太倉活性炭廢氣處理設備,是以廢氣處理設備科研、制造、工程設計和安裝為一體的環保設備專業制造基地。
吸附濃縮+催化燃燒法
通過分析并比較各種處理有機廢氣的技術與工藝,人們提出了結合的處理工藝技術,此工藝技術適用于大風量、低濃度的苯類、酮類、醛類、醇類等多種有機廢氣治理。采用活性炭纖維吸附濃縮、熱空氣脫附和催化燃燒三種組合工藝凈化有機廢氣。工藝流程圖如圖1所示。
有機廢氣經預處理除去粉塵或兼除其它催化劑毒物,而后由風機送入預熱器預熱至起燃溫度以上,再進入催化床反應。工藝中采用遠紅外輻射直接加熱催化床,可以明顯減少啟動時間和啟動功率,降低預熱溫度。借助于換熱器,可以明顯減少加熱功率,在啟動階段,換熱器使反應床和進入反應床的空氣不斷升溫,直至預熱器所供給的熱量全部被設備和換熱器的出口氣流帶走。換熱器的另一個作用是回收反應熱,視有機組分濃度的高低,頂替部分或全部的電加熱。如濃度大于1 000μL/L,運行中所需的預熱功率就可以很低。此工藝中吸附床選用目前國內外*的*的活性炭纖維作吸附材料,其材料具有吸附效率高,吸脫附時間快,使用壽命長的特點,凈化效率達90%以上;催化床選用性能優良的蜂窩陶瓷貴金屬催化劑,凈化效率達95%以上;采用*的自動控制系統,實現了凈化系統內的吸附、脫附、熱平衡、催化反應連續不停運行。凈化系統設計合理、結構緊湊、高效。與同類處理大風量、低濃度有機廢氣凈化系統相比,設備投資和運行能耗明顯降低。
2 有機廢氣處理技術前景展望
隨著人類對環境越來越重視,對有機廢氣處理技術的研究開發力度不斷加大。除上述傳統的處理工藝技術外,一些新的技術也逐步被開發應用,為有機廢氣的治理提供了更廣闊的途徑變壓吸附分離與凈化的技術變壓吸附分離與凈化的技術(PSA)是近幾十年來在工業上新崛起的氣體分離技術,具有能耗低、投資少、流程簡單、自動化程度高、產品純度高、無環境污染等優點,是各種氣體分離與回收的較理想的方法,極富有市場競爭力,在不久的將來將會在工業上迅速推廣。
2.1.1 工藝原理
PSA技術是利用氣體組分在固體吸附材料上吸附特性的差異,通過周期性的壓力變化過程實現氣體的分離與凈化。PSA技術是一種物理吸附法。本論文中所介紹的工藝采用沸石分子篩作為吸附劑(吸附容量大、吸附選擇性強),在常溫及一定壓力條件下,可把有機廢氣中吸附在沸石分子篩上,沒有被吸附的氣體進入下一個工段。吸附有機廢氣以后的吸附劑通過降壓抽真空把有機物解吸,使吸附劑再生。再生后的吸附劑重新去吸附廢氣中的有機物,以此循環往復。生產過程中采用4個相同的吸附塔在一臺計算機的控制下,通過調節閥變向不斷改變氣流的流向改變各塔的工作階段,來實現各塔的吸附與再生交替進行。PSA裝置采用四塔二均式工
藝,該工藝的每個吸附塔必須經過吸附、一均降、順向放壓、二均降、逆向放壓、沖洗、二均升、一均升和終充九個步驟;四個塔步驟相互錯開,組成一個吸附-解吸循環。
2013年行業經營狀況
揮發性有機物排放的污染具有復雜性、復合型和區域性等特點,并涉及到城市區域和行業污染源。近年來,我國人為源VOCs污染排放呈逐年增加趨勢,VOCs高排放量地區主要集中在長江三角洲、珠江三角洲、京津冀地區和東南沿海等發達地區。工業源VOCs污染排放涉及的行業眾多,主要包括石化類(石油化工、石油煉制)、有機化工(有機化學原料、合成材料、塑料制品)、醫藥化工、表面涂裝類(交通運輸設備制造、溶劑使用類和儲運類,因而污染減排與治理市場的潛力巨大。多年來我國廢氣治理的重點主要放在了除塵、脫硫和脫硝工作上,雖然VOCs的治理工作已經有了三十多年的歷史,但治理行業總體進展緩慢。由于揮發性有機污染物VOCs具有種類繁多、排放行業多、排放源分散以及治理技術復雜等特點,單個VOCs的治理工程規模小、產值低,因此從事VOCs治理的企業一般規模較小,但數量較多,難以準確統計。據中國環境保護產業協會廢氣凈化委員會2013年調查的數據,目前國內從事有機廢氣治理的企業數量有140多家,與2012年相比,2013年由于各地明顯抓緊了對VOCs的治理力度,又有一些企業注冊從事VOCs治理,一些之前從事其它行業(如脫硫脫硝、監測設備、潔凈廠房)的環保企業也開始介入VOCs治理領域,但從總體上看,企業的規模仍都較小,2013年產值超過億元的企業有3~4家,超過5000萬元的企業約有20家,大部分企業的產值在1000萬~5000萬元,有一部分小型企業的產值在1000萬元以下。需要注意的是,一些海外代理或合資企業介入我國VOCs治理市場的力度明顯加大,這些企業的數量估計已有18~20家,近年來海外企業的業務活動明顯加強,開始參與一些較大型治理工程的招投標。海外企業的大優勢在于技術水平較高,工程設計規范和管理能力強,主要的問題是工程造價高,通常要高于國內企業的2~4倍。但在蓄熱燃燒技術、轉輪吸附技術、涂裝廢氣治理等領域,近年來海外企業還是承接了不少的工程。海外企業的介入在客觀上對國內企業形成了一定的競爭,但對于提升我國有機廢氣治理技術,促進國內企業的規模化發展,加強國內企業的管理水平等方面將會起到積極的推動作用。據對2013年行業中的30多家企業經營狀況的調查,2013年VOCs治理的產值應在32億~38億元,與2012年相比提高不多。2013年度是一個比較特殊的年度,行業發展比較艱難,工程量增長緩慢。主要原因是:1)受國家和地方有關揮發性有機污染控制相關政策的影響,政策法規尚不健全,且政策對市場的推動作用有一定的滯后效應;2)受國內外經濟形勢影響,特別是一些揮發性有機污染排放重點行業本身發展不景氣,如集裝箱行業。目前我國VOCs減排控制與組織管理上的一些問題和缺失尚未解決,嚴重影響了環保產業和治理行業的發展。重點城市/城市群和重點工業行業VOCs的污染問題日趨嚴峻,但監測控制管理不到位,VOCs尚未納入常規監測與環統污普體系,對污染物種類、排放特征和排放量缺乏準確的排查和統計數據。我國的VOCs排放控制法規及標準制訂工作較為滯后,目前的排放控制要求及管理水平較低,未從人體健康和環境空氣質量改善的戰略高度來考慮。總之,我國的VOCs污染治理起步較早,但發展比較慢,雖然重點行業的VOCs削減潛力大,但控制技術研發不夠,技術基礎薄弱,污染治理困難,減排壓力依然很大。