山东蓝驰乳化液技术对VOCs废气的吸收及其工艺过程介绍

1、山东蓝驰乳化液技术对VOCs废气的吸收及其工艺过程介绍一、项目研发背景随着我国工业生产的迅速发展与壮大，越来越多的固、液、气体废弃物大量排 放，尤其是铸造、锅炉、橡胶、轮胎、化工、制药、油漆、烟草、汽车、军工等基 础、重点行业的生产，大量有害气体排放到大气中，导致日益严重的雾霾，给人类 社会造成不容忽视的危害，引起全世界各个国家的高度重视。因此，有害气体，特 别是挥发性有机化合物（VOCs）的治理与减排技术也上升为世界性难题！目前我国政府有关部门对有害气体排放、雾霾等大气污染高度重视，作出停产、 限产、监督治理、分区划片、出台政策、建章立法等等一系列行为措施，引起了社 会各界的不同凡响。在目前

2、形势下，国家对企业排放的挥发性有害气体（VOCs）的 治理已迫在眉睫，企业不配合治理、不作为就涉嫌违法，面临停产、关门等尴尬局 面。二、有害气体成分挥发性有害气体（VOCs）包含的物质成分一般有：苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、 三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氤酸酯、二异氤甲苯酯、三甲胺、醇类化合 物、氨、一氧化碳、氮氧化物、硫化物等。根据有害气体的化学成分不同，应采用 适宜有效地处理工艺与设备。三、目前国内外有害气体处理常用方法解析（1）活性炭法：是利用活性炭对分子链较大的分子、粉尘颗粒的较强吸附作用 力进行有害气体分子吸附处理的。在吸附面积与气体量比值较大的条件下，具有较 好的吸附处理效果，

3、一般用于废气量小、流速低、缓慢处理的封闭场合。对于工业 生产车间废气量大、流速高、及时处理的情况下，活性炭法具有以下缺点：吸附慢 或来不及，影响处理效果；要求吸附面积大，设备庞大，设备投资高；吸附饱和快， 饱和后失去对VOC吸附作用，也就失去处理效果；饱和后需要活化处理或停产更换， 运行费用高，而且活化产生二次污染。目前采用本方法的生产厂家一般不再使用或 达不到理想效果，这种方法目前往往不被接受。（2）燃烧法:是利用燃料的火焰直接焚烧有害气体，使有害气体分子转化成无污 染的二氧化碳和水分子，达到处理的目的。燃烧法是有效的方法，经常被国内外大 公司采用，尤其是靠燃烧获得热能的公司（顺便将有害气体

4、燃烧处理）普遍采用。 对于不使用燃烧热能的生产车间，燃烧法面临的最大问题是：由于被收集的气体其 有害物质的含量极低，大部分是自由空气，风量较大，若把有害气体燃烧达到处理 效果，需要消耗大量燃料，造成大量热能流失排放，运行成本极高，存在烧不起现 象。（3）光触媒（等离子、光电）法：是利用高压电产生的带电离子分解大分子， 将有害物质变成无害物质。对于工业生产车间废气量大、流速高、及时处理的情况 下，要想达到理想的效果，必须加大气体通道截面积，使得流速低到一定数值以下， 在一定气体行程长度方向上布置足够数量的光线发射装置，否则达不到处理效果。 其缺点是：设备庞大，功率消耗极高，前级必须粉尘处理，设备

5、布置占地面积大， 投资大，运行成本高。目前虽然有的厂家上马了这种有害气体处理设备，但是存在 的普遍问题是：“参数”太小，风速太大，通道截面积太小，烟气来不及处理就“跑 掉” 了；发射装置数量少，功率太小；更有甚者，风机功率太小，风压太低，管路 太长，结果是有害烟气不能有效收集，处理效果较差。（4）生物法：是使用特制的“物质”滋生生物菌类，吸食烟气中的有害物质成 分的方法。听起来是一种好办法，最重要的也是最难的是缺乏培育生物菌种的有效 技术，烟气量与菌量的比例关系也是进一步研究的课题。有的厂家采用了这种方法， 但都是“摆设”，因为没有培养出“活菌”，或菌量不够，耗能不少，投资不小，效 果并不好。

