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工业废气范文1
关键词:丙酮;研究展;回收
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言
丙酮是现在医药化工企业中一种常见的溶剂。它是一种无色液体,沸点较低,极易挥发,有特殊的辛辣味,能与水、乙醇、氯仿、N,N一二甲基甲酰胺、乙醚及大多数油类混溶。目前工业上常用的回收丙酮的方法是活性炭吸附法,但活性炭吸附工艺的操作稳定性较差,解吸过程不完全可能会引起活性炭着火,存在一定的安全隐患;而吸收法安全性和稳定性都比较好,是目前比较好的一种替代工艺。
一、吸附法
吸附法是回收工业废气中丙酮常采用的一种方法,其工艺成熟,有较高的效益。目前常见的吸附剂有活性炭、硅胶、离子交换树脂等。活性炭细孔结构密集、内表面积较大、吸收性能好、不易破碎、化学性质非常稳定等良好性能。按照结构不同,活性炭分纤维状和粒状。纤维状活性炭的孔径分布比较均匀,多是 2.3 nm 左右的微孔,其特点是孔径小,小孔指向向外,仍而使气体的扩散距离较短,吸附速度快;粒状活性炭除小孔外,还有中孔(10~100 nm)和大孔(1.5~5 μm),气孔分布均匀,废气扩散方向由外向内,扩散距离长,吸附速度慢,因此最适用于有机废气净化。丙酮回收采用的活性炭孔径主要集中在 1 nm 左右,微孔容积在0.40~0.50 cm3/g。美国 EPA 指出,活性炭吸附是去除丙酮气“可采用的最好技术”。目前在国内伴有丙酮和空气的混合气的化工生产工艺中,常用的回收方法是用活性炭吸附丙酮空气混合气中的丙酮气,达到饱和后再用蒸汽行解吸得到稀丙酮溶液,然后再行蒸馏提纯得到可重新用于生产的高纯度丙酮。
活性炭吸附工艺主要包括变压吸附工艺(PSA)、变温吸附工艺(TSA)和变温变压吸附工艺(TPSA)三种。变压吸附工艺是一种主要通过改变压力使吸附剂在吸附床上行净化和分离的工艺,在加压条件下完成吸附过程,减压条件下完成脱附过程。德国 Bayer 公司采用 D47/4 活性炭变压吸附分离丙酮和空气的混合气,回收率达到 95%以上。王晓刚等人对脱附过程床层中的丙酮浓度分布行了实验和模拟研究,证明了真空脱附对丙酮的脱附有很好的效果。变温吸附工艺是一种通过改变温度使吸附剂在吸附床上行净化和分离的工艺,在低温条件下完成吸附,在高温条件下完成解吸。变温吸附又可以分为固定床吸附、移动床吸附和流化床吸附。Waël Yazbek 等人通过建立温度梯度模型研究流化床质量、能量传递机制,证明了丙酮和空气的混合气的吸附―解吸过程在活性炭流化床上实现的可行性
二、吸收法
吸收法通过选择挥发性较低的溶剂为吸收剂,利用丙酮在溶剂中的溶解度来实现。目前吸收法回收丙酮的工艺一般都为连续工艺,其过程为:丙酮和空气的混合气从吸收塔底部进入塔内,吸收剂从吸收塔顶部进入,大量丙酮被吸收剂吸收,在塔内完成气液传质,得到塔底液为吸收富液,从吸收塔底部流出,再将吸收液送入解吸塔进行精馏,在塔顶得到纯度较高的丙酮。由于吸收单元需要大量吸收剂,解吸单元精馏后得到大量的纯度较高的吸收剂,因此可将这部分液体循环利用,用解吸工艺的塔釜液做吸收工艺的吸收剂,只需补充少量的新鲜吸收剂即可。这样,既能节约吸收剂,又可以通过换热网络将塔釜液中的热量加热吸收富液,回收釜残液的余热,降低吸收剂的温度,节约能耗。吸收法的工艺流程图如图1所示。
图1吸收法工艺流程图
