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5废气净化系统
经烟气收集系统收集到的沥青废气还需采用适当的方法进行净化处理与回收,业内常用的方式是水喷淋吸收+活性炭吸附法。该工艺对颗粒物和沥青烟的处理效果基本达到国标排放限值40mg/m,但远高于北京地标规定的10mg/m,排放限值;而对苯并芘和非甲烷总烃的处理效果严重超标。新型沥青防水卷材生产线将沥青搅拌罐粉料添加方式改进为强制喂料后,大大减少了进入废气净化系统的粉尘等颗粒物总量。在前工序、设备等系统大幅减少污染物的同时,配合采用高压静电捕集与光氧催化相结合的6级分体式处理工艺,实现了沥青烟气的达标排放(图3)。
1)烟气喷淋冷凝塔。沥青烟气中含有的粉尘、油,采用喷水雾的方式以增大烟气颗粒直径,并将烟气中部分污染物转移到喷淋液中。烟气管道也安装喷淋装置,主要作用足冷却烟气,并把部分油污和颗粒物冲洗下来,防止管道堵塞,同时起到防火作用。
2)水汽分离塔。利用多孔介质,对沥青废气进行预处理,如拦截过滤颗粒物和油,使沥青烟气中的焦油细雾液滴相互碰撞、吸附、沉淀,为高压静电废气净化器提供一个高效的运行环境。
3)湿式恒流高压静电废气净化器。高压静电废气净化器主要是利用静电作用产生高能电子自由基活性粒子,激活、电离、裂解沥青废气中的烟及残留的油等组分,使其分子链断裂,分解成小分子,从而达到净化目的。
4)布袋过滤塔。布袋过滤塔内置200条采用纤维编制的布袋,并利用这些布袋捕集沥青废气中的固体颗粒物,布袋长度为6in,单次过滤面积可达450m以上。作用原理是:粉尘颗粒在经过滤布纤维时,在惯性作用下与纤维碰撞而被拦截,粉尘被阻留的同时气体得到净化,为后续光氧催化装置提供一个高效的运行环境,也保证了最终排放气体内的颗粒物指标满足标准要求。布袋过滤塔带有自动反吹系统,自动反吹时采用瞬问高压气流,不会对管道内废气造成回流。
5)光氧催化净化塔。光解催化净化塔利用高能高臭氧uV—c光束与空气中的氧反应产生臭氧,再通过臭氧与恶臭化合物进行氧化反应,生成水和氧等低分子化合物,烟道中的异味也随之消除。整个分解氧化过程可在l~3S内完成。光解催化净化设备能高效去除各种挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类主要污染物以及各种恶臭气体,除味效率最高可达95%以上。光氧催化净化塔内采用120根150W的高臭氧紫外直灯管,灯管长度为1m,使用寿命可达16000h。灯管材质为石英玻璃,耐高温可达1200℃。灯头材质为陶瓷,耐高温可达200℃。
6)臭氧中和罐。利用高浓度臭氧对沥青废气中的恶臭气体进行分解后,气体中会有部分过量臭氧需在排放前完全消除。因此,在环保废气处理设备的最后工序设置臭氧中和罐,通过双层处理工艺中和过量的臭氧:一是往中和罐中通人新鲜空气,通过空气流动,冲淡臭氧浓度,最终实现消除;二是在中和罐内通导热油,加温到100oC左右后恒温,在此温度条件下臭氧会迅速还原成氧气。
6环保效益分析
老式水喷淋+活性炭吸附法与新型电捕+光氧法对沥青废气的处理效果对比见表1。可以发现,新型环保处理设备对颗粒物、沥青烟、苯并芘、非甲烷总烃等污染物的处理效率全部达到95%以上,均超过老式水洗处理法。同时,新型环保废气处理系统不使用活性炭,不会造成二次污染。
7结语
新型废气净化系统采用电捕与光氧化相结合的6级分体式处理工艺,通过优先选用环保原材料,从源头上减少粉尘、烟气等污染物的产生,配合集气罩等收集方式和电捕+光氧法的后续处理,不仅大大降低了能耗,还提高了环保设备的处理效率。该处理工艺处理过程无任何机械动作,无需专人管理,只需定期检查,因而运行成本较低、资源消耗少,且不会产生二次污染,节约了治理资金。
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