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工业废气的特点范文1
颗粒污染物工业废气处理技术
针对颗粒污染物粒径大小,工业废气治理办法主要有干法、湿法、过滤和静电4类,最常用的就是袋式除尘器(过滤)、旋风式除尘器 (干法)、泡沫除尘器(湿法)等。随着对除尘效率要求的提高,静电除尘也逐步开始使用起来。
静电除尘器由两个电极组成。电极间加上电流电压后,在电极之间产生电场。颗粒污染物随废气经过电场,粒子被离子碰撞并使其带有电荷。带电的粉尘就向集尘极移动,达到极板。这样,空气中污染物就被吸附在极板上,使空气得到净化,尘粒也由于本身的重力落入灰斗。
静电除尘器可以捕集一切细微粉粒或液滴,而且处理废气量大,运用温度范围广,因此被工业企业广为看好。但由于占地面积大,投资大,使一些中小型企业不能选择。
氮、硫氧化物治理技术
大气中由于有了大量的氮氧化物、硫氧化物,才发生大气污染,由于产生了一件又一件的污染事件。科学家针对这类氧化物的性质,提出了解决污染的技术有吸收法、吸附法、冷凝法、催化转化法、燃烧法、生物净化法、膜分离法和稀释法。现在最常用的是吸收法,废气经过吸收塔,与塔顶上流下的吸收液发生交流,使吸收液中的成分与废气中的有害成分发生化学反应,减少了废气中的有害成分。最后,当废气从塔顶出来时,已成为洁净的气体了。这种治污方法简单,投资少,操作也方便。
治理污染还有一种常用的高烟囱稀释法。50年代-60年代,欧洲工业发展迅速,一时找不到适用的治理技术,又不能污染城市,就产生了高达几百米的烟囱,利用高空气流扩散快的特点,使气体污染物得到稀释。这种方法至今仍广泛使用,如德国的鲁尔工业区利用欧洲多南风的特点,通过高度200米-300米的烟囱,可以把废气扩散到2000千米以外。美国、日本一些大型企业也常采用这种办法来逃避对环境保护的责任。
工业废气的特点范文2
关键词:VOCs; 沸石浓缩转轮; 催化燃烧; 溶剂回收; 生物降解
中图分类号:X51文献标识码:A文章编号:16749944(2016)18010203
1引言
“十二五”时期,我国工业化和城市化仍在快速发展,资源能源消耗持续增长,大气环境面临前所未有的压力,环境形势十分严峻。汽车涂装行业有机废气排放具有工序多、成分复杂、大风量浓度低、漆雾多等特点,给废气处理工程带来了挑战。
2有机废气处理技术简介
VOCs处理技术大体可分为回收和消除技术两大类。回收技术主要包括吸附法、吸收法、冷凝法和膜分离法等物理方法,消除技术主要包括燃烧法、生物法、低温等离子体法和催化氧化法等生物、化学方法[2]。根据VOCs处理技术应用状况的分析可知,工业VOCs气体特性对处理技术选择有重要影响。其中,VOCs浓度可作为技术初步筛选的一个重要影响因素。根据研究调查统计结果,对于高浓度(TVOC>10000 mg/m3)有回收价值气体,可考虑采用冷凝技术进行处理(VOCs 的沸点越高越适宜),对于TVOC浓度2000~10000 mg/m3的有回收价值气体,可考虑采用吸附技术处理。对于高浓度气体,当流量不大且温度不高时还可以考虑采用膜分离技术进行回收处理。对于TVOC 浓度大于2000 mg/m3并没有回收价值的气体,可以采用催化燃烧、热力燃烧等技术进行处理[3]。VOCs成分复杂,浓度、流量等因素不同,每种VOCs处理技术都有其自身的优势和使用限制,如何选择合适的技术是VOCs处理工作者必须面对的问题[4]。
3汽车涂装VOCs废气的主要成分、特点及技术方案比选传统溶剂型的汽车涂装过程中,产生的VOCs主要有甲苯、二甲苯、芳香烃、酯、醇、醚、酮等,主要来源是喷漆、流平和烘干等过程,其中约 15% 的VOCs在喷漆和流平过程中挥发,约 85% 的VOCs在烘干过程中挥发。
烘干室废气的VOCs浓度高、排气量相对较小,且烘干室需要大量热源,所以烘干室产生的有机废气一般采用直接燃烧法进行处理,燃烧温度为 800~850 ℃,以天然气作为辅助燃料,二甲苯、甲苯等有机物净化效率大于 90% 。经检测,燃烧处理后的烘干有机废气二甲苯浓度在1.5 mg/m3左右,苯的浓度在0.3 mg/m3左右,甲苯未检出,非甲烷总烃的浓度在1.85~2.32 mg/m3之间。