由于吸收过程能耗较低,后续的解吸是耗能的主要部分,因此提高吸收液的浓度、提高解吸塔的分离效率是目前吸收法研究的主要方向。RobertoNasserd等提出将吸收法中的筛板塔更换为规整填料塔,大大的提高了吸收效率。李秋元等提出将吸收了丙酮的吸收液先进行间歇闪蒸,将其浓缩后再精馏解吸使丙酮能够回收再利用。高前进用吸收法对烟用二醋酸纤维素丝束生产过程中产生的丙酮和空气的混合气进行了数学模拟。马杰发明的从真空系统排出的挥发混合气中回收丙酮的方法,将真空系统排放的丙酮和空气的混合气通过两次气液分离、换热吸收和丙酮回收后,回收后的气体可以直接排放,吸收液达到一定浓度后,通过解吸塔解吸得到丙酮,这种工艺极大地提高了吸收液的浓度,降低了后续解吸的能耗,节约了回收成本。动力波洗涤器是目前一种比较新颖的高效湿法洗涤设备。因为技术安全性等因素,国外很少有关于动力波洗涤的基础理论研究信息,主要是一些关于工业应用情况的介绍。近年来,我国已经在动力波洗涤器吸收效率等领域取得了一定的进步,动力波洗涤器逐渐被应用到回收工业废气中。王飞扬等将动力波洗涤器应用到回收废气中的丙酮,其净化效率比喷淋塔、填料塔等传统的洗涤设备更高。
吸收法流程简单,工艺比较稳定,净化效率较高,吸收过程中不需要消耗蒸气,能耗较活性炭吸附法低,是目前一种比较理想的丙酮回收工艺。
三、冷凝法
处理丙酮和空气的混合气的原理是利用丙酮气不同的蒸汽压,通过压力和温度的调节使丙酮过饱和仍而发生凝结作用,使丙酮空气的混合气得到很高程度的净化,丙酮也得到回收,但通常情况下在室温条件下的冷却水满足不了混合气较高的净化要求。英国 APV 公司开发出的一种对丙酮和空气的混合气回收处理的冷冻法,效果甚佳。该法采用低温冷冻技术的溶剂回收塔并融合不少已申请专利的新技术。通过塔内装有的一系列盘管,逐步对丙酮和空气混合气行冷却,并用塔顶的热交换盘管对出口气体行加热。贮槽内的回收溶剂经泵打通过热交换盘管冷却后仍底部成雾状喷出以达到有利的自由冷却。盘管上面的低温管在上,高温管在下的巧妙布置,显著地降低了冷冻负荷。冯岩岩等人整理设计出一台有自动控制系统的管壳式换热器的样机。姚秀林发明了一种新型丙酮回收冷凝系统,使丙酮和空气的混合气直接冷却分离。冷凝法有时需要辅以压缩过程来提高其回收率。
通常,净化要求愈高,需要的冷公用工程的量就越高,所需冷却的温度越低,甚至增大压力来提高净化率,这样就大大增加了处理的难度和费用。
四、燃烧法
燃烧法也称为热破坏法,也是目前比较常用的一种处理有机废气的方法。燃烧法主要分为直接火焰燃烧法和催化燃烧法。它利用直接氧化和催化氧化分解破坏废气中的有机分子,使其生成低毒或无毒的物质,从而实现挥发性有机物直接排放的目的。直接燃烧法使丙酮和空气的混合气在气流中直接燃烧,由于该法需要较高的热量才能维持该体系继续氧化所需的温度来保证燃烧过程持续进行,因此比较适合丙酮浓度较高的废气的处理。由于在多数情况下有机物浓度较低,且焚化炉的设计依赖于挥发性有机溶剂的组成,需要进一步处理。这些因素限制了它的应用,催化燃烧能够克服它的某些局限而成为一种很好的选择。催化燃烧法是借助催化剂在较低燃烧温度下进行的无火焰燃烧,将丙酮氧化为二氧化碳和水的方法,它比直接燃烧法需要更低的温度和更少的停留时间。燃烧法净化效率高,设备构造简单,使用范围广。但是催化燃烧时,催化剂成本高,易造成催化剂中毒;经济效益小,易造成二次污染。
五、膜分离法
膜分离法的是依据丙酮气和空气透过膜的能力不同,利用膜的选择性和膜微孔的毛细管冷凝作用将废气中的丙酮气富集分离的方法,是近年来开发出来的新技术。E.Marki等人通过采用吸收-渗透汽化方法回收丙酮,得到了较高的回收效率。仍现在研究展来看,无机多孔膜较适合回收空气中的丙酮。然而,我国膜分离法的相关研究刚刚起步,相关研究然停留在实验室研究阶段,离实现工业化应用还有一段距离,因而大力发展膜分离法、提高分离效率对我国有机废气回收处理技术的发展具有重要的战略意义。
结束语
随着经济的高速发展,化工医药企业排放的丙酮尾气量日益增长,经济有效的处理好尾气的排放才能够实现经济效益和环境效益的双赢。要选择一种合适的处理方法,必须综合的考虑尾气的浓度、生产情况、净化要求和经济性等因素。在工业上除了需要改现有工艺外,还应该采用多种方法的集成技术,例如冷凝―吸附法,冷凝―吸收法,膜分离-变压吸附法,燃烧法―吸附法等。因此,根据实际情况集成不同的分离技术、降低生产成本、实现达标排放,将是我们今后研究的主要方向。
参考文献
[1]唐琳.吸附及变压吸附分离回收丙酮蒸气的数学模拟[D].湖南大学,2007.
