假如按照如下化學計量發生反應:
C7H8() +6O3=7CO2+H2O
那么處理1000m3/h的有機廢氣,前者需要21.3KW(即使這樣實際中也是不可能,后者需要0.97KW。
還有一個可能是,如果有機物的鍵(C-C,C-H鍵)能夠被UV光打斷,是否能直接能與氧氣發生反應生成CO2和H2O。那么,如果這種方式成立的話,就不需要前面所講的光催化劑了,可見被UV打碎的有機分子,是不容易和氧氣反應生成CO2和H2O。即使這個過程成立,那么打碎有機分子也是需要能量的,由于計算難度太,這里無法給出定量的數據了。
由于這個領域的相關科學論文還比較缺少,我認為需要更多的研究來提高該領域的應用水平。本人認為,提高UV光解的效果,將氧氣引入(參與)反應是至關重要的,同時需要光催化劑相配合。如果只是臭氧參與反應,那么用185 nm光產生臭氧是非常不經濟的,應該用最為經濟的電暈放電法臭氧發生器來提供臭氧。此外,如果配合及其他催化劑來活化氧氣分子,讓活化的氧氣分子與解離的有機物反應,擺脫對臭氧的依賴,達到消除VOCs,才是高效低能耗的好方法。
化工廠中焙燒爐容易產生含氯化氫非烷總烴等含惡臭氣體,直接排放既污染了環境,又惡化了車間操作環境。本文設計了一種UV光解凈化與噴淋吸收組合技術處理含惡臭氣體的系統。本文優化選擇了工藝流程,分析了惡臭氣體在UV光解凈化器的反應過程,設計了噴淋吸收塔的參數。工業應用結果表明:該組合技術處理含惡臭氣體的工藝流程合理,技術可行,處理后尾氣中HCl非烷總烴及NH3的排放量均低于國家標準限值。
在化工廠中,焙燒爐等設備運行時容易產生含有氯化氫非烷總烴等含惡臭尾氣,性氣容易腐蝕設備管線,惡臭氣體惡化了車間操作環境,危害員工的健康。因此,急需尋求一種含惡臭氣體處理系統,使尾氣處理后達到排放標準。
目前,惡臭氣體處理技術包括UV光解法生物法和活性炭吸附法等。UV光解法是利用紫外光光解處理惡臭氣體的一種新型技術,用于污水處理廠惡臭氣體采油田脫水廢氣具有較好的效果,且具有脫臭效率高噪音小等優勢。有報道采用生物滴濾塔處理含H2S與NH3,惡臭氣體,但生物分解法存在需頻繁添加藥劑養護較難等缺點。活性炭吸附法可處理濃度低流量大的惡臭氣體,但活性炭需更換易造成二次污染。因此,本文選用UV光解法并結合噴淋吸收法,來治理含惡臭氣體。
1裝置現狀
國內某化工廠現有3臺烘箱(G一101G一102G一103)和1臺焙燒爐(F一101),焙燒爐產生含非烷總烴的高溫尾氣,烘箱產生含氯化氫非烷總烴的尾氣,設備排放尾氣參數見表1。尾氣中的性氣腐蝕了管線設備,惡臭氣體惡化了車間環境,急需治理。
2含惡臭氣體處理組合技術
2.1工藝路線選擇
由表1可知:焙燒爐和烘箱排放的尾氣流量和主要污染物含量都不相同,焙燒爐尾氣流量較低溫度較高,烘箱尾氣流量很大溫度較低。如果兩類尾氣單獨處理,需要多套處理設備,不能實現尾氣集中一點排放,操作彈性小。所以,根據排放尾氣的特點,通過設置緩沖罐,設計一套UV光解與噴淋吸收組合技術的處理系統來處理含惡臭氣體。
含惡臭氣體處理系統的工藝流程為:焙燒爐和烘箱的含惡臭尾氣經管線匯合,由引風機抽吸進入緩沖罐,尾氣在緩沖罐內收集調勻,同時緩沖罐人口管線上設置補風管線補充一定量的冷空氣,尾氣經uV光解凈化器和噴淋吸收塔處理,除臭除后的尾氣經引風機從排氣筒排出。
2.2工藝路線特點