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      江門市鶴山市鶴城鎮工業二區

    冷凝與吸附集成技術處理有機廢氣


      石油、噴涂、化工等行業經常排放大量油氣等揮發性有機化合物(VOCS)。VOCS不僅嚴重惡化人們生存環境,危害人體健康,而且還會給企業和社會帶來嚴重的資源浪費、安全隱患及經濟損失。VOCS主要包括烴類、醇類、醚類、醛類、酚類、酯類、脂肪酸類、胺類以及有機鹵系衍生物等,其中有些有機廢氣具有回收價值;常使用冷凝與吸附集成技術處理有機廢氣。

      一、VOCS治理方法

     ?。?)冷凝法回收VOCS
      冷凝法回收VOCS是利用冷凝裝置產生低溫來降低VOCS空氣混合氣的溫度。當混合氣進入冷凝裝置時,VOCS中具有不同溫度的組分會依次被冷凝成液態而分離出來。冷凝法回收VOCS技術簡單,受外界溫度、壓力影響小,也不受氣液比的影響,回收效果穩定,可在常壓下直接冷凝,工作溫度皆低于VOCS各成分的燃點,安全性好;可以直接回收到有機液體,無二次污染;適用于常溫、高濕、高濃度的場合,尤其適合于處理高濃度、中流量的VOCS。

     ?。?)吸附法回收VOCS
      VOCS通過活性炭、疏水硅膠等吸附劑時,VOCS組分吸附在吸附劑表面,然后再經過減壓脫附或熱脫附,富集的VOCS被吸到儲罐或用其他方法液化,而未被吸附的尾氣直接排入大氣,從而實現VOCS和空氣的分離。吸附法是回收低濃度VOCS廣泛的方法之一。

     ?。?)冷凝和吸附集成技術處理有機廢氣VOCS
      通過對單一的冷凝或吸附回收技術綜合比較后發現,冷凝和吸附集成技術處理有機廢氣可以充分利用各自的特點,達到優勢互補,也即發揮冷凝法在冷凝高濃度VOCS時穩定、高效的優勢,以及吸附法在吸附低濃度VOCS時可以將VOCS濃度控制在很低范圍;集成工藝還可避免純冷凝技術引起的成本及操作費用劇增,以及純吸附法吸附高濃度VOCS產生的安全隱患。

      二、冷凝和吸附集成回收VOCS探討

     ?。?)制冷劑的選擇
      制冷裝置中填充不同的制冷劑,制冷效率有很大的不同碳氫化合物主要包括丙烷、丁烷和異丁烷;而二氧化碳來源廣泛,安全無毒,不可燃,單位容積制冷量大,即便在高溫下也不分解出有害氣體,但二氧化碳制冷系統效率比常規制冷劑系統要低

     ?。?)吸附劑的選擇
      吸附劑的性能對混合氣的吸附分離效果起著決定性的作用。吸附法回收VOCS的關鍵在于高質量吸附劑的篩選開發。吸附劑應具備大比表面積、良好吸附選擇性、易解吸、機械強度和耐磨性好、使用壽命長等特點。目前工業上常用的吸附劑有活性炭、活性炭纖維、混合吸附劑等。

     ?。?)冷凝與吸附工藝優化
      冷凝和吸附集成回收工藝一般要根據VOCS組分及濃度回收率和尾氣排放濃度來優化。對于高濃度VOCS如油氣的回收,可以采取先冷凝、后吸附的集成工藝,將冷凝段的冷凝溫度控制在某一溫度范圍內,再經過吸附工藝進行深度回收處理。此時,由于冷凝段出來的油氣-空氣混合氣溫濃度較低,因此該混合氣再進人吸附段時,更利于深度吸附。對于低濃度VOCS的回收,可以考慮將吸附法作為前段回收工藝,這樣可以避免冷凝法作為前段工藝產生較大的能耗,還可以發揮吸附法吸附低濃度VOCS的優勢,最后使整個裝置的能耗和運行費用較優。

      對于不同質量濃度、不同組分的VOCS,通過冷凝與吸附集成技術處理有機廢氣,可以達到較高的回收效果。目前,針對不同的VOCS,專用制冷劑和吸附劑的篩選和開發、集成工藝及結構的優化成為今后研究的重點。

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