工业废气范文2
建筑卫生陶瓷工业废气的治理技术
1.坯料制备过程中废气除尘
(1)水力除尘该法是在坯料制备过程中,在硬质料破碎时,利用喷水装置喷水来捕集在破碎硬质料时产生的粉尘。它一方面减少了物料在破碎时粉尘的分散,可以通过喷雾捕集散发到空气中的粉尘;另一方面原料被水冲洗而提高了纯度,对提高产品的质量是有益的。
(2)机械除尘
①颚式破碎机的除尘系统颚式破碎机的除尘系统,可采用旋风除尘器、回转反吹扁袋除尘器。旋风除尘器的设备投资较少,系统的设计和安装都很简单,运行中除尘器的维修工作量少,收下来的料可直接回收利用,基本上无二次污染。袋式除尘器的投资较旋风除尘器高,维修工作量相对多一些,但由于此处废气中尘的浓度一般不是很高,因此过滤风速可选高一些,设备可相应小一些,设备的效率很高,并且除下来的物料也可就地回收利用,基本没有二次扬尘。
②雷蒙磨尾气的除尘系统雷蒙磨尾气除尘系统一般采用两级除尘系统。第一级采用旋风分离器,第二级再配置一级除尘器,如袋式除尘器或水浴除尘器。
③轮碾机的除尘系统。
(a)湿式轮碾机除尘系统可以采用干式或湿式除尘器。干式除尘器主要采用CZT型旋风分离器;湿式除尘器主要采用CCJ/A型冲激式除尘机组。此处废气中的粉尘浓度不是很高,因而不需连续排泥,只需定期清理,泥料可直接输入浆池,废水也很少。
(b)干式轮碾机除尘系统可以采用脉冲袋式除尘器。该方法收集的物料可直接回用④喷雾干燥塔尾气的除尘系统喷雾干燥塔尾气含尘的浓度一般很高,故目前至少两级除尘。第一级采用旋风分离器,它既作为除尘设备又作为收料设备;第二级可使用喷淋除尘器、泡沫式除尘器、文丘里除尘器或冲激式除尘器。
⑤粉料输送及其料仓系统的除尘系统在陶瓷地砖的生产中,在从雷蒙磨生产的细粉料的输送及卸入料仓贮存中,将产生大量的粉尘。故在成型设备处均需安装局部排风罩和除尘系统。
2.成型工艺过程废气治理技术
(1)手动摩擦压砖机的除尘系统一般最好两台或一台手动摩擦压砖机设置一台除尘系统。除尘设备可采用旋风分离器、CCI冲激式除尘机组、水浴除尘器和袋式除尘器等。但是,由于压砖机各产烟点产生的扬尘中粉尘的分散度很高,而其粉尘的浓度并不大,故旋风分离器不太适用,实际工程中使用较少;CCI冲激式除尘机组使用的也不多,这是因为这种除尘器的单台处理风量较大,机组的阻力损失较大,并且常流水型的耗水量较大,会造成水的浪费和污染的转移。手动摩擦压砖机的除尘系统,较为多见的是采用水浴除尘器和袋式除尘器。
(2)自动压砖机的除尘系统自动压砖机的产量较大,粉尘排放点较多,且风量较大,故一般单台自动压砖机独立设置除尘系统是较为合理的。自动压砖机可采用脉冲袋式除尘器、冲激式除尘器。
(3)卫生陶瓷喷釉柜的除尘系统卫生陶瓷喷釉柜除尘系统的设置,都是单台喷釉柜碉立设置一除尘系统,这样便于不同的釉料分别回收利用。卫生陶瓷喷釉柜的除尘系统。目前多采用湿式除尘器,如水浴除尘器。
3.烧成废气的治理技术
(1)卫生陶瓷人窑前清灰粉尘的治理卫生陶瓷入窑前清灰通风除尘系统的除尘设备一般采用水浴除尘器。因为卫生陶瓷人窑前清灰产生的粉尘浓度一般仅有100mg/m3左右,故只需向除尘器中补充一定的水量,以保证其要求的恒定的水位,使其除尘效率保持稳定。除尘器除下的泥料量不大,只需定期清泥。
(2)窑炉煤烧烟气的治理为了减少窑炉废气的排放量,可将煤转化成煤气,再供给回瓷窑炉作为燃料;也可以在大的陶瓷基地建立集中的煤气发生站,向各陶瓷厂提供商品。此外,可在陶瓷厂烧煤隧道窑排烟采用袋式除尘器,以消烟除尘。
4.辅助材料制备加工过程废气的治理技术
(1)匣钵制备过程废气的治理匣钵制备过程中,坯料加工、成型和烧成各个环节干产生含尘废气。但由于半干压成型粉料的颗粒较粗,含水较高,产量小,故大多企业未采取废气控制措施。匣钵原料用颚式破碎机粗碎和轮碾机的粉碎时,产生大量的含尘废气。此污染源应设置密闭抽风净化系统。粉料筛分时,也产生含尘废气。应对筛子进行整体密闭并设置局部排风罩及除尘设备,除尘可采用干法或湿法,如袋式除尘器或水浴除尘器。
(2)半水石膏制备过程含尘废气治理①原料准备粉尘治理治理用颚式破碎机粗碎大块天然石膏时产生的粉尘,应在颚式破碎机加料口处设置外部吸尘罩,所集的含尘废气可单独集气处理,也可以和雷蒙磨尾气共用一个除尘系统。除尘设备可用袋式除尘器。
工业废气范文3
【关键词】 无组织排放 有组织排放 监测 采样布点
随着我国社会经济的不断发展与进步, 环境空气污染问题也显得日益严峻, 环境的保护工作开始面临着各种各样的新挑战。在环境保护工作中, 环境监测数据起到的作用是不可忽视的, 它是开展环境保护工作的重要基础。它可以及时、科学、全面地监测出环境污染的现实状况及发展趋势。因此如何保证环境监测数据的准确性就显得尤为重要。
工业企业废气排放是环境空气污染的重要杀手之一。为了实施有效的环境管理,获得准确的工业企业废气排放数据是必要前提。监测数据的准确性与监测采样布点方法紧密相关,如果采样布点方法不正确或不规范,即使操作者再细心、实验室分析再精确、实验室的质量保证和质量控制再严格,也不会得出准确的测定结果。
工业企业废气排放按排放方式可分为无组织排放和有组织排放,监测时要根据不同的排放方式采用不同的监测采样布点方法。笔者依据十多年的环境监测经验分别加以阐述。