与烘干室不同,喷漆室VOCs的浓度低、风量大,且废气中夹杂着大量漆雾,处理喷漆室的有机废气较为复杂,通常要用几种方式的组合才能达成目标。现介绍几种汽车喷漆行业常用的处理方式。
3.1预处理+沸石浓缩转轮吸附/脱附+催化燃烧
喷漆房排放出来有机废空气先后经过预处理,滤去废空气中粉尘及漆雾小液滴。
沸石浓缩转轮由若干块单元拼合而成,单元块的加工,先由基材卷制后烧制成陶瓷基体,再将基体放入沸石的合成混合物中,控制溶液的浓度和放置时间,基体表面上就会形成一定厚度的疏水性分子筛膜,分子筛膜是吸附有机废气的关键部分。
陶瓷基体上的沸石分子筛膜,具有均匀微小的孔道和较大的比表面积和吸附容量,同时具有良好的疏水性和再生能力。当有机废气从陶瓷孔穿过时,在浓度梯度的作用下,有机气体分子附着在沸石分子筛膜表面并逐渐向内部扩散,与膜内孔壁充分接触,在分子间的范德华力和静电吸引力作用下,膜内有机气体分子达到一定数量,内外浓度及蒸汽压力开始保持一定的平衡,即达到吸附饱和。当有机气体吸附饱和后,用热空气对陶瓷孔进行吹扫,高温破坏了有机气体分子与沸石分子之间范德华力和静电吸引力,有机气体分子从沸石分子筛膜内微孔道内释放出来,被热空气带走,从而完成脱附。
旋转的浓缩转轮,使以上的吸附、饱和、脱附过程得以连续循环地进行,在实际应用上实现了连续从有机废气中分离出有机气体,达到净化空气的目的。
其工作过程如图1所示,转轮以一定的速度匀速顺时针转动,有机废气穿过吸附区,去除了有机气体的洁净空气直接排放到大气;转轮旋转到脱附区时,热空气将吸附在转轮内的浓缩有机气体带走,送到焚烧炉进行焚烧,之后经换热器换热后排放到大气;当转轮旋转到冷却区时,被有机废气的小量分支冷却,转轮冷却后继续进行吸附;冷却完转轮的废气送去换热器进行加热,加热后送到脱附区用来进行脱附。如此过程,周而复始。
蓄热式热力焚烧系统主要由燃烧机组、炉膛、蓄热室(两室或三室)、流向转换阀门和控制系统等组成。蓄热室内的蓄热陶瓷有很强的蓄热能力,先将流经的高温烟气中大部分热量储存在里面,再把热量传递给流经的有机废气,废气可以被加热到接近裂解的温度,燃烧机组只需要很少的燃料就可以维持系统的运行。在转换阀门的控制下,烟气和废气交替经过每个蓄热室,实现蓄热、放热的循环过程。其突出特点是燃料消耗少,处理温度高,排烟温度低。
近年来,国内“沸石浓缩转轮吸附+催化燃烧”工艺发展迅速,目前许多知名汽车企业有选用此套工艺处理VOCs废气,如:一汽解放、一汽大众、天津华泰、重庆力帆、长安福特、长安汽车、长城汽车等,都采用此工艺。
3.2预处理+活性炭吸附+催化燃烧
喷漆房排放出来有机废空气先后经过二级或三级预处理,滤去废空气中粉尘及漆雾小液滴。
本法是应用新型活性炭吸附浓缩低浓度的有机废气,吸附接近饱和后引入热空气加热活性炭,使有机废气脱附出来进入催化燃烧床进行燃烧净化处理,热气体在系统中循环使用或增设二级换热器进行热能回收。该法将低浓度的有机废气通过活性炭将其浓缩成高浓度的有机废气再通过催化燃烧彻底净化。该法结合了吸附法和催化燃烧法的优点,克服了单独使用的缺点,解决了治理低浓度、大风量有机废气的难题,是目前国内治理有机废气的成熟、实用方法之一。其大致的工艺流程如图2。
此工艺目前已较为成熟且有广泛推广,已用于电子、化工、制药、鞋业和涂装等各行各业的有机废气治理。相关喷漆行业的应用案例有比亚迪、太平货柜、新华昌、中集等大型企业均有采用此法处理有机废气。
3.3预处理+活性炭吸附/脱附+溶剂回收
喷漆房排放出来有机废空气先后经过过滤器预处理,滤去废空气中粉尘及漆雾小液滴,再由经过漆雾分离器里的水洗后由高压离心风机抽送进入装有活性炭的吸附槽内。有机废气在通过活性炭层时,被活性炭吸附在孔隙中,空气则透过炭层。达到排放要求的尾气由吸附槽顶部排放口排至大气。吸附槽吸附一定时间,当吸附槽顶部即将穿透时,通入蒸汽加热气体溶剂,使活性炭得到再生。从活性炭表面脱附下来的有机溶剂和水蒸汽进入冷凝器冷凝成液体后,混合液体进入油水分离槽自动分离,分离出来的溶剂液进入储槽,废水直接排到废水处理场。
此法目前普遍用于集装箱及厢式货运车喷漆废气处理,如中集、新华昌、太平货柜等大型企业有采用此法,每年可能回收再利用废气中90%左右的有机物,可产生巨大的环境和经济效益。
3.4生物降解处理法
