单一活性炭吸附、光氧及等离子等VOCs治理工艺真要被限停产?

关于VOCs治理,近一年来应该看过不少类似涉VOCs治理管控的管理规定,总体的认知主要的趋势变化是:逐渐不接受或者否定企业用单一的所谓的低效率的VOCs治理方式,如单一洗涤、活性炭吸附、光催化/光氧化、低温等离子等工艺。

对于化工企业来说,一般大多采用的活性炭吸附法,但活性炭吸附法在其技术可行的前提下,也有其自身的一些不足之处,较容易饱和,更换成本高,并且吸附有机废气越多,其吸附性能会下降,据有关资料,平均1g活性炭纤维常温下可吸附0.2~0.25g的有机物质。

目前也有较多的企业采用光催化氧化处理异味、恶臭污染物,该措施在有效去除臭气的同时,对有机废气的去除率较难达到国家去除率90%的相关要求。光催化氧化技术单独用在有机废气处理领域中的案例相对较多,但将光催化氧化技术结合常规活性炭吸附工艺应用于异味、恶臭气体的净化处理还未广泛应用于实际。目前已有部分企业进行尝试采用光催化氧化+活性炭吸附的方式对有异味、恶臭的有机废气进行处理,对于小微企业,或者有机废气排放量较小的工况,考虑到经济成本及技术成熟度,一般最合适的有机处理设备就是UV光氧催化+活性炭吸附一体机,采取复合工艺进行高效处理。

原因有四:

1、纯活性炭吸附方法,消耗活性炭量大,容易流于形式,环保结构不容易监管;

2、活性炭吸附+催化燃烧技术,对于小企业,单个喷漆室或几个印刷机来说,废气量太小,投资又大,目前老板们观望的多,实施的少;

3、等离子技术已经在多地禁止;

4、冷凝技术只适合废气量大,浓度高的场合。

1 UV光氧活性炭一体机优势

UV光氧活性炭一体机结合了UV光解氧化技术和活性炭吸附,利用光氧内部的紫外线光和活性炭吸附箱的柱状炭吸附作用相结合,对工业废气进行协同净化处理。相比分开的两种设备,净化效率更高,成本降低,可以处理多种有机废气和恶臭废气,如:醇类、醛类、苯类、氨气等等有机废气和恶臭废气。

2 工作原理

工业VOCs有机废气进入UV光氧催化设备内部被破坏、分解、催化氧化成无毒无害无味气体。采用C波段紫外线光照射工业VOCs有机废气,使工业VOCs有机废气发生裂解和分化,改变物质分子结构,将高分子污染物质裂解、氧化成为低分子无害物质,如水和二氧化碳等。设备内部都均设有二氧化钛板,其作用具有加强废气处理的效果和效率。未被UV光氧催化设备完全分解的工业VOCs有机废气再进入活性炭吸附箱内部,众所周知活性炭具有很强的吸附能力,能将有机废气牢牢的吸附在活性炭表面。由于活性炭表面存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力,因此活性炭与气体接触时,就能吸引气体分子,使其浓聚并保持在固体表面,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。活性炭吸附箱采用柱状炭或蜂窝状的活性炭,具有较大的比表面积,废气吸附效果好,而且还具有较好的通透性。光氧活性炭吸附箱通过采用UV光氧催化设备和活性炭吸附箱的综合作用,能将废气成分复杂的工业VOCs有机废气进行协同净化处理,使客户只购买一台设备就能达到两台设备综合处理的效果,为客户节约成本和空间。

3 实际运用

一化纤绳 厂,产生的废气主要是原料塑料颗粒拉丝时会产生少量的有机废气及生产过程产生的无组织废气,无组织废气主要为混料工序、织 工序产生的粉尘和拉丝工序未被吸收的非甲烷总烃,该有机废气经收集后经光氧催化废气净化器+活性炭吸附系统进行处理。

其中光氧催化废气净化器光波长为185nm,功率为9KW。总活性炭吸附塔活性炭装填量约为350kg。

光氧催化废气净化器利用高能臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。臭氧对紫外线光束照射分解后的有机物具有极强的氧化作用,对恶臭气体及其它刺激性异味有良好的消除效果。利用高效能UV光束裂解恶臭气体中的细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到脱臭及灭菌的目的。

异味有机气体进入到装有特殊频段的高效紫外线灯管的UV高效光解氧化模块的反应腔后,高能UV紫外线光束及臭氧对有机气体进行协同分解氧化反应,使异味气体物质降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳。未能有效去除的有机废气再经后道活性炭吸附装置吸附,根据运行监测情况来看,整套废气净化装置对VOCs的去除效率可达到95%,对臭气浓度的去除率可达到99.4%。

根据该厂实际运行情况可以看出,光氧催化废气净化器装置无机械装置,无运动噪音,无需专人管理和日常维护,只需作定期检查维护,维护和能耗低,几乎没有风阻,相对可节约大量排风动力能耗。因采用光解原理,装置采取隔爆处理,不存在安全隐患,防火、防爆、防腐蚀性能高,设备性能安全稳定,更加适用于高湿度、高浓度、易燃易爆废气的场合。活性炭吸附装置可以弥补光氧催化废气净化器对有机废气去除率不高的特点,使系统对有机废气的去除率可稳定达到95%的水平,且前道光氧催化可有效降低活性炭吸附装置处理压力,增加活性炭更换时间,降低企业生产成本。

该厂废气处理设施可以为其他企业有异味有机废气去除提供一个可靠有效且能降低运行成本的参考方向。

4 结论

对于小微企业,采用UV光氧催化技术可大大提高有机废气气体成分的分解效率,再与常规的活性炭吸收工艺联用,是处理有异味有机废气的有效方法。通过UV光氧催化+活性炭吸附工艺联用技术将有机废体进行了无害化处理,经处理的废气其排放可稳定达到了国家相应的排放标准,为其他企业有机废气的处理提供了理论依据和工程参考。

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