无组织污染排放源指不经排气筒无规则排放的源,如设置于露天环境中具有无组织排放的设施(煤堆、建材场、垃圾场等),或指具有无组织排放的建筑物(车间和工棚等),需要时也可以将一些低矮的经排气筒排放的源当作无组织排放源处理。根据GB16297-2004的规定,二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和氟化物的监测点设在无组织排放源下风向2至50米范围内的浓度最高点,相应的参照点设在排放源上风向2至50米范围内;其余物质的监控点设在单位周界外10米范围内的浓度最高点,按规定监测点最多可设置4个,参照点只设置1个。对监测点位的具体要求如下:①监测点的位置一经确定之后,不宜轻易变动,以保证监测资料的连续性和可比性。②在监测点50米范围内不能有明显的污染源,监测点不能靠近炉窑和锅炉烟囱。③在监测点采样口周围270°捕集空间,环境空气流动不受任何影响,如果采样口的一边靠近建筑物,至少在采样口周围要有180°弧形范围的自由空间。④监测仪器采样口周围不能有高大建筑物、树木或其它障碍物阻碍环境空气流通,从采样口到附近最高建筑物之间的距离,至少是该建筑物高出采样口高度的两倍以上。⑤监测点周围建设情况相对稳定,在相当长的时间内不能有新的建筑工地出现,监测点应建在能长期使用且不会改变的地方。⑥监测点应地处相对安全和防火措施有保障的地方。⑦监测点位应避开强大的电磁波干扰,监测点位应容易获得稳定可靠的电源供给。⑧在监测点位应有便于出入的车辆通道。无组织排放监控点和参照点监测的采样,一般采用连续1小时采样计平均值,若浓度低,需要时可适当延长采样时间,若分析灵敏度高,仅需用短时间采集样品时,应实行等时间间隔采样,采集4个样品计平均值。以监控点同参照点的浓度差值不超过规定限值来限制无组织排放。
有组织排放源是指废气通过排气筒排放的排放源。对有组织排放源排放废气的监测,其开孔位置的选择对保证监测结果的准确性至关重要。废气监测点开孔位置的选择,其目的是为了确保采样断面的气流稳定,从而保证监测到稳定的流量和流速,这样才能准确计算出废气的排放量,同时根据收集到的烟尘颗粒的重量计算出烟尘的排放浓度。按照GB/T16157-1996的规定,采样位置应优先选择在垂直管段,应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。采样位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向大于6倍直径和距上述部件上游方向大于3倍直径处。在实际现场如遇到上述部件,采样位置不能满足规定要求时,应适当增加监测点的次数。对于气态污染物的监测,由于混合比较均匀,其采样位置可不受上述规定限制,但应该避开涡流区。采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所,还应该考虑电力供应的要求。在监测过程中,由于各种废气处理设施有所差异,决定了采样位置还应满足以下要求:①湿量较大的废气监测,监测点应选择在靠近废气排放的出口。②如果废气排气筒中的负压比较大,则应选择面积比较大的断面进行监测。要在选定的采样位置上开设采样孔,采样孔的内径应不小于80mm, 采样孔管长应不大于50mm。采样孔在不使用时,应用盖板、管堵或管帽将其封闭。采样孔的位置和采样孔内采样点的位置,要根据烟道的形状有所不同。对于圆形烟道,采样孔应设在相互垂直的直径线上,将烟道断面分成适当数量的同心圆,各测点选在各同心圆与呈垂直相交的两条直径线的交点上。对于矩形或方形烟道,采样孔应设在包括各测点在内的延长线上,将烟道断面分成适当数量的等面积小块,各块中心即为测点。
由于工业的迅速发展,工业企业排放的废气对大气环境的污染越来越严重,实施有效的环境管理是治理大气污染的重要手段,这就要求监测人员在对工业企业废气监测时严格遵守监测规范,同时也要结合监测现场的实际情况做适当灵活调整,使监测数据准确、真实、可靠,从而满足环境管理的需要。
参考文献:
[1]空气和废气监测分析方法(第四版),中国环境科学出版社.
工业废气范文4
摘要:简述建筑陶瓷工业窑炉烟气特性,介绍目前该行业主要使用的工艺,并提出采用半干法脱硫除尘工艺。对该工艺进行分析,提出难点及解决办法,降低陶瓷行业工业窑炉排放废气浓度,提高行业的清洁生产水平。
Abstract: sketch about building ceramic industry’s furnace exhaust gas’s characteristic , and introduce some major technics deal with the exaust gas , suggest use in wet and dry FGD . In the words , talking about the technology using in this industry will bring some difficults , and try to solve the difficults , to reduce the ceramic industry’s furnace exhaust gas’s effluent concentration,and raise the industry’s cleaner production.