生物降解处理有机废气的原理主要是利用微生物的代谢活动将VOCs气体转化为CO2、H2O以及细胞组成物的过程,处理工艺主要包括生物过滤池、生物洗涤器、生物滴滤塔以及膜生物反应器[5]。生物降解技术最早出现在美国的研究报道中,至20世纪70年代逐渐在西方各国兴起,而我国相关研究起步较晚。据统计,欧洲21世纪初已有7500多套生物降解处理VOCs装置投入运行[6]。
由于生物降解处理技术在常温、常压下进行,操作条件要求低,能耗、投资和操作费用相对较少,而且无二次污染,因此,该技术在各种环保净化方法中具有较广泛的应用前景。对于VOCs浓度低、风量大的废气,生物法具有设备简单、成本低廉、效果好、操作简便等优点被广泛关注[7]。但生物降解技术也存在一定的局限性,其生物降解速率有限,废气中有机物需能溶于水,对具有生物毒性的物质处理效果较差。汽车涂装的VOCs气体的主要成分是苯系污染物,属难溶或不溶于水的,也可称之为疏水性VOCs。
针对疏水性的VOCs气体,国内外开展了广泛的研究,科学家们大量的实验数据也表明,添加表面活性剂是提高处理效率的方法之一。研究表明:甲苯在表面活性剂浓度小于临界胶束浓度的溶液中增溶明显[8]。王宝庆在用生物过滤法净化乙苯过程中添加的表面活性剂为0.3 mol/L的十六酸钾,可使净化效率提高25.86%[9]。添加表面活性剂促进疏水性有机物增溶和降解,将给工业推广生物降解处理疏水性有机废气带来极大的机遇和发展空间。
4结论
四种有机废气处理的工艺各有优势和适用范围(表1)。目前轿车大部分已采用水性漆,水性漆中有机挥发物的成分比传统的油性漆已大大降低,废气中VOCs的浓度低,“沸石浓缩转轮吸附+催化燃烧”是近年来国外引进的新技术,主要用于处理废气量大、浓度较低的有机废气,因此目前普遍应用于轿车类的喷漆废气处理,不过其一次性投入成本较高;“活性炭吸附/脱附+催化燃烧”工艺较为成熟,目前在国内使用较为广泛,但其较为适用于处理浓度中、高的有机废气,且活性炭和天然气消耗量大,汽车涂装行业的废气特点是风量大、浓度较为偏低,若使用“活性炭吸附+催化燃烧”工艺需要耗费大量的电力及天然气,一方面设备的占地面积大,另一方面运行成本高;“活性炭吸附/脱附+溶剂回收”最大的优点在于环境效益和经济效益明显,此法能吸附浓缩废气中90%以上的有机物成分,并将其脱附、冷凝后回收成有机溶剂,回收后的有机溶剂能二次利用,且不用添加天然气等能源去焚烧。其较适用于喷漆量较大、废气浓度较高的工艺,在集装箱喷漆、货车车厢喷漆等废气处理运用较为广泛,且实例证实,此法可取得较大的经济效益和环保效益;客车生产工艺有别于小轿车和厢式货车等,因客车属于定制化产品,颜色、图案都不一样,大多采用间歇式生产,难以实现流水化连续作业,因此相比轿车和厢式货车等连续性流水线作业的产品,客车喷漆废气的废气量更大、浓度更低,喷漆室在100%工况下,实测的VOCs浓度也都在40 mg/m3以下,若采用以上三种废气处理工艺,投资成本和运行费用都极高,占地面积也极大,且处理效率也有限,生物降解处理法或将是此类喷漆废气的一个良好备选方案。
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工业废气的特点范文3
关键词:钢铁企业;烧结余热发电;技术原理,双压系统
中图分类号:TF08 文献标识码:A
概 述
在目前的钢铁企业烧结工序中能耗量仅次于炼铁工序,据不完全统计大概占到钢铁企业总能耗的9%到12%。而国内钢铁企业烧结废气余热回收利用主要有三种方式:第一种是将余热锅炉产生的蒸汽用于驱动汽轮机组发电;第二种是直接将废烟气经过净化后作为点火炉的助燃空气或用于预热混合料;第三种是将废烟气通过热管装置或余热锅炉产生蒸汽,并入全厂蒸汽管网,替代部分燃煤锅炉。文章将根据作者实际工作,结合理论,就第一种我国的钢铁企业烧结余热发电技术做一阐述。
据笔者不完全统计,我国目前已建成的10余套烧结余热发电机组共涉及19台左右的烧结机,它的发电机组总装机容量达到137MW。可以这样说,钢铁企业烧结余热发电技术在国内应用已经趋于成熟,已经具备全面推广的条件。特别是随着双压技术的突破,大大提高了余热回收效率,为钢铁企业烧结余热发电技术的推广更加创造了条件。
1钢铁企业烧结余热发电原理、流程及特点
