化工废气的治理技术-气态污染物的治理技术

第七单元化工废气治理技术本单元授课内容说明

非环保专业的同学，您日后从事废气治理技术岗位的几率是很小的；但随着资历的加深，您将有机会进行企业的全面管理，而“废气的治理”就是必须要面对的问题之一。环保专业的同学，您的后修课中将有“大气污染控制技术”的课程设置，届时您将可以随老师从根本原理的角度，对废气治理技术进行深入的学习。因此，在本课程中，我们将不会涉及废气治理技术的化学原理、流体力学原理等；而是从综合管理需求的角度，为各位介绍废气治理的法律法规、废气治理基本单元等内容，为各位构建起废气治理的基本认识和基本的宏观管理能力，为各位的事业发展发挥一臂之力的作用。第七单元化工废气治理技术《化工安全与环保》任务四气态污染物治理技术

学习目标011.1本节学习目标本节学习目标理解各种治理方法的基本原理掌握各种方法的典型工艺和主要设备根据治理方法的特点和适用范围，培养对废气治理方法的选择能力吸收法022.0吸收法概况原理：吸收剂由上而下、气体由下而上流动（逆流），气、液逆流接触中利用气体混合物的不同组分在吸收剂中的溶解度不同，或与吸收剂发生化学反应，将有害组分从气体中分离物理吸收法：气体组分仅本溶解到溶剂中，组分与吸收剂不发生反应化学吸收法：气体组分与吸收剂发生反应，而被消除优点：设备简单、捕集效率高、应用范围广（SO2、H2S、HF、NOx）、投资少缺点：必须对吸收液进行处理、气体需先降温筛板塔填料塔2.0吸收法亚硫酸钾（钠）吸收法2.0吸收法典型工艺——SO2吸收治理技术优点：吸收液可循环使用、对SO2的吸收能力高（90%以上），吸收液使用量少；副产品SO2纯度高；可连续运行；投资少，自动化程度高吸收剂：K2SO3或Na2SO3吸收类型：化学吸收KHSO3K2SO3（结晶）SO2（回收）H2O++缺点：需将吸收液中可能含有的K2SO4或Na2SO4去除，否则影响吸收效率；结晶会造成设备堵塞吸收母液再生双碱法（钠碱法）2.0吸收法典型工艺——SO2吸收治理技术优点：克服单纯用石灰或石灰石吸收容易结垢的问题，并提高了吸收效率；吸收液可再生吸收剂：钠化合物+石灰或石灰石吸收类型：化学吸收缺点：副反应产生的Na2SO4不易去除，影响吸收液再生，需要另外加石灰或石灰石处理，造成浪费主反应：吸收母液再生吸附法03概况原理：利用多孔性物质与气体接触，靠多孔性物质表面存在的剩余能量，使有害气体分子附着其上，而从气体中分离吸附全过程：吸附和脱附再生常用吸附剂：活性炭、泥煤、分子筛脱附再生：为使吸附剂恢复吸附能力，通常用蒸气使吸附质从吸附剂上解脱下来3.0吸附法优点：对低浓度废气有很强的净化能力，能满足要求严格的排放标准缺点：吸附能力有限，不适用于高浓度废气，否则运行成本过高适用：低浓度的SO2、NOx、H2S、HF、酸雾、恶臭、VOCs等3.0吸附法主要设备类型——固定床概要：吸附剂固定在床层上，吸附剂床层高度0.5~2.0m，气体流速控制在0.2~0.6m/s优点：结构简单、造价低，适合净化小型、分散、低浓度污染源排放废气缺点：单台时间歇操作，需多台吸附器相互切换使用脱附再生方法：从床层下方将饱和蒸汽通入床层，所吸附的气体被激活而从活性炭中脱附3.0吸附法活性炭吸附装置主要用于大风量低浓度的有机废气处理；活性炭吸附剂可处理净化多种有机和无机污染物：苯类、酮类、醚类、烷类及其混合类有机废气、酸性废气、碱性废气；主要用于制药、冶炼、化工、机械、电子、电器、涂装、制鞋、橡胶、塑料、印刷及环保脱硫、除臭和各种工业生产车间产生的有害废气处理。