中图分类号: TU834.6 文献标识码: A 文章编号:
一、项目介绍
陶瓷工业窑炉主要采用辊道窑进行生产,排出的废气在目前的行业中大部分均采用湿式脱硫除尘塔系统,这样的结果是SO2的排放浓度虽然达标,但粉尘排放浓度很难到新的陶瓷工业排放标准(《陶瓷工业污染物排放标准》(GB25464-2010)),而且采用湿法烟气脱硫,将产生大量的脱硫废水,而且污水处理系统所需的占地面积进一步扩大;废水量的增加,占地面积的进一步需求,使得产品生产过程中需要的能耗也进一步提供,为了进一步提高企业竞争力,根据陶瓷工业行业新的排放要求及进一步提高清洁生产,节能降耗,我公司在原有半干法脱硫系统的基础上开发了半干法窑炉脱硫除尘系统。
半干法烟气脱硫除尘系统在中国自从八十年代引进后,主要用于锅炉废气治理项目。在国内脱硫市场上,已有商业运行业绩的半干法主要是喷雾半干法、炉内喷钙后烟气增湿活化法、灰外循环增湿半干法、烟道流化床脱硫法等4种(1)。结合陶瓷工业窑炉的烟气特点,我们采用喷雾半干法处理工艺。
二、技术前期分析
我公司在2008年开始采用喷雾干燥的半干法烟气脱硫除尘系统,主要工艺为:采用NaOH溶液喷雾干燥,NaOH溶液浓度通过计量泵及SO2浓度变化进行调整,达到最适合溶液浓度,烟气离开脱硫塔进入除尘器烟温控制在露点温度以上,除尘器采用布袋除尘器,方便烟气发生二次脱硫效应,进一步提高脱硫效率。
务庄玻璃灯饰厂,玻璃厂排放温度较高,达到200多度,相对SO2浓度也较低,对进行喷雾干燥正常运行提供了良好的条件,于2008年1月份投入运行,目前正常使用。
2010年,在玻璃厂多套设备正常运行的情况下,将半干法脱硫除尘系统投入于锅炉烟气处理项目,锅炉烟气具有相对较低的温度,正常烟气排放经过省煤器后排烟温度为150℃左右,含氧量约为8%,含湿量也相对较低,为进一步验证用于陶瓷厂辊道窑烟气处理系统提供条件。
有望灰沙砖厂半干法烟气脱硫除尘系统于2010年中旬投入运行,处理烟气为6吨锅炉烟气,设计风量30000m3/h,SO2排放浓度要求为500m3/m3,粉尘排放要求为100mg/m3,目前运行良好。
务庄灯饰厂有望灰砂砖厂
我公司在陶瓷行业废气治理具有十多年经验,总结出窑炉烟气具有以下特性,由于生产中烧成窑的尾气含有较高温度,为了利用余热,一般将烧成窑废气转入前段工艺--干燥窑中,由此造成废气排烟温度相对较低,而由于陶瓷制喷干粉过程中粉尘从液滴吸收热量的过程中吸尘了烟气中的SO2,在窑炉烘干烧成过程中有一部分释放出来,再在烧成过程中燃料燃烧产生的SO2,窑炉废气中含有较高的SO2浓度,而干燥窑干燥过程中产生的湿气也随着废气排放,形成了陶瓷工业窑炉产生的废气具有低温,高湿,高SO2浓度的特性。下表为部分陶瓷厂干燥窑排放烟囱监测数据(监测设备:崂应3012H型):
表格一:广州锦盈建材有限公司花都厂:
表格二:广东家美陶瓷清远基地二分厂:
由表中相关数据,陶瓷工业窑炉的低温特性导致了半干法处理过程中只能吸收较少的水分,而高浓度的SO2导烟气露点较低,而且在一定吸收效率下,需要更大分量的碱来进行吸收,这与之前的条件产生矛盾,而半干法运行则需要较高温度,脱硫效率相对较低,需要较低的SO2浓度。
1、窑炉烟气露点分析
这样露点温度成为了比较关键的一个问题,而酸性气体的露点温度与酸的浓度具有很大关系,烟气中的SO2,HCl,H2O和SO3被认为是可能影响烟气露点温度的几个因素。SO2的影响问题已有研究人员对在不同水蒸气分压力下的SO2浓度与露点温度的关系进行试验研究,在一个相当大的浓度范围不超过1K,所以其对烟气露点温度的影响较小。同样人们对HCl与露点温度的关系也进行研究,结果表明其对烟气露点温度提高的作用也小于SO2的影响,也可忽略不计。所以事实上真正影响烟气露点温度的是烟气中的H2O和SO3的含量。(2),关于烟气露点的计算已有很多专家学者进行研究,形成一系列的计算方法,这里只列出一些具有代表性的估算公式(2):
(1)前苏联1973年标准
1973年前苏联出版的《锅炉机组热力计算标准方法》中给出了烟气酸露点计算公式:
(5)
式中:t烟气酸露点温度,℃;t1烟气水露点温度,℃;β与炉膛出口过量空气系数有关的常数;S收到基折算含硫量(%);α飞灰占燃料灰分的份额;A收到基折算含灰量(%);
(2)冯俊凯计算公式
清华大学冯俊凯教授提出的烟气露点计算公式为:
(3)日本电力研究所估算公式
根据烟气中的SO3和燃料水分含量计算露点温度。
t=20lgV+a (7)