上文已经叙述过,钢铁行业烧结余热比较多,它的温度也会在300~400℃,足以用来进行余热发电。在这笔者结合钢铁烧结冷却机的余热分布特点,提出一种改进的余热发电系统,单独利用烧结矿下落进入冷却机段的高温余热(400~500℃)来加热(高温)过热蒸汽,然后该部分余热资源和中段中低温余热(300~360℃)混合利用,来加热低温过热蒸汽,并产饱和蒸汽,蒸汽推动汽轮机转动,从而带动发电机发电。
它的具体流程是,给水经给水泵进入余热锅炉,经废气加热后,一部分变为过热蒸汽,进入汽轮机作功发电。则另一部分经余热锅炉低温段加热后,产生过热或饱和蒸汽进入汽轮机相应低压进汽口作功发电。冷凝水经低压省煤器后由中压锅炉给水泵供给低压汽包,低压汽包具有自除氧功能,就会实现一个完整的热力循环。钢铁企业烧结余热发电流程具体如下所示:
在这它的特点具体体现在烧结余热热源品质整体较低,低温部分占比例大;在烧结生产中因设备的运行不确定性,短时间停机不可避免,造成烧结烟气不连续性。还有在烧结过程中,随着烧结矿在烧结机上的烧成情况不同,其烟气温度也不同。这是我们要注意的。
2钢铁企业烧结余热发电技术现状
钢铁企业烧结余热发电技术目前虽然深受钢铁企业的喜爱,但在烧结环冷机余热发电技术方面还有一定的技术难点,这也导致一些企业对它望而却步。它的比较突出的技术难点是发电系统对主蒸汽的品质要求很严,而现在的烧结系统热力系统非常不稳定,废气温度波动范围在±100℃以上,造成主汽温度的波动超标,严重威胁汽轮机的安全性、稳定性和寿命。
再有就是烧结余热发电机组运行效率不高。烧结余热发电机组对烟气流量及温度均有一定要求,实际运行中,运行效率受烧结设备大小、生产工况等多方面影响,余热回收系统的工作参数变动,输出的压力、温度、流量随之变化,导致发电机组的运行效率不高。
除此之外还有烧结冷却机废气流量很大,同时它的高温段和可利用部分中温段废气的平均温度在330-450℃之间,可利用的余热资源属于中低温余热,质量不高,回收利用难度较大。
3钢铁企业烧结余热发电技术双压系统案例分享
笔者所在的公司就是采用双压系统发电的,经过多年的运行分析知道双压系统发电能力很高,但不可回避的是它的投资大。
在这笔者结合工作实际,就某钢铁企业烧结余热系统采用的双压系统方案,谈谈它的发电技术。
3.1 高温交换。将原有1号烧结冷却机高温废气引入双压压锅炉1号通道,产生高压蒸汽2.35MPa,400℃,同时将原有2号烧结冷却机高温废气约350℃引入双压锅炉2号通道,加上1号通道过热器出口烟气来预热高压蒸汽,并产生低压蒸汽0.49 MPa,280℃,所产生的高压和低压蒸汽通过双压补汽型纯冷凝汽轮机做功发电。1号、2号被加热的烟气在进入余热锅炉之前先以简易挡板式除尘器简单除尘除尘率50%。
3.2 送冷风步骤。双压余热锅炉出口烟温降为420℃左右,通过除尘器除尘之后,经循环风机通过挡板门再次进入环冷机。循环风机入口前需要再补充15%的冷风进入,以使进入环冷风的风量能达到原来的数值。当余热炉故障时闸板门关闭,环冷机需要的冷却风仍从原1号、2号环冷风机入口,此时挡板风门可切换到排空,恢复原有状态。
4 结论
通过上文的分析,我们可知双通道双压方案真正实现了低品位能源的高效梯级利用,使热量回收最大化,解决了余热发电机组运行的连续性差问题。项目还应用了低温双压余热锅炉和独特的烧结环冷机密封方法,解决了余热发电出力小于设计值、可利用热量少的问题。
5未来发展
工业用余热发电属于节能环保领域,受政策和下游需求相关,未来趋势稳健增长。工业锅炉、窑炉运行所产生的余热余压利用空间也很巨大,其中余热余压发电成为目前业界普遍认可的渠道之一。有关部门也指出到2015年,国内工业锅炉、窑炉平均运行效率比2010年分别提高5个和2个百分点,电机系统运 行效率提高2-3个百分点,新增余热余压发电能力2000万千瓦。而钢铁工业是我国重点的耗能大户,总能耗约占全国总能耗量的15%左右。
总之,我国钢铁生产工艺流 程长,工序多,且主要以高温冶炼、加工为主,生产过程中产生大量余热能源,主要来自烧结机烟气显热、红焦显热、转炉烟气及加热炉炉底的余热回收装置等,各种余热资源约占全部生产能耗的68%。钢铁行业余热发电将迎来发展期。
参考文献
[1]徐树伟等.钢铁企业烧结余热发电技术发展探讨[J].工业锅炉, 2010(05).
