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VOCs处理技术在煤制气项目的选用

北极星大气网  来源:煤炭深加工现代煤化工    2016/9/6 8:30:19  我要投稿  
所属频道: VOCs  关键词:VOCs VOCs处理 煤制气

北极星大气网讯:VOCs是一类低沸点、易挥发的有机化合物,通常是指在20℃条件下,蒸汽压大于或等于0.01kPa,或者在特定条件下具有相应挥发性的全部有机化合物的总称。VOCs大多有毒性,严重危害人体健康,轻则刺激眼睛和呼吸系统,重则中毒,此外,VOC对大气的危害还在于它与NOx在阳光下会产生光化学反应,在一定条件下生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯(PAN)和醛类等光化学烟雾而造成二次污染。

由于VOCs的危害,国家出台了一系列法规,环保部印发的《石化行业挥发性有机物综合整治方案》对VOC的排放作出了严格控制。煤化工行业是挥发性有机物排放重户,但是企业对其认识及治理起步较晚,且排放的组分较复杂。鉴于目前对煤化工行业处理方案的报道较少,本文选取煤制气行业的VOCs治理措施进行分析比较。

1 VOCs处理技术

1.1 VOCs处理技术分类

目前VOCs处理方法按原理来分有回收技术和破坏技术两类。回收技术主要是采用物理方法回收气体中的有价值溶剂,包括冷凝法、吸附法、吸收法和膜分离法;破坏技术主要是采用化学和生物方法将气体中的有机物转化为CO2、H2O等物质,包括直接燃烧法、蓄热式燃烧法、催化燃烧法、生物降解法以及光催化降解、等离子体、电晕法等近年发展的新技术。

1)冷凝法是将废气降温至VOCs成分露点以下,使之凝结为液态后加以回收有价值的溶剂。主要适用于处理量较小且可冷凝物质的浓度相对较高的废气处理。

2)吸收法是采用低挥发或不挥发液体作为吸收剂,利用VOCs各种组份在吸收剂中溶解度的差异而净化废气。适用于高水溶性、小到中等废气量的处理。

3)吸附法是吸附剂(多为多孔性固体)从废气中有选择的吸附某些组分而去除VOCs的一种方法。适用于中低浓度的VOCs净化。

4)膜分离法是借助载体空气和VOCs蒸气不同的渗透能力,或膜对气体混合物中分子的不同选择性而使VOCs分子分离的技术。适用于较高浓度的VOCs分离与回收。

5)生物降解法是在生物反应器中利用微生物对废气中的有机物进行消化代谢,将其分解成水、CO2及其他无机盐类。主要用于低浓度,且以微生物可分解物质为主的废气处理[1-2]。

6)燃烧技术是基于含VOCs废气具有可燃性的特点,通过燃烧将废气中的可氧化组分转化为CO2和水等无害物质,包括直接燃烧、蓄热式燃烧(RTO)和催化燃烧(RCO)。直接燃烧是将有机废气当做燃料来燃烧,主要是处理VOCs浓度很高且具有相对较高燃烧热值的废气,燃烧温度一般在1100℃;蓄热式燃烧主要处理可燃物浓度较低的废气,无法着火或依靠自身来维持燃烧,是采用先进的热交换设计技术和新型陶瓷蓄热材料,把有机废气加热到800℃左右,使VOCs氧化分解成CO2和水,燃烧后的尾气除提供尾气蓄热升温所需要的热量,富余的热量余热回收副产蒸汽,保证净化效果和热量的有效回收;催化燃烧是利用催化剂的催化作用来降低氧化反应温度和提高反应速率,可以在较低的温度下进行氧化燃烧,使有机物转化为无害物质[3]。

1.2 几种常用VOCs处理技术的比较及其选择

上述VOCs气体处理技术是目前工业应用比较广泛的几种废气处理技术,而光催化技术、等离子体技术、电晕等方法是近年发展的新技术,工业应用较少,主要处于实验室研究阶段。表1对几种常用的处理技术进行了比较

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