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工业催化燃烧方法简介

来源: 发布日期: 2021-01-09 09:20:31
工业废气包括:二氧化碳、二硫化碳、硫化氢、氟化物、氮氧化物、氯、氯化氢、一氧化碳、硫酸(雾)、铅汞、铍化合物、烟尘等,排放到大气中会污染空气。这些物质通过不同的呼吸道途径进入人体,有的直接产生危害,有的积聚,这将对人体健康造成更严重的危害。不同的物质有不同的效果。本文总结了四种常见的废气净化方法,供大家参考。
硫 催化燃烧
低浓度S02 催化燃烧
干法脱硫
此方法使用粉末或颗粒吸收剂、吸附剂或催化剂去除80%的废气。
优点:处理过程中不排放废水和废酸,减少二次污染。
缺点:脱硫效率低,设备浪费大,运行要求高。该方法利用液体吸收剂(如水或机械溶液)对含有S02的烟气进行洗涤和涂覆,并通过吸收去除S02。由于不同的吸附剂可以得到不同的副产物,湿法脱硫是许多国家研究最多的方法。
优点:湿法脱硫设备简单,操作方便,脱硫效率高。
缺点:脱硫后烟气温度低,不利于烟囱烟气扩散。
含硫化氢废气的净化
干法脱硫
干法脱硫是根据其还原性和可燃性,采用固体氧化剂或吸附剂进行脱硫,或直接使其燃烧。干法脱硫是用氧气将硫化氢氧化成硫或硫氧化物的方法,又称干法氧化法。
常用改良克劳斯法、氧化铁法、活性炭吸附法、氧化锌法和卡特苏尔法。
使用的脱硫剂和催化剂包括活性炭、氧化铁、氧化锌、二氧化锰和铝土矿,以及分子筛和离子交换树脂。一般可以回收硫磺、二氧化硫、硫酸和硫酸盐。吸附剂包括甲醇、碳酸丙烯酯、聚乙二醇二甲醚等,不仅可以去除硫化氢、硫化碳、二硫化碳等,还可以再生溶液,回收硫化氢,选择性吸收二氧化碳。
化学吸收法
常用氨催化法和改进的蒽醌二磺酸法(砷碱法因溶液有毒而较少使用)。
氮氧化物 催化燃烧
烟气脱硝
控制NOx排放的主要方法有SNCR、SCR、低氮燃烧、电子束辐照、臭氧氧化、吸附、氧化吸收等,其中选择性非催化还原(SNCR)、选择性催化还原(SCR)、低氮燃烧和臭氧氧化等已商业化。
卤素 催化燃烧
含氟废气的净化处理
?稀释法
是将新鲜空气送至含氟气体厂或将含氟废气排放到高空进行自然稀释。通常不使用此方法。
1) 吸附法
该法采用粉状吸附剂吸附废气中的氟化物。首先,烟气与吸附剂接触,完成吸附过程。其次,烟气从吸附剂中分离出来。该过程吸附设备中完成。
特点:净化效率高,工艺简单,对水体无二次污染,不受各种气候影响,但净化设备体积大。
1) 吸收法
该法利用水、减水溶液或部分盐溶液吸收含氟废气中的氟,达到净化回收的目的,同时得到氟硅酸、冰晶石、氟硅酸钠、氟硅脲等副产品。
吸水和碱吸收是两种常用的方法。
特点:净化工艺可连续运行,回收各种氟化物,净化效率高,效果好;缺点是会造成二次污染,寒冷地区需采取保温措施。
含氯废气的净化
含氯废气的处理主要采用湿法净化,一般采用化学中和法、氧化还原法等工艺吸收废气综合利用。
常用的吸收剂有氢氧化钠溶液、碳酸钙溶液、石灰乳溶液等。
硫酸铁或氯化亚铁吸收法
该法根据氧化还原反应的性质,采用氯化亚铁或硫酸亚铁作为吸收剂,回收纯化氯。工艺设备可采用填料塔和废铁屑作填料。制得的三价铁可用作防水剂,三价铁可被铁屑还原再次参与吸附反应。
特点:该法设备简单,操作方便,废铁来源丰富,工艺合理,但反应速度慢,效率低于中和法。
四氯化碳吸收法
当氯浓度大于1%时,可用四氯化碳作吸收剂,其设备可采用喷淋塔或填料塔,将氯吸收液加热或吹掉,回收的氯可再利用。
当氯浓度小于1%时,有时可以用水通过喷淋塔吸收氯,效果不如碱中和法。氯可以通过加热和蒸汽解吸来回收。例如,国内一些氯碱厂,氯气可以通过蒸汽或换热回收。
另外,有硅胶、活性炭、离子交换树脂等吸附方法,但由于成本太高或技术不是很成熟,一直没有得到广泛的应用。
吸水法主要用于处理氯化氢。吸水法是基于气体易溶于水的原理。水通常用来直接吸收氯化氢气体。当得到的氯化氢溶液达到一定浓度时,可通过提纯浓缩得到副产盐酸。
同时,氯化氢废气的处理方法有碱吸收法、联合吸收法和冷凝法。
含烃废气的净化
?燃烧法
通过燃烧法破坏有害气体、蒸汽或烟尘,使其变成无害物质的过程称为燃烧净化。燃烧净化的主要化学反应是燃烧氧化和高温热分解。
目前实际应用中主要有直接燃烧和热燃烧。燃烧净化法广泛应用于化工、喷漆、绝缘材料等行业生产装置排放的有机废气。
特点:用于高温下净化可燃或可分解有害气体,消除异味,回收热量。
催化燃烧法是指催化剂的作用下,将废气中的有害可燃组分完全氧化为CO2和H2O。由于大多数有机化合物是可燃的,催化燃烧已成为净化碳、氧化合物的有效手段之一。
目前,催化燃烧法已应用于金属印刷、绝缘材料、漆包线、焦化、涂料、化工等行业净化有机废气。
特点:由于废气温度高,有机物浓度高,有利于燃烧反应和热量回收,具有良好的经济效益,因此应用最为广泛。
作为净化烃类废气的吸附剂有活性炭、硅胶、分子筛等,用于吸附有机化合物的吸附剂有活性炭,其中活性炭是应用最广泛、最有效的吸附剂。
特点:
①能彻底净化废气,即能进行深度净化,特别是对低浓度废气的净化,比其他方法有很大的优势;
②不需要使用低温,能有效回收有价值的有机成分,高压等手段。
吸收法处理烃类废气中,吸收法的应用不如燃烧法、催化燃烧法和吸附法广泛,特别是对油漆、绝缘材料、漆包线等使用有机溶剂的各种工业废气,影响其应用的主要问题是选择合适的吸收剂。
目前,炼油、石化生产、储运过程中,烃类气体的回收主要采用吸收法。
*冷凝法
利用物质不同温度下具有不同饱和蒸气压的物理性质,通过降低系统温度或增加系统压力,将处于蒸汽状态的污染物从废气中冷凝分离出来。
特点:
★冷凝净化法的适用范围冷凝净化法适用于以下情况。
可作为燃烧和吸附净化的预处理,特别是当有害物质含量较高时,可通过冷凝回收降低后续净化装置的运行负担,对含有大量水蒸气的高温废气进行处理。
冷凝净化法所需设备和操作条件相对简单,回收物料纯度高。
冷凝净化法对废气的净化程度受冷凝温度的限制。当净化度高或处理浓度低的废气时,需要将废气冷却到很低的温度,这是不经济的。

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