工业废气的特点范文4
关键词:污染物;污染治理;现状调查
中图分类号 :X79 文献标识码 :A
1概述
盘县是我国典型的农业特色大县,同时进行新能源材料方向的发展,设立了能源材料工业区。盘县煤炭储量丰富,并且煤炭储藏有着煤质优良、品种齐全的特点,在开采上因为煤矿埋藏浅的缘故,也十分容易开采。所以,盘县又是一个发展煤炭工业的大县。盘县原煤年生产量近3000万吨,电力装机能力439.5万千瓦/时。在依托煤炭优势基础上,盘县目标建成贵州乃至西南地区能源原材料基地,和煤矿重工业基地,帮助我国“西电东送”和“黔电送粤”项目的实现。
2调查对象和内容
2.1调查对象:盘县县域内37个乡镇中排放污染物的各个企业。
2.2调查内容:主要是采矿业、制造业、电力等,进行重污染排放的企业。调查的内容有企业基本情况,污染物的数量和浓度,以及污染物的种类,企业对污染情况的治理措施。
3调查数据的采集
通过了解被调查企业的情况,到企业的实地进行考察。主要调查项目有,企业名称、法定代表人、企业代码,以及单位行政区划和企业的类型、规模、总的生产能力等项目,具体情况参看调查资料目录。重点调查企业生产能力、能源消费情况,企业在用水情况、废水产生及排放上的设置。盘县被调查企业有581家,重点企业255家,一般工业326家。各类型企业分布在全县36个乡镇中。
3.1企业数据分析
从企业的规模、污染物种类和排污量大小上,划分为重点和一般企业。这其中,重点工业158家,大多为煤炭开采、洗选企业,炼焦企业有20家。除此之外 59家为粘土砖瓦制造业, 5家农副食品加工业,还有 3家水泥制造, 5家电力生产和供应业, 5家化学原料制造业。一般工业中326家,绝大大部分是砂石开采企业。
3.2盘县工业地域分布
盘县工业的布局,主要是三大流域,分别是拖长江、格所河、南盘江三个流域。这三个流域的重点工业源数量为142、55、58家,一般工业源有105、149、72家。
4盘县工业企业资源能源情况分析
盘县工业企业的资源能源消费,主要是用煤量和用水量上。拖长江流域工业在用水总量方面比较大,在取水总量、重复用上也高于其他流域。不仅原煤消费量较大,洗精煤消费量也很高,焦炭消费总量在全县焦炭消费总量相当高的比例。乌都河流域、南盘江流域,在综合能源消费总量上与拖长江流域工业相比,数量上还有一定差距。
5污染物情况分析
工业企业的污染物,综合来讲分三类,主要是废气、废水、固体废弃物三种。我县工业主要是煤炭的开采为主,在煤炭开采、选洗和煤矸石的筛选中,出现了以废气、废水为主的污染物。造成这种情况的主要原因是煤炭选洗行业的废水是封闭循环的。煤矸石在砖厂的生产中,废气直接被排放到自然中去。这其中,煤矸石被广泛回收使用,主要是进行煤矸石制造砖的综合使用。
5.1废水和其他污染物的产、排量
我县共有生产企业201家有废水污染。废水产生量为4514.21万吨。废水中污染物产生量分别为:化学需氧量9703.60吨,挥发酚为867.26吨,石油类为551.16吨,生化需氧量为1232.1吨,氨氮为469.90吨,氰化物为2.4吨。经调查排放企业一共139家, 废水排放总量1662.38万吨,外排废水中包含,氨氮为1.18吨,化学需氧量为1585.24吨,生化需氧量为32.42吨,石油类为53.93吨,挥发酚、氰化物为0。废水处理设施一共175套,总投入资金30013.69万元,总运行费用4718.54万元,所有企业年耗电量为6067.37万千瓦时,但是实际处理水量为3872.21万吨。
5.2废气及其污染物的产、排量治理措施
我县产生的污染物废气主要是源于电力、焦化、煤矸石以及锅炉行业的生产。在电力和焦化企业中有设置废气处理装置,但是在煤矸石行业缺乏有效的环保设施。在锅炉行业更是没有治理污染的设施。经调查,工业废气总的排放量为9724160万立方米。烟尘、二氧化硫、氮氧化物,以及工业粉尘、氟化物共同构成了废气的污染。这其中,氮氧化物产生量46557.8吨, 排放量46557.8吨。二氧化硫产生量89023.3吨,排放量82758.9吨。烟尘产生量1365515吨,排放量6438.7吨。工业粉尘产生量30394.9吨, 排放量4240.2吨。氟化物产生量813.5千克, 排放量813.5千克。废气治理设施107套,总投资65791.74万元,运行费用4410.62万元,实际处理量6573110.8万立方米,年耗电量5724.5万千瓦时。除此之外,锅炉总数137座。窑炉总数81座。
5.3工业固体废物的综合利用
工业生产中主要有尾矿、脱硫石膏、炉渣、煤矸石、粉煤灰等,这些固体废弃物的产量有7120072.4吨。但是实际的综合利用是3341716吨,实际处置3600吨,贮存量3774756.4吨。企业的贮存总容量14510万立方米,填埋容量为587.5万立方米。处理固体废弃物的总投资63872.8万元,处理的运行费2880万元。
结语
