VOC廢氣處理工藝
當(dāng)前，VOC廢氣處理技術(shù)主要包括活性炭吸附濃縮?催化燃燒、沸石轉(zhuǎn)輪及組合工藝、蓄熱燃燒（RTO）、蓄熱式催化燃燒（RCO）和冷凝法等。
活性炭吸附濃縮·催化燃燒
基本原理構(gòu)造
活性炭吸附濃縮·催化凈化是采用蜂窩狀活性炭為吸附劑，結(jié)合吸附凈化、脫附再生并濃縮和催化燃燒的原理，將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣通過(guò)蜂窩狀活性炭吸附、脫附濃縮為小風(fēng)量、高濃度的廢氣。活性炭吸附一定時(shí)間后用熱空氣脫附使活性炭得到再生，脫附出濃縮的有機(jī)物被送往催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒，有機(jī)物被氧化成CO2及H2O，燃燒后的熱廢氣通過(guò)熱交換器加熱冷空氣，熱交換后降溫的氣體部分排放，部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再生，達(dá)到廢熱利用和節(jié)能的目的。整套裝置由預(yù)濾器、吸附床、催化燃燒床、阻燃器、相關(guān)的風(fēng)機(jī)、閥門(mén)等組成。
工藝流程示意圖
本裝置根據(jù)吸附(效率高)和催化燃燒(節(jié)能)兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)，采用雙氣路連續(xù)工作，一個(gè)催化燃燒室，兩個(gè)或多個(gè)吸附床交替使用。先將有機(jī)廢氣用活性炭吸附，當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附，然后用熱氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來(lái)使活性炭再生;脫附下來(lái)的有機(jī)物已被濃縮(濃度較原來(lái)提高十倍以上)并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到2000PPm以上時(shí)，有機(jī)廢氣在催化床可維持自燃，不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣，大部分被送往吸附床，用于活性炭再生。這樣可滿(mǎn)足燃燒和吸附所需的熱能，達(dá)到節(jié)能的目的。再生后活性炭的可進(jìn)入下次吸附;在脫附時(shí)，凈化操作可用另一個(gè)吸附床進(jìn)行，既適合于連續(xù)操作，也適合于間斷操作。
沸石轉(zhuǎn)輪及組合工藝
基本構(gòu)造
沸石轉(zhuǎn)輪可分為處理區(qū)、再生區(qū)、冷卻區(qū)，濃縮轉(zhuǎn)輪在各個(gè)區(qū)內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。VOCs有機(jī)廢氣通過(guò)前置過(guò)濾器后，通過(guò)濃縮轉(zhuǎn)輪裝置的處理區(qū)。在處理區(qū)VOCs被吸附劑吸附去除，凈化后的空氣從濃縮轉(zhuǎn)輪的處理區(qū)間排出。吸附于濃縮轉(zhuǎn)輪中的有機(jī)廢氣VOCs，在再生區(qū)經(jīng)熱風(fēng)處理而被脫附、濃縮到5-15倍的程度。濃縮轉(zhuǎn)輪在冷卻區(qū)被冷卻，經(jīng)過(guò)冷卻區(qū)的空氣，再經(jīng)過(guò)加熱后作為再生空氣使用，達(dá)到節(jié)能的效果。
工藝原理