6、（5）中和法:是利用化学制剂（液体或固体粉末）喷洒到气体管路内减轻恶臭气 味的方法。这种方法不能将有害物质去除，危害更大，不推荐采用。（6）合成材料吸附去除法：国内外一些科研机构正在研究推广，有望成功，将 会为人类环境改善做出巨大贡献。综上所述，在目前情况下，以上措施并不是治理企业大气污染物排放的最好办 法。针对以上技术问题，山东蓝驰环境科技股份有限公司联合山东科技大学主导研 究开发了一种治理企业大气污染物排放的有效方法一一乳化液吸收法。(7)山东蓝驰一一乳化液吸收法：是利用化学药剂的特性，采用物理化学方法 配制的一种高饱和容量的乳化液体吸收处理有害气体的方法。此工艺科学先进、处 理效果显著、

7、设备原始投资少、运行成本低。此种净化吸收处理有害气体的液体称 为化学乳化液。有关乳化液的化学成分、分子设计原理、有效配方、配制工艺、净 化机理、破乳工艺等技术内容是山东蓝驰环境科技股份有限公司与山东科技大学联 合研发的核心技术，属于一级保密级别，在此不加论述。四、山东蓝驰一一乳化液阐述及其吸收作用原理乳化液概念:乳化液是指将一种液体以均匀的小液滴的形式分散在另外一种 互不溶解的液体相中。两种互不相溶的液体放在一起，借助于外力的作用将其中一 种分散在另外一种液体中，两相之间的过渡层称为相界面。表面自由能或表面张力 是表征界面状态常用的物理量，乳化会使界面的表面积增大，稳定性增强，表面张 力大大减

8、小，加入的乳化剂吸附在相界面上得到稳定的乳化液，一旦去除乳化剂， 两相会很快分成不同的相。本技术即是将有机原料A与水在选择的乳化剂B的作用 下制备出稳定分散的乳化液。一般将乳化液的两相称为“水”相和“油”相，或内 相和外相，以小液滴的形式存在的相为分散相(内相)，连成一片的相为连续相(外 相)。因此，乳化液分为两种类型：一种是以水为连续相，油为分散相，即水包油型 乳化液O/W(oil in water)；另一种是水为分散相，油为连续相，即油包水型乳化 液W/O(water in oil)。两种类型的乳化液示意图如图1所示，本技术制备使用的 乳化液通常为水包油型乳化液O/W(oil in wat

9、er)o01020印一些E 踮 90100图.水包油型和油包水型乳化液示意图*.针对吸收不同有机废气，选择的有机原料A是不同的，但一般要求是外观无色透陆体租分敏酸明、无味、不易挥发、水样液体，对酸、光、热均稳定，并要考虑吸收剂对吸收溶 质（苯、甲苯等有机物）的溶解能力（溶解度）和其自身的物理性质，如挥发性， 耐腐蚀性，稳定性，可燃性等。在乳化剂B的作用下能够形成稳定的乳化液，并对 有机废气（如苯、甲苯等）具有较高的吸收率。（2）乳化液的制备工艺过程：乳化液按乳化颗粒的大小可分为普通乳化液（emulsion，乳化颗粒粒径在川m 以上），细小乳状液（miniemulsion，0.1. m1. m）

10、和微乳液（microemulsion， 0.1p m以下）。制备的乳化液粒径越小、乳化液越稳定，制备工艺和操作相对来说越 复杂、能耗越高，总体来说，制备出颗粒细小、分散均匀、稳定性良好的乳化液是 各个工业应用领域比较关注的问题。乳化液制备的方法很多，本技术通常将选择的表面活性剂或乳化剂B分别加入 到油相A、水相中，即将油溶性的表面活性剂加入到油相（A）中，再将水溶性的表 面活性剂添加到水相（或去离子水）中，搅拌溶解完全后，控制将油相（A）滴加到 水中，并保持一定的温度、搅拌条件和乳化时间，即得到所需要的稳定乳化液。 制备工艺过程如图2所示。油溶性表面溶解 油相（A）活性剂B1温度、搅拌水溶性表