3.0吸附法3.0吸附法3.0吸附法主要设备类型——移动床（自学）特点：固体吸附剂在吸附床中由上向下不断流动，气体则由下向上流动，形成逆流操作优点：操作连续进行，处理能力大，适用于稳定、连续、量大的气体净化缺点：吸附剂磨损大，动力消耗大脱附再生方法：脱附气体置换3.0吸附法主要设备类型——流化床（自学）特点：塔式设备、内设若干层筛板，吸附剂在筛板上呈沸腾状态，完成脱附和干燥的吸附剂从顶部回到吸附段。优点：连续化操作,气体和固体强烈搅动，吸附速度快；体积小。缺点：吸附剂机械磨损大脱附再生方法：直接用蒸汽对吸附剂进行脱附，加热器进行干燥催化法04概况原理：利用催化剂的催化作用使废气中的污染物转化为无害物、有用的副产品，或易于从气流中分离而被去除的物质。在催化反应中，催化剂促进了反应的发生，但反应前后催化剂没有变化催化反应中，温度是关键参数！余热可预热废气4.0催化法预处理（除尘、除雾）预热（达到催化剂活性温度）催化反应废热和副产品回收催化法的一般工艺适用：NOx、脱硫、恶臭、汽车尾气常用催化剂活性组分：金属盐类或金属（钒、铂、钯、铅、镉等）常用载体：具有巨大表面积的惰性物质，如氧化铝、石棉、陶土、活性炭、金属丝等4.0催化法主要设备类型——固定床反应器特点：适合中小型设备，间歇式运行；废气从上部引入，经过分布器均匀分布于催化剂床层，反应后的气体经下部出气口引出优点：反应速度快、催化剂用量少、速度和温度便于控制、催化剂不易碰撞磨损从而使用寿命更长缺点：传热性能差，反应中的热量不易导出催化剂床层测温口载体载体4.0催化法生活中催化法固定床的应用——三元催化器汽车尾气的主要有害成分：CO、CH、NOx，占废气中各组分总量的65%~85%三元催化器：载体为网状陶瓷材料内涂抹铂、铑、钯等催化剂金属，在350℃左右可通过金属的催化作用同时净化CO、CH、NOx，使污染物转化为CO2、H2O、N2https://haokan.baidu.0171172&pd=bjh&fr=bjhauthor&type=video燃烧法05概况5.0燃烧法冷凝法066.0冷凝法表面冷凝器——原理见传热单元中“冷却与冷凝”6.0冷凝法https://haokan.baidu.36134691&pd=bjh&fr=bjhauthor&type=video接触冷凝器：冷却介质（通常为水）与废气直接接触换热，废气中的蒸气态污染物冷凝，冷凝液与冷却介质以废液的形式排出冷凝器。优点：有利于传热和解决防腐问题。设备主要类型有喷淋式、喷射式、填料式和塔板式。缺点：冷凝器排出的废液一般不易回收，易造成二次污染6.0冷凝法冷凝法的应用案例有机废气经过冷却过滤降温及除去固体颗粒后，经过风机进入吸附器，吸附后气体排空。两个并联操作的吸附器，当其中一个吸附饱和时则将废气通入另一个吸附器进行吸附，饱和的吸附器中则通入水蒸气进行再生。脱附气体进入冷凝器冷凝，冷凝液流入分离器，经一段时间停留后分离出溶剂和水。处理过程可分为三个阶段：1、吸附：活性炭充分吸附废气中有机成分分子，吸附到一定的饱和度时停止吸附；2、脱附：利用饱和低压水蒸气加热吸附饱和的活性炭，将被吸附的有机成分激活气化而从活性炭中脱附逸出；恢复活性的活性炭重新吸附有机成分的气