吸附濃縮：處理大風(fēng)量含濃度低于800ppm、40℃溫度以下的VOCs氣體，通過(guò)轉(zhuǎn)輪內(nèi)的沸石被吸附，以系統(tǒng)抽氣變頻風(fēng)機(jī)將干凈尾氣排入大氣。吸附器為立式轉(zhuǎn)輪(CTR)可提供大量的氣體接觸沸石表面積，轉(zhuǎn)輪持續(xù)以每小時(shí)1~6轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。提供95%以上的VOCs去除率。
脫附：轉(zhuǎn)輪內(nèi)VOCs被濃縮成飽和沸石區(qū)、再利用熱交換器提供的熱流(約200℃)來(lái)進(jìn)行脫附，脫附完成后旋轉(zhuǎn)至冷卻區(qū)，以常溫空氣吹噓冷卻至常溫、再旋轉(zhuǎn)至吸附濃縮區(qū)。
氧化：脫附出高濃度VOCs氣流，由脫附風(fēng)機(jī)抽送至蓄熱式焚化爐(RTO)或催化燃燒（CO）內(nèi)燃燒焚化處理，排放出干凈CO2(g)及H2O(g)至大氣。燃燒室高溫氣流被引出至氣對(duì)氣熱交換器，與常溫空氣進(jìn)行熱交換、升溫至脫附溫度的熱流，供脫附使用達(dá)到省能目的。
蓄熱燃燒（RTO）
RTO，是一種高效有機(jī)廢氣治理設(shè)備。其原理是在高溫下將有機(jī)廢氣氧化成對(duì)應(yīng)的氧化物和水，從而凈化廢氣，廢氣凈化效率達(dá)到99%以上，熱回收效率達(dá)到95%以上。與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐（TO）相比，具有熱效率高（≥95%）、運(yùn)行成本低、能處理大風(fēng)量中低濃度廢氣等特點(diǎn)，濃度稍高時(shí)，還可進(jìn)行二次余熱回收，大大降低生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本。RTO主體結(jié)構(gòu)由燃燒室、蓄熱室和切換閥等組成。
工藝原理
兩床RTO主體結(jié)構(gòu)由高溫氧化室、兩個(gè)陶瓷蓄熱體和四個(gè)切換閥門(mén)組成。當(dāng)有機(jī)廢氣進(jìn)入蓄熱體1后，蓄熱體1放熱，有機(jī)廢氣被加熱到800℃左右后在高溫氧化室燃燒，燃燒后的高溫潔凈氣體通過(guò)蓄熱體2;蓄熱體2吸熱，高溫氣體則被蓄熱體2冷卻后，經(jīng)過(guò)切換閥排放。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，閥門(mén)切換，有機(jī)廢氣從蓄熱體2進(jìn)入，蓄熱體2放熱加熱廢氣，廢氣被氧化燃燒后通過(guò)蓄熱體1，蓄熱體1吸熱，高溫氣體被冷卻后通過(guò)切換閥排放。這樣周期性地切換，就可連續(xù)處理有機(jī)廢氣，同時(shí)無(wú)需或少量補(bǔ)充能量，達(dá)到節(jié)能效果。
對(duì)VOC排放濃度和排放速率要求較高的情況下，可設(shè)計(jì)三個(gè)或五個(gè)蓄熱床，每個(gè)蓄熱床依次進(jìn)行蓄熱—放熱—清掃的循環(huán)過(guò)程。
對(duì)于高濃度(低于20%LEL)的有機(jī)氣體，可對(duì)氧化后的熱量進(jìn)行二次余熱回收，回收方式可以是：加熱導(dǎo)熱油、蒸汽、熱水、熱風(fēng)、熱風(fēng)經(jīng)過(guò)濾后直接回用等。
蓄熱式催化燃燒（RCO）
RCO是采用低溫氧化技術(shù)，即在貴金屬催化劑作用下，將有機(jī)氣體加熱到分解溫度使氣體凈化。它具有RTO高效回收能量的特點(diǎn)和催化反應(yīng)的低溫工作的優(yōu)點(diǎn)，將催化劑置于蓄熱材料的頂部，來(lái)使凈化達(dá)到優(yōu)，其熱回收率高達(dá)95%。RCO系統(tǒng)性能優(yōu)良的關(guān)鍵是使用專(zhuān)用的、浸漬在鞍狀或是蜂窩狀陶瓷上的貴金屬或過(guò)渡金屬催化劑，氧化發(fā)生在250-500℃低溫，既降低了燃料消耗，又降低了設(shè)備造價(jià)。在高濃度低風(fēng)量廢氣環(huán)境下使用效果最好。