11、面溶解 水相（去离 时间液体乳化液活性剂B2子水）备用图.2液体乳化液的制备过程Fig. 2 Preparation of emulsion liquid（3）乳化液的破乳工艺过程：为了将吸附饱和的乳化液重新使用，需要将乳化液进行破乳处理，分离出油相， 再蒸馏出其所吸收的有机废弃物，油相A可继续用于循环制备乳化液。吸附饱和的 乳化液可以采用机械破乳的方法，也可以采用化学破乳的方法。本技术推荐采用添 加化学药品C （极少量0.1-1.5%）的化学破乳方法。五、山东蓝驰一一乳化液吸收法处理VOCs工艺流程简介设备启动，除尘管道各抽风口开始收集有害废气。各车间废气汇总到除尘主管 道，部分车间处烟气可

12、以先经过布袋除尘器进行过滤，微细尘粒和粉尘经布袋除尘 器完成过滤与收集。过滤后的烟气由除尘器顶部进入除尘主管道。主管道内有害气 体在净化塔内在低速通过的情况下，与净化塔内的雾化喷洒状液体进行充分的混合 吸收达到净化的目的。净化塔通过连通器与旁通罐内的液体在液泵工作的过程中完 成循环使用。通过净化塔净化处理后的达标烟气经风机抽风，由除尘系统的烟筒排 入大气。为避免高速气流产生噪音，除尘系统的烟筒在直立段设置消声器。配套以沉降室、水泵、风机、水控系统、电控系统和非标钢结构系统组成完整 的有害气体净化处理系统。图3为青岛某轮胎企业车间废气净化处理设备系统。图.3青岛某轮胎企业车间废气净化处理系统5.

13、1喷淋净化塔的功能与用途本设备主要用于各种有害气体的净化处理，经处理达标后才能排放到大气中。通过乳化液的作用（穿过、喷淋、碰撞、溶解、吸附、包裹、反应）将气体中 的有害物质（苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、氨、三甲胺、醇类化合物、硫类化合物 等）去除，达到保护环境的目的。根据有害气体成分的不同，采用配制不同的乳化液。5.2、喷淋净化塔结构组成净化塔主要由塔筒、旁通罐、集液器、防水层、阻流板、雾化喷头、管路系统、 水泵、风机、消音器、烟囱等组成。5.3、设备性能特点（1）净化塔适用性广，适合各种气体的净化处理；（2）处理效果好，达到国家环保大气排放标准，不产生二次污染；（3）初始投资少。与其它处理工艺

14、相比，如：燃烧、活性炭、石灰粉、微孔过 滤、紫外线光束照射等工艺，设备投资较少；（4）运行成本低。处理原料为乳化液，主要成分为水，制配价格低廉，饱和周 期长；（5）处理环境好。气体、液体皆在密封状态下工作，不污染工作环境；（6）安装地点灵活，室内、室外都可以安装；（7）结构简单、使用可靠、维修量小。六、山东蓝驰一一乳化液吸收法处理VOCs工艺技术特点经过现场使用实践表明，我们主导研究开发的乳化液吸收工艺可作为治理减排 企业大气污染物排放的一种有效实用方法，并具有如下特点：（1）乳化液吸收工艺配合喷淋净化塔处理企业有机或有害废气适用性广，适合 各种酸、碱性气体或有毒有害气体的净化处理，并具有显著的除尘净化效果；（2）根据不同企业排放有害气体的化学成分不同，可针对性地研发不同系列的 化学乳化液，提高乳化液的最大吸附饱和容量，有效延长其使用周期；（3）针对目前企业收集的车间废气大风量、低浓度的实际情况，该工艺技术实 用，净化处