由于环保工作的长期性,要求我们持续完成这个社会性的益民工程。首先我们要在重点区域的重点工程上下大功夫,本着从实际出发的原则,在科学环保观念的指导下,发挥综合治理的作用,一方面对环保的法律法规进行完善,通过法律来实现环保的规范化,另外一方面,要依靠科技的进步,在环保的设计施工上实现科学化。在环保行动中落实“边保护,边建设”的原则。环保策略主要是预防为主,在建设中进行环保的管理。发挥环保建设工程的长效机制。在产业开发前期要对可能造成的环境问题进行评估,衡量区域经济发展和环保事业的重要性。同时,环保工作的真正主体是广大人民群众,只有在广大人民群众力量的支持下,才能在多元化的环保投入机制下,实现环保基金筹集渠道的多样化。
工业废气的特点范文5
关键词:活性炭纤维;废气处理;环境保护
中图分类号: [U491.9+2]文献标识码:A 文章编号:
我国现代化事业中的一项最基本的国策便是环境保护,是当今人类面临的较为严峻的问题。为建设资源节约型和环境友好型社会,环境保护已经放置到我国经济发展的日程中。造成环境污染的原因较多,其中工业企业在生产的过程中会产生各种各样的有机废气,严重威胁人类健康,并造成大气污染,还会造成能源浪费。如生产出的聚氯乙烯会排出氯乙烯气体,生产双氧水会排出的是重芳烃气体等等,几乎每行每业都会有一定的化学废气排出。此类有机废气的排除并没有得到一定的处理,近年来活性炭纤维在废气处理过程的应用进行分析,详细情况如下。
1.工业废气危害
废气主要分为两大类,有机废气和无机废气,有机废气是指在工业生产过程中产生的,其主要成分为挥发性有机化合物,无机废气是指氮氧化物废气、二氧化硫废气等。
具有挥发性的有机化合物一般是指室温之下饱和蒸汽压>70.91Pa,或沸点<260℃,包醚、酯、醇、醛、酮、氯代炭氢化合物、芳香类炭氢化合物、括脂肪类炭氢化合物等。有机废气是指可挥发性的有机化合物,其是一种有害的、有毒的气体,若是不对其进行处理便排放到大气当中,会严重给环境造成污染,若是长时间接触有害的气体或者吸入有害气体,人体造血功能及神经系统均会受到一定的影响,抑制其功能发挥,严重的甚至威胁患者生命健康。有机废气主要来源于工业生产的过程,例如电子元件、橡胶、印刷、石油化工、农药、医药、纤维、塑胶等行业。近年来随着社会的发展,生活水平和物质文明逐渐提高,人们环境保护的意识也在增强,人们已经将焦点逐渐放在环境污染和其对健康的影响。
2.有机废气的处理方法--活性炭纤维
常用有机废气处理的方法有吸附法、变压吸附法、吸收法、冷凝发等,但是有机废气的处理与技术不能顾满足日益增长的经济发展和环境保护。新型吸附材料---活性炭纤维在近几年来已经逐渐发展成为主要的有机废气回收方法。和传统的气体处理方法相比较具有吸附效率高、吸附设备小、吸附容量大等等显著的优点,且有机废气资源利用率得到了高等的优化,已经被视为最有效的净化废气的方法,近些年来已经收到广泛研究人员及大部分企业的关注和重视。
3.活性炭纤维的应用
活性炭纤维是第三代新型的功能吸附材料,和传统活性吸附材料比较具有以下优点:①吸附选择性强。因为活性炭纤维表面具有较多活性官能团,如胺基、内酯基、烯酮基、羰基、羧基、羟基等,此些提高了活性炭纤维对部分气体吸附选择性。②表面积较大,吸附容量高。活性吸附纤维中的微孔较丰富,而且孔径均匀,而且有效孔达到95%,比表面积达1000-2500m2/g,大于粒状活性炭数倍,所以活性炭纤维的吸附容量比粒状活性炭要高于10倍以上。③脱附、吸附快,耗能低,再生方便。颗粒活性炭颗粒直径较大,分布较宽,吸附气体需要经过过度孔和打孔曲折路程便能够达微孔被吸附。活性炭纤维的直径一般是10μm-13μm,微孔分布窄,孔道前,容易和吸附质接触,扩散阻力小,吸附率较高。气体在孔内扩散、脱附、吸附的速度快,行程短,约为颗粒活性炭效果的10倍-100倍。具有耗能低、再生彻底容易。对于相同有机废气处理,活性炭纤维的填充厚度和再生耗能仅是活性炭的10%-20%之间。④寿命长、强度高、不能产生二次污染。活性炭纤维具有较高的轻度和很好的柔韧度,经过反复再生,不容易粉化,对于吸附回收有机物和净化后气体不会造成第二次污染。⑤性状多样、便于工程应用。活性炭纤维的形状有纸、毡、网、布等,气体可通过气阻小、流速慢、吸附层面大,为工程应用提供了较大的方便性和灵活性。⑥可吸附低浓度的气体。因为活性炭纤维直径孔小,范德华立场叠加,低压下对低浓度气体分子变现出较好吸附率。
活性炭纤维具有传统吸附剂无法比较的有意特性及吸附性,其问世之后就引起了各个国家学者广发的关注,具有广泛应用前景。在气体回收净化上,活性炭纤维可以对各种气体分子进行吸附,特别是有机废气分体便会表现出很强的吸附能力。所以广泛的将活性炭纤维应用在医疗、化工及环保等各个领域中,有效的处理有机废气。在国内活性炭纤维应经被应用于各种有机废气回收和净化,最早使用活性炭纤维过滤放射性碘辐射的国家是美国,并且利用活性炭纤维回收净化喷漆申城过程中产生有机废气,日本在90年代初便利用活性炭纤维回收氟炭物气体或者其他有机废气。截止到现在,美国、日本、英国及前苏联已经是使用和制造活性炭纤维的主要大国。在国内活性炭纤维是对有机废气净化和回收主要集中在石油化工的行业,从有机尾气或者废气中回收有机溶剂和有机废气;在喷漆行业,回收喷漆净化过程中会产生大量的二甲苯、甲苯有机废气;涂装的行业,回收净化生产中大量的醋酸丁酯废气;胶片行业度回收净化感光胶片所产生二氯甲烷废气。
