废气处理技术

废气处理工艺读书报告废气中的污染物种类主要有粒子物质、含硫化合物、有机化合物、含氮化合物、一氧化碳、卤素及其化合物等。其中，粒子物质主要是由电力、冶金、石油化工、建材、机械、轻工等部门产生的烟尘、生产性粉尘，以及烟雾。按其粒径大小通常分为：粗粒粉尘(直径100um以上)、细粒粉尘(直径小于10Oum)、雾(0.1~10um)和烟(0.001~1um)。含硫化合物主要是指二氧化硫和硫化氢，在工业化国家排入大气中的S02约70%以上来源于矿物燃料的燃烧，特别是来自火力发电厂。硫化氢则大多产生于炼油、炼焦、煤气、人造丝、硫化染料、橡胶等工业。通过工业废气排入大气中的有机化合物主要是碳氢化合物，如烷烃、烯烃、芳香烃等，另外还有含硫有机化合物、含氮有机化合物和含氯有机化合物。这些物质大多产生于石油化工厂、炼油厂、机动车等，有的有恶臭或刺激性气味，对人体各种器官有刺激和毒害作用，有的是致癌物质。常见于废气中的含氮化合物是NO和NO2,大多产生于煤炭、油品的燃烧过程，以及硝酸、氮肥、炸药等的生产过程。CO主要来源于含碳物质的不完全燃烧或不完全氧化，常见于汽车尾气，冶金工业的炼钢、炼焦，石油化学工业的催化裂化再生烟气、丙烯腈尾气等。作为大气污染物的卤素及其化合物主要是氯、氟及其氢化物，含氯和氯化氢废气主要来自氯碱厂和利用其作原料的各类工厂，氟化氢污染主要来自磷肥生产和电解铝工业。此外，四氟乙烯、氟里昂以及某些催化剂和助剂的制造过程也产生氟污染问题。一、目前国内大气污染现状目前中国的主要大气污染物包括：二氧化硫、烟尘、工业粉尘和氮氧化物。2010年中国工业废气排放总量达到47.52万亿立方米，是2003年的1.38倍。废气处理行业也是中国环保产业的支柱之一，市场规模从2006年的185亿元增长到2010年387亿元，年均增长率达到15.9%。中国废气处理需求主要集中于电力和钢铁等行业，其中电力行业需求占80%以上。二、常用的废气处理方法常见的废气处理方法有旋风分离、过滤、静电捕集、洗涤、吸收、吸附、冷凝、燃烧、催化燃烧、催化还原等，近年来由国外也发展出一些新的工艺技术：生物法、膜分离法等，均有不同的特点及适用范围。洗涤法的原理是利用臭气中某些物质易溶于水的特性，使臭气成分直接与水接触，从而溶解于水达到脱臭目的。适用范围：水溶性、有组织排放源的恶臭气体。优点：工艺简单，管理方便，设备运转费用低产生二次污染，需对洗涤液进行处理。缺点：净化效率低，应与其他技术联合使用，对硫醇，脂肪酸等处理效果差。吸收法可分为化学吸收和物理吸收，大部分有机废气不宜采用化学吸收。物理吸收的吸收剂应具有与吸收组分有较高的亲和力，低挥发性，同时还应具有较小的挥发性，吸收液饱和后经解析或精馏后重新使用。本法适用于具有可溶性的有机废气，且吸收剂具有廉价高效的特点，也常作为废气治理过程中的预处理过程，同时可起到冷却降温、预除尘的作用。冷凝法是根据气态污染物在不同的压力下和不同的温度下具有不同的饱和蒸汽压，可通过降低温度和加大压力使某些气态污染物凝结成液体，达到净化、回收的目的。冷凝法运行费用较高，适用于高浓度和高沸点VOCs的回收，对于低浓度有机废气此法不适用；单纯的冷凝法往往不能达到规定的分离要求，故此方法常作为吸附、燃烧等净化高浓度废气的预处理过程。热力燃烧法与催化燃烧法的原理是在高温下恶臭物质与燃料气充分混和，实现完全燃烧适用范围：适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体。优点：净化效率高，恶臭物质被彻底氧化分解。缺点：设备易腐蚀，消耗燃料，处理成本高，易形成二次污染。生物降解法是基于成熟的生物处理污水技术上发展起来的，具有能耗低、运行费用少的特点，在国外有一定规模的运用。其缺点在于污染物在传质和消解过程中需要有足够的停留时间，从而增大了设备的占地，同时由于微生物具有一定的耐冲击负荷限值，增加了整个处理系统在启停时的控制或维护困难。该法目前在国内污水站废气治理中有少量运用，对于工业废气中治理的运用很少。膜分离法是利用有机蒸汽与空气透过膜的能力的不同而使二者分开。该法适用于处理较浓的物流（〉1000mg/n3），目前投资和运行成本等费用都高，尚处于实验研究阶段。三、废气处理工艺的选择对于一种拟处理的废气，如何选择工艺单元，以及是否进行工艺单元组合，要综合考虑废气中的污染物种类、污染物浓度以及处理要求等因素。如果废气中仅含粒子污染物，且污染物粒径、浓度以及处理要求与所选工艺单元适宜，可在重力沉降、旋风分离、湿式洗涤、过滤、静电捕集等工艺单元中选择其一作为处理方法。如果废气中仅含有机化合物，且化合物性质、浓度以及处理要求与所选工艺单元适宜，可在吸收、吸附、冷凝、燃烧、催化燃烧等工艺单元中选择其一作为处理方法。但是，许多废气中含有一种以上污染物,且污染物性质复杂、浓度高、处理要求严，此时仅采用一种处理单元就难以经济有效地达到处理目的。因此，需要两种或两种以上的工艺单元组合应用。含有粒子污染物的气体常采用旋风分离、过滤、静电捕集和湿式洗涤；硫氧化物处理常采用吸收和吸附。对于中小型锅炉烟气的处理，可以采用多管旋风除尘+喷淋脱硫工艺或采用湿式