氮、硫氧化物治理技术
大气中由于有了大量的氮氧化物、硫氧化物,才发生大气污染,由于产生了一件又一件的污染事件。科学家针对这类氧化物的性质,提出了解决污染的技术有吸收法、吸附法、冷凝法、催化转化法、燃烧法、生物净化法、膜分离法和稀释法。
现在最常用的是吸收法,废气经过吸收塔,与塔顶上流下的吸收液发生交流,使吸收液中的成分与废气中的有害成分发生化学反应,减少了废气中的有害成分。最后,当废气从塔顶出来时,已成为洁净的气体了。这种治污方法简单,投资少,操作也方便。
随着科学技术的发展,对大气污染治理又发明了催化转化技术,这项技术已广泛地应用于汽车尾气的治理中。汽车在怠速时排出大量尾气,含有大量的一氧化碳和氮氧化物。现在科学家针对汽车尾气的排放,采用安装催化器,使尾气从气缸中排出后,排入催化反应器。在催化剂作用下,使一氧化碳和碳氧化合物被氧化为二氧化碳和水,净化了尾气中的污染成分。一些发达国家对汽车尾气提出更高的排放标准,迫使汽车制造商不但采用一段净化,还发明了二段净化尾气的方法。二段净化是在一段中一氧化碳把氮氧化物还原成氮,再排入二段催化器。在二段催化器中,再把一氧化碳和碳氢化合物氧化成二氧化碳和水,以减少氮氧化物的排放,达到尾气排放标准。
无论燃煤是发电还是供热、供汽,使用它的主要设备为锅炉。因此,科学家提出治理大气污染应从锅炉开始。北方地区供热,首先确掉一大批小锅炉,采用集中供热,一般茶炉改用电热茶炉。其次,选用技术先进的循环流化床锅炉。 流化床锅炉还可以进行分级燃烧。流化床锅炉改进了锅炉结构,使燃煤在炉内沸腾式燃烧,故称流化床。流化床中的煤燃烧比较充分,一般燃烧效率可达98%,而且燃烧时能脱硫90%。同时可以采用飞灰回燃等先进技术,使煤完全燃烧,减少污染物产生。
循环流化床锅炉是80年代才发展起来的新一代燃烧设备,如在燃烧过程中加入石灰石,还可以脱除二氧化硫,省去常规的烟气脱硫装置。近几年来,国外对流化床锅炉技术比较重视,设计和安装设备逐年增多。目前在发达国家,已建和在建的循环流化床锅炉已达216台,容量已达800吨/时。国内这一技术发展慢一点,现在已有4台35吨/时的示范装置投入使用。一些部门和地方计划引进400吨/时的锅炉,到21世纪,新型的流化床锅炉将逐步取代一般锅炉。
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。
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。
直接燃烧法
编辑本段催化燃烧法
把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水;本法起燃温度低、节能、净化率高、操作方便、占地面积少、投资投资较大,适用于高温或高浓度的有机废气。
吸附法
(1)直接吸附法:有机废气经活性炭吸附,可达95%以上的净化率,设备简单、投资小,但活性炭更换频繁,增加了装卸、运输、更换等工作程序,导致运行费用增加。
(2)吸附-回收法:利用纤维活性炭吸附有机废气,在接近饱和后用过热水蒸汽反吹,进行脱附再生;本法要求提供必要的蒸汽量。
(3)新型吸附-催化燃烧法:此法综合了吸附法及催化燃烧法的优点,采用新型吸附材料(蜂窝状活性炭)吸附,在接近饮和后引入热空气进行脱附、解析,脱附后废气引入催化燃烧床无焰燃烧,将其彻底净化,热气体在系统中循环使用,大大降低能耗。本法具有运行稳定可靠、投资省、运行成本低、维修方便等特点,适用于大风量、低浓度的废气治理,是目前国内治理有机废气较成熟、实用的方法。
有机废气的净化回收方法2008-07-01 14:04 工业上常见的含挥发性有机物(VOCs)的废气大多数来源于石油、化工、有机溶剂行业的生产过程中。该类有机物大多具有毒性、易燃易爆,部分是致癌物。有的对臭氧层有破坏作用,有的会在大气中和氮氧化物形成光化学烟雾,造成二次污染。 有机废气净化和回收方法有两类:一类是将有机废气转化成CO2和H2O,如燃烧法;另一类是将有机废气净化并回收。这类方法有吸附法、冷凝法、吸收法、生物法等。也可采用上述方法的组合,如冷凝-吸附,吸收-冷凝等。
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。