀。主结构体厚度须据各型号及处理量，且具有足够补强，足以负担结构体及运转中所需之负荷，并提供必要之操作平台。全系统的阻力小于60mmAq。
本装置为两个吸附罐，两罐可同时使用、可交替使用、罐内设置单层活性碳或双层活性碳。若双层活性碳废气进入吸附罐内通过上下两层吸附，适合在大风量废气净化，装置的进出为气动调节阀、操作简单减轻劳动强度。本装置采用低压蒸汽为解析介质，必要时可配备蒸汽过热器提高蒸汽温度，以用于较高沸点的溶剂解析。
工作原理
1．吸附过程：由于固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，此现象称为吸附。利用固体表面的吸附能力，使废气与大表面的多孔性固体物质相接触，废气中的污染物被吸附在固体表面上，使其与气体混合物分离，达到净化目的。废气经空气过滤器除去微小悬浮颗粒后，进入吸附罐顶部，经过罐内活性碳吸附后，除去有害成分，符合排放标准的净化气体，经风机排出室外。
2．脱附再生过程：活性碳使用一段时间吸附了一定量的溶剂后可脱附再生。再生时用蒸汽自塔底喷入，把活性碳中吸附的溶剂蒸出，再经过冷凝器冷凝成液体，进入分离筒，分离回收有机溶剂，残液进曝气筒，经曝气后排出。