在印刷行业,活性炭纤维的应用也初见成效,主要被用于在油墨印刷过程中产生的有机废气像有机溶剂型油墨产生的苯、二甲苯、丙酮、丁醇、乙酸乙酯和无苯油墨产生的乙醇、异丙醇或正丙醇、乙酸乙酯或乙酸丁酯等有机废气的回收净化。相关雪珍使用活性炭纤维净化印刷过程产生的乙酸乙酯、甲苯、丁酮和丙酮等有机废气。实践证明,采用活性炭纤维网收净化油墨印刷生产过程中产生的有机废气,具有回收净化效率高、设备装置结构紧凑、安全节能,回收有机溶剂可用于再生产,节约资源,环境效益与经济效益显著,投资回收期短等特点,是同收净化油墨印刷生产中有机废气的首选技术。
小结:
在当今社会中,从环保的角度来处罚,有机废气资源化循环利用主要为新型有机废气回收净化技术将是邮寄废气处理技术的发展趋势,且具有运行费用低、耗能低、零排放,无二次污染。活性炭纤维已经被应用于多个先进的领域中,特别是资源回收、资源保护、环境治理等,对着人们生活水平不断的改善和进步,国家队环保要求越来越严格。且参照国外发展情况及国内市场的需求,工业企业在制造的过程中应用活性炭纤维的开发,其会企业创造巨大的环境效益、社会效益和经济效益。若是在以后的发展中能够得到地方政府或者国家的大力支持,那么活性炭纤维逐渐发展将会为能源、环保带来较大的贡献,实现循环利用,为我国可持续发展做出一定的贡献。
参考文献
[1]张建军.发展环保技术实现资源节约型和环境友好型社会“活性炭纤维有机废气回收装置”技术在印刷、干复领域生产过程中的应用[A].中国塑料加工工业协会复合膜制品专业委员会2008年年会暨技术交流大会论文集[C].2008.
[2]李洪美,迟广俊.活性炭纤维改性对印刷废气中乙醇吸附的研究[A].中国环境科学学会2008年学术年会论文集[C].2008.
工业废气的特点范文6
工业废气排放情况工业废气排放总量增速呈现阶段性起伏。从总量上看,山东省工业废气排放量增长态势明显,但增速起伏较大。2001年,全省工业废气排放量14453亿m3,此后工业废气排放量持续增加,2010年已达43837亿m3,是2001年的3.03倍。近两年,山东省工业废气排放量增速明显降低。2007年,全省工业废气排放量比2006年增长了25.3%,但2008年和2009年,增速分别降低至6.91%和4.84%,远低于10年间14.1%的年平均增长速度,2010年增幅反弹到了24.8%,工业废气排放总量增幅每2~3年间存在短周期起伏,见图1。分类别看,工业SO2、工业烟尘、工业粉尘等3种气体污染物排放的变化过程不尽相同,但近年来都呈现下降态势。工业SO2排放量出现先增后减的态势。2001-2002年,山东省工业SO2排放量连续2年处于相对低值,但到2005年上升至171.5万t的最高点。在此之后就连续4年降低,2009年已跌至136.6万t,2010年已达到2001年的排放量水平。工业烟尘和工业粉尘排放量基本都是逐年下降。2003年和2005年,工业烟尘排放量分别比上一年增加了0.12万t和2.69万t。在其他年份,工业烟尘排放量都比上一年有所降低。2010年,山东省工业烟尘排放量为29.1万t,约为2001年全省工业烟尘排放量(52.7万t)的55.2%。工业粉尘的下降趋势更加明显,除了2003年大幅增加外,其余年份的排放量都比上一年有所减少。2010年,山东省工业粉尘排放量为18.9万t,不足2001年工业粉尘排放量(64.4万t)的1/3,见图2。工业废水排放情况废水排放总量上升。整体来看,山东省工业废水排放量在不断增加,但其在废水排放总量中的比重在逐渐降低。2001年全省工业废水排放量为11.5亿t,占废水排放量总量(23.5亿t)的49.0%。到2010年,全省工业废水排放量增加至19.0亿t,但其占当年废水排放量总量(43.6亿t)的比重已降低至43.6%。也就是说,在近10年的时间里,工业废水排放量增加了1倍多,但其占废水排放总量的比重却降低了0.5个百分点。这在一定程度上表明,随着工业废水治理力度的加大和城市化进程的不断加快,在废水排放中,城镇生活污水排放的比重在不断提高。从发展趋势看,山东省工业废水排放在2002年之前相对稳定,在此之后逐年增加,但近2年增速有所下降。从2003年开始,工业废水排放量稳步增长,在2007年出现了15.4%的较高增速,但此后2年增速逐年放缓,2008年增长6.25%,2009年增速降低至3.22%。2010年增幅为4.28%,为当年废水排放总量增速(12.8%)的1/3,见图3。工业固体废物排放情况固体废弃物是工业生产、经营的直接产物。如果不采取有效的控制和综合利用措施,工业化进程加快势必导致固体废物和危险废物产生量不断增大,进而造成日益严重的环境污染。