式中:V烟气中的SO3体积分数(%);a水分常数。
2、烟气喷雾蒸干计算
核算出烟气的露点温度后,以此为基点,计算烟气在此温度条件下所能蒸干的水量,以下是有关喷雾冷却蒸干计算内容:(3)
喷雾冷却是降水喷成雾状与热烟气直接接触,利用烟气的热量蒸发水分二降低烟气温度。其常用形式有喷雾烟道及喷雾塔,前者用于高温烟气的出炉烟道。
这种方法热交换效率高,用水量少,烟气量增加不多。值得注意的是,由于烟气中水分增加,增加了烟气结露的可能性。
喷雾冷却的操作形式分为干式运行和湿式运行两种:前者喷入水完全蒸发,没有泥浆及其引起的腐蚀;要求雾化效果好,水压一般为0.35-0.5MPa,维护严格;通常用于干式除尘之前,其出口温度应高于150℃。后者喷入水不完全蒸发,产出部分泥浆。
喷雾冷却喷水量计算:
a.干式运行
式中:W喷水量,kg/h;
Q 烟气的散热量,kJ/h;
r 在100℃下水的汽化潜热,r=2257Kj/kg;
CW水的比热,CW =4.19kJ/(kg℃)
Cv水蒸汽的比热,Cv =2.14kJ/(kg℃)
t1烟气冷却后的温度,℃
根据需要,我们选取喷雾冷却的干式运行,喷雾冷却干式运行方便为后期使用布袋除尘器提供良好的运行条件。
由此,计算出所需的喷水量,根据厂方烟气的SO2的浓度,核算出所需要的碱液用量,从而获得喷淋碱液的使用浓度范围。
由此可见,半干法烟气脱硫除尘系统的关键部分主要是前期的喷雾干燥系统,喷雾干燥系统能否良好运行,关乎着整个系统的稳定运行,在此条件下,我们根据相关工况条件,选择双流体喷头,提高碱液的雾化效果,同时与喷头供应商积极合作开发出更高效率的雾化喷头。
其次,为防止喷头堵塞,放弃使用一般半干法的使用工艺中的石灰水,而选择NaOH溶液,保证系统的良好运行。
3、除尘滤料分析
相比锅炉,辊道窑炉具有很高的含氧量,这对于采用半干法烟气中布袋除尘器的滤料选择具有很大的局限性。从经济角度考虑,根据相关资料对滤料的分析,对一些常用滤料做出比较:
涤纶: 学名聚酯(Polyester PE),过滤性能:可在干燥条件下经受135℃的操作温度;连续在135℃以上工作会变硬、褪色、发脆,短时高温亦会使其强度变弱。抗水解性差,不适于高碱,高湿气的工况条件下(5%以上水汽,100℃以上高温)使用;
普抗:学名聚苯硫醚 Polyphenylene sulfide PPS,过滤性能:可在190℃的温度下连续使用,瞬时200℃(每年累计400小时以下);在160℃的热压釜中能保持90%以上的强度。耐化学性非常好,抗硫抗酸效果很好,缺点是抗氧化性较差,要求O2含量达12%建议温度降低到140℃,总之氧含量越高,所使用的温度就越低,因每增加10℃,化学反应成双倍增加;
玻璃纤维:耐高温,尺寸稳定性好拉伸断裂强度高,玻璃纤维在耐化学侵蚀方面,除了氢氟酸、高温强碱外,对其他介质度很稳定,缺点是耐折型较差,同时水汽对玻璃纤维滤料有一定的影响……。
以下是来自比达福环境技术(无锡)有限公司对于常规滤料的一些比较:
通过对几种滤料的分析,结合烟气的工况条件,几乎每种常规滤料基本上很难达到使用要求,滤料的选择困扰了我们很长一段时间,为了更好的适应这种工况,我们选择了几家较具实力的滤料生产厂方,经过一系列的讨论,论证后,在滤料的制作过程中,采用混纺工艺,采用不同的基布与织布,制作出具有较高使用寿命及效率,较低经济成本的复合针刺毡滤料。
三、工艺总结
主要工艺围绕烟气的温度及SO2浓度调整喷水量及调整NaOH溶液的浓度。烟气首先进入脱硫塔底部,与塔内喷淋液混合,碱液通过双流体喷头雾化,被烟气蒸干的同时吸收烟气中的SO2,吸收液形成颗粒物,随烟气进入布袋除尘器,在滤料的表层形成过滤层的同时,进一步脱除SO2,经处理的烟气达标排放,以下为工艺流程简图:
工艺流程图
四、使用情况分析及总结
陶瓷工业窑炉出口温度范围为180-120℃,而烟气的露点温度经过核算约为90-100℃左右,为半干法的使用带来一定的难度,而陶瓷工业作为高能耗产业,对几万甚至几十万的烟气进行加热升温更是不可能完成的任务。吸收温度波动只有20-50℃左右,这为半干法烟气处理工艺提出了一定的挑战性。
工艺优势:该工艺由于都是处于半干法运行状况,避免了湿法脱硫塔的防腐,延长了设备的使用寿命,降低了防腐所需的高额支出。半干法脱硫除尘不产生脱硫废水,避免了一系列的污水处理系统,节约了占地面积和资金投入。脱硫塔及布袋除尘器产生的废渣可回收利用于生产。