就山东省的情况来看,加强固体废物的管理和污染控制已成为继水污染和大气污染防治之后的又一个重要任务。工业固体废物排放量下降明显。从总量上看,山东省工业固体废物排放量较低,而且下降态势明显。2001年,全省工业固体废物排放量为1万t;2010年,降低至0.001万t,仅为2001年的1/1000,见图4。虽然山东省工业固体废物产生量不断增加,但与此同时工业固体废物综合利用量在以更快的速度上升。2001年,全省工业固体废物产生量为6215万t,工业固体废物综合利用量为5224万t;2010年,工业固体废物产生量为15137万t,工业固体废物综合利用量为14445万t,见图5。这在一定程度上表明,工业固废综合利用量的快速提高是工业固体废物排放量下降的重要原因。
污染物排放时空特征
山东省主要污染物排放量变化特点,利用变异系数和集中率来进一步分析山东省工业主要污染物占较大比重的工业废气排放量、工业废水排放量和工业固体产生量时空和行业分布特征。变异系数变异系数又称“标准差率”和“离散系数”,是衡量资料中各观测值变异程度的一个统计量。其计算公式为:CV=σ/μ(1)式(1)中:CV为变异系数;σ为标准差;μ为平均值。变异系数可以度量不同单位数据的变异程度,反映不同系列数据总体均值在单位均值上的离散程度。可以分析不同污染物的空间离散程度,初步判断不同污染物在空间的不均衡水平[3]。地区和行业集中率集中率表示污染物排放量或产生量较大的前几位地区或行业占总量的份额。集中率可以看出污染物的地理或行业的集中程度[4]。其计算公式为:CRn=ni=1ΣSi(2)式(2)中:CRn为污染物排放量或产生量较大的前n位地区或行业占总量的比重之和,其取值在0~100%,取值越大,表示污染物越集中;n为地区或行业个数,本文取n=5。空间变异分析由2001-2010年工业SO2排放量、工业废水排放量和工业固体废物产生量的变异系数计算结果(图6)可以看出,3项主要污染物空间排放差异不尽相同。工业SO2排放量变异系数由2001年的32%连续下降至2005年20%后,2006年骤然上升1倍多至42%的最高值,2007-2010年又缓慢回落至40%,表明山东省工业SO2排放量各地区变异程度逐渐减少。工业废水排放量变异系数较为稳定,由2001年的48%逐年缓慢上升2009年的56%的最高点,2010年回落至52%;工业固体废物产生量处于平稳下降趋势,由2001年的最高点76%连续10年下降至2010年的60%。表明工业废水排放量各地区变异程度较稳定,工业固体废物产生量各地区变异程度逐渐扩大。区域集中率分析由图7工业SO2排放量、工业废水排放量和工业固体废物产生量前5位地区集中率计算结果可以看出,3项主要污染物集中率10年来变化不大,基本在40%~60%。从统计数据看[5],2010年山东省SO2排放量最大的城市是淄博市,占全省SO2排放总量的12.0%,潍坊、济宁、德州、临沂和烟台位列其后。这6个城市SO2排放量之和占全省排放总量的接近一半,达49.0%;2010年山东省工业废水排放量最大的是潍坊市,为19754万t,其它排放量较大的城市依次为淄博、聊城、德州、枣庄和济宁,这7个城市的废水排放量占当年全省废水排放总量的55.7%;工业固体废物产生量从各地区的排放情况来看,由于当地电力和矿采业较为发达,烟台市和济宁市工业固体废物产生量一直居全省前列。2009年,这2个地区固体废物产生量分别为1982和1971万t,两市之和占山东全省产生总量的26.1%。行业集中率分析由图8工业SO2排放量、工业废水排放量和工业固体废物产生量前五位行业集中率计算结果可以看出,3项主要污染物集中率10年来一直维持在60%以上,集中度较高。其中工业SO2排放量和工业固体废物产生量行业前5位集中率变化规律基本一致,除2003年和2006年集中率略有下降外,其它年份均明显大于80%;工业废水排放量前5位行业集中率2003年、2005年、2007年和2010年在70%以上,其它6年均在60%以上。从统计数据看[5],电力、热力的生产和供应业的SO2排放量一直居山东省各行业SO2排放的首位。尽管山东电厂脱硫工作已经取得了显著进展,省内电厂普遍投资安装了较为先进的脱硫设备,但2010年电力、热力的生产和供应业的SO2排放量仍为759078t,占当年全省SO2排放总量的比重高达57.8%。黑色金属冶炼及压延加工业和化学原料及化学制品制造业的SO2排放量分别位居第二、第三位,占排放总量的比重分别为8.34%和7.10%。排放量排在前3位的行业占全省SO2排放总量的比重超过70%;造纸、化工、纺织等传统产业为工业废水高排放行业。从主要行业的排放情况来看,居工业固体废物产生量前3位的行业均为电力热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业以及煤炭开采和洗选业。2010年,这3个行业的工业固废产生量分别为5068、3161和1657万t,分别占工业固废产生量的33.5%、20.9%和11.0%。
结论与分析