工艺缺点:由于目前很多陶瓷生产企业为了进一步利用余热,排烟温度有所降低,由于该工艺需要一定的高温,这使其在使用范围有一定的局限性。
从整个陶瓷行业来说,该工艺具有一定的先进性,能够很好的达到目前越来越严格的大气污染排放标准,而且由于半干法的特性,使得陶瓷工业脱硫除尘行业节约了水量,减少了污水处理所需的占地面积,对整个行业的清洁生产具有重要意义。当然,整体的工艺还需在实际运行过程中进行进一步的改进。
参考文献:
1.葛介龙 张佩芳 周钓忠李文勇 张永 几种半干法脱硫工艺机理的探讨 环境工程 2005 49-52
工业废气范文5
[关键词]焦化厂;焦炉烟囱;废气污染物SO2;达标
焦化厂焦炉烟囱排放的废气污染物主要以SO2和氮氧化物为主。因此,严格控制焦炉烟囱SO2和氮氧化物的排放浓度及排放总量,可以从根本上改善大气环境。本文围绕焦化厂目前的焦炉烟囱SO2排放现状和焦化行业实施《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)后,焦炉烟囱SO2排放浓度限值如何达标进行了分析与探讨。
1、焦化厂焦炉烟囱SO2排放现状分析
焦炉烟囱的废气中SO2源自:
(1)焦炉加热用焦炉煤气中的硫化氢燃烧生成的SO2。
(2)焦炉加热用焦炉煤气中的有机硫燃烧生成的SO2。
(3)因焦炉炉体窜漏导致荒煤气进入燃烧系统,其中所含的硫化物燃烧生成的SO2。
(4)焦炉加热用高炉煤气中的SO2。
以上前三者中的硫皆来源于入炉配合煤中的全硫。我国现行的《焦化行业准入条件》(2008年修订)中关于主要产品质量规定:工业或其他焦炉煤气中硫化氢的质量浓度应≤250mg/m3(修订前的《准入条件》规定为≤300mg/m3)。《准入条件》中规定的执行标准,已被2012年10月1日起开始执行的,由国家环境保护部、国家质量监督检验检疫总局颁布的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)取代。由于执行排放标准的变更,依据以前的焦炉煤气硫化氢含量标准设计的工艺及装备已经不能适应GB16171-2012的要求。以焦炉烟囱SO2排放质量浓度限值为例,新标准规定:2012年10月1日起其限值为100mg/m3; 2015年1月1日起为50mg/m3(表1)。当前焦化厂烟囱SO2排放浓度限值大多已不能达标,而2015年1月以后所面临的形势将更为严峻。
我国焦化厂当前焦炉加热用焦炉煤气中的硫化氢含量与配套运行的煤气脱硫工艺及其脱硫效率有关,目前设计供焦炉加热用的焦炉煤气中硫化氢的质量浓度大多波动于200~1000mg/m3,且普遍偏高。因此《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)于2012年10月1日实施后,焦化行业焦炉烟囱SO2排放浓度限值鲜有达标者,形势异常严峻。
焦炉加热用高炉煤气中SO2主要源自炼焦煤、焦炭和铁矿石中的硫。
2、焦炉烟囱SO2排放浓度限值达标的措施
(1)鉴于焦炉加热用焦炉煤气中硫化氢质量浓度一般在250mg/m3以上,且占焦炉烟囱SO2排放量的比例较高,故应对焦化脱硫工艺果断采取技术改造措施,使焦炉煤气中硫化氢的质量浓度降低。
(2)强化焦炉生产的技术管理,严格执行焦炉的温度、压力制度,加强焦炉护炉铁件管理。通过护炉铁件给焦炉砌体施加连续、合理的保护性压力,提高焦炉砌体的严密性。为防止荒煤气串入燃烧室,焦化厂应根据工艺制度,定期对焦炉炉体进行检查、处理。
(3)如果上述措施实施达到了预期效果,焦炉烟囱SO2排放浓度仍不能达标时,则应考虑进一步减少炼焦高硫煤、炼铁经济矿的使用量,从源头控制煤气中含硫,从而使焦炉烟囱废气达标排放。一般情况下,入炉煤硫分在0.8%左右,焦炉烟囱SO2排放质量浓度可保持在
3、结语
(1)从环保角度出发,控制SO2排放势在必行。焦化企业必须提高实施新环保标准的紧迫感,主动采取措施,确保焦炉烟囱SO2排放浓度达标。
(2)从以上内容分析,为使焦炉烟囱SO2排放浓度达标,必须对现有煤气脱硫工艺进行技术改造,提升脱硫效率,使净煤气中硫化氢的质量浓度
(3)强化焦炉的生产技术管理,加强焦炉炉体的维护工作,在此基础上,调整入炉煤硫分,以确保焦炉烟囱SO2排放达标。
(4)新污染物排放标准的实施必将涉及企业的生产成本,涉及企业的技术支撑条件。在当前钢铁企业十分困难的情况下,会给企业带来难以承受的经济负担和技术支撑难题。但迫于当前焦化行业治污任务十分艰巨的形势,企业必须提高环保意识,积极行动,争取环保早日达标。
参考文献
工业废气范文6
关键词:化工企业;废弃物;废弃物物流
0 引言
化工企业对于国家发展人民生活都有非常重要的意义,但由于其的生产具有一定的特殊性,其生产后的废弃物通常具有一定的危险性,废弃物的回收运输处理都有一定的复杂性,且执行的成本会非常高,所以有些化工企业简单处理废弃物甚至随意丢弃废弃物。大量的废水废气的排放污染土壤、水体、空气,严重影响农业发展以及人们的生活和健康。总之如果不对化工废弃物的排放和处理加以控制,任其发展,那么将会导致严重后果,难以实现可持续发展。
1 化工企业废弃物及废弃物物流
在实际生产活动中,由于社会进步及其人民环保意识的增强,人们对再生资源的重视程度提升,但对于生产和生活中产生的废弃物, 因其使用价值的丧失使现代物流企业很少问津。尤其对于化工企业的废弃物,由于其特殊性处理成本非常高,所以有些企业尤其中小型化工企业,偷排废水、废气,化工废弃物往往含有毒性物质,排放后严重污染水源、土壤、大气,严重危害人们的健康。当然,也与我国目前的环保制度不无关系。我国对废弃物处理的原则是:谁污染谁治理。对于工业废弃物,按照法律规定由产业部分自行处理,有些中小型化工企业无力承担高额的处理成本而随意排放。
2 化工企业废弃物物流研究的意义
化工企业废弃物的处置最大意义还在于对环境的保护。化工企业排放的废气、废水中含有对人体有害的物质,如果不及时有效的处理,随意排放对必将影响人们的整个生活环境。尤其是在城市这种人口密度大、企业数量多、废弃物排放量高的地方。如果废水废气废渣不经过及时处理很可能对人体自身、饮用水空气、土壤及植被造成危害。
再次,从社会资源有限性分析,因人类社会所需要的各种物资均来自于自然界。随着人类社会的进步,使人类对自然资源的采掘量增大,一些自然界不可再生的资源在逐渐的减少,因此就资源稀缺性的角度考虑,人类必须考虑资源保护和对再生性废弃物的回收再利用,由此而形成的废弃物物流的研究与实践,对整个社会文明的发展有积极的推动作用。
最后,从可持续发展的观点来分析,从宏观层次上看,可持续发展思想的实质是既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业。追求人与自然的和谐,可持续发展成为全球的共识。 曾指出:"决不能浪费资源,走先污染后治理的路子,更不能吃子孙饭,造子孙孽。"所以从国家长远发展的观点出发,必须严格控制废弃物的产生和排放。
3 发展化工企业废弃物物流的策略
化工企业废弃物的处置涉及化工企业自身、废弃物物流企业及政府管理三大主体,三大主体相互作用相互影响,对废弃物物流处置效果有重要影响。对于化工企业要进行源头减量控制,废弃物的回收及处理这些具体的物流环节通过市场化运作外包给专业的第三方物流企业,政府在这个体系中进行监督、鼓励等宏观管理。
(1)市场化是利用市场机制代替原有的政府行政干预和生产企业自己处理来调节废弃物物流行业资源的一种市场化运作方式,充分调动社会力量投资、建设化工企业废弃物的回收、运输及处理等物流环节中的设施设备。通过市场化运作,化工企业把废弃物物流各环节外包给专业化的第三方物流企业,物流企业利用自己专业的服务模式和先进的设备提高废弃物处置的效率。较之政府和化工企业自己经营而言,能够大大降低废弃物物流的成本,发挥最大的物流、经济、社会、环境效益。
(2)化工企业是产品的生产者,负责产品从设计、生产、流通、消费全部过程,化工企业生产环节的控制对废弃物物流源头减量起着根本的制约作用。企业不但要从技术设备的角度控制废弃物的产生,还要从法律角度履行强制的社会责任、从道德角度自觉履行源头减量的社会责任。总之企业是实施源头减量的关键力量,通过生产源头的减量控制废弃物的产生和排放。
(3)政府作为市场经济宏观环境的管理者,要从政策法规等方面给化工企业废弃物物流的市场化运作提供支持环境。还要健全监督和奖惩激励机制,促进化工企业减量化措施的实行,为废弃物源头减量营造良好对社会环境。
4 结束语
随着化工行业的快速发展,然而由于生态保护意识的薄弱,致使近年来国内许多地方的生态平衡被严重破坏,化工企业废弃物对人们健康和生存环境造成严重影响,任其发展,必定严重破坏我国的生态平衡。我们必须重视化工企业废弃物,使物流企业介入这个行业,让废弃物得到妥善处置。尽早结束我国依然持续着的"先污染,后治理"的局面,真正的做到废弃物减量化、无害化和资源化处理。
参考文献:
[1]赵瑞.美国固体废弃物管理体制及对我国的启示与反思[J].法制与社会,2008,(12):276.