廢氣經(jīng)管道由風(fēng)機(jī)送入熱交換器，將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起始溫度。經(jīng)過(guò)預(yù)熱的廢氣，通過(guò)催化劑層使之燃燒。由于催化劑的作用，催化燃燒法廢氣燃燒的起始溫度約為250～300攝氏度，大大低于直接燃燒法的燃燒溫度650～800攝氏度，高溫氣體再次進(jìn)入熱交換器，經(jīng)換熱冷卻，最終以較低的溫度經(jīng)風(fēng)機(jī)排入大氣。
冷凝法
冷凝法是通過(guò)采用低溫，使有機(jī)物組分冷卻至露點(diǎn)以下，進(jìn)行液化回收。其適用于處理高濃度廢氣，特別是含有害物單純組分的廢氣；可作為燃燒與吸附凈化的預(yù)處理；可處理含有大量水蒸汽的高溫廢氣。該法所需設(shè)備和操作條件比較簡(jiǎn)單，回收物純度高，但是，對(duì)廢氣的凈化程度受冷凝溫度的限制，要求凈化程度高，或處理低濃度廢氣時(shí)，需要將廢氣冷卻到很低的溫度。
工藝原理
廢氣經(jīng)預(yù)處理（降溫、過(guò)濾等）后，進(jìn)入活性炭吸附罐，吸附效率可達(dá)90%~95%，達(dá)標(biāo)排放；當(dāng)活性炭達(dá)到飽和后，停止吸入有機(jī)廢氣。利用熱源氣體（蒸汽或氮?dú)猓┳鳛槊摳浇橘|(zhì)，將廢氣從活性炭中脫附出，即活性炭再生。脫附出的廢氣經(jīng)多級(jí)冷凝，由氣態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)，即溶劑回收。
粉塵處理方法常用的主要有布袋除塵器方法、靜電除塵器方法、濕式除塵器方法。
一.布袋除塵器方法
布袋除塵器是采用紡織的濾布或非紡織的氈制成濾袋，利用纖維織物的過(guò)濾作用對(duì)含塵氣體進(jìn)行過(guò)濾，當(dāng)含塵氣體進(jìn)入袋式除塵器，顆粒大、比重大的粉塵，由于重力的作用沉降下來(lái)，落入灰斗，含有較細(xì)小粉塵的氣體在通過(guò)濾料時(shí)，粉塵被阻留，使氣體得到廢氣處理。工藝流程原理
含塵氣體由除塵器下部進(jìn)氣管道,經(jīng)導(dǎo)流板進(jìn)入灰斗時(shí),由于導(dǎo)流板的碰撞和氣體速度的降低等作用,粗粒粉塵將落入灰斗中,其余細(xì)小顆粒粉塵隨氣體進(jìn)入濾袋室,由于濾料纖維及織物的慣性、擴(kuò)散、阻隔、鉤掛、靜電等作用,粉塵被阻留在濾袋內(nèi),凈化后的氣體逸出袋外,經(jīng)排氣管排出。濾袋上的積灰用氣體逆洗法去除,清除下來(lái)的粉塵下到灰斗,經(jīng)雙層卸灰閥排到輸灰裝置。濾袋上的積灰也可以采用噴吹脈沖氣流的方法去除,從而達(dá)到清灰的目的,清除下來(lái)的粉塵由排灰裝置排走。
二.電除塵器方法
靜電除塵器是利用高壓電場(chǎng)使煙氣發(fā)生電離，氣流中的粉塵荷電在電場(chǎng)作用下與氣流分離。靜電電除塵器由兩大部分組成：一部分是電除塵器本體系統(tǒng)；另一部分是提供高壓直流電的供電裝置和低壓自動(dòng)控制系統(tǒng)。
工藝流程原理
含塵氣體經(jīng)過(guò)高壓靜電場(chǎng)時(shí)被電離為正離子和電子，電子奔向正極過(guò)程中遇到塵粒，使塵粒帶負(fù)電吸附到正極被收集。然后采用吹逆向氣流或振打方法清灰，使粉塵落入下方灰斗中達(dá)到清除氣體中粉塵的目的。
三.濕式除塵器方法
濕式除塵器是使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞或者利用水和粉塵的充分混合作用及其他作用捕集顆粒或使顆粒增大或留于固定容器內(nèi)達(dá)到水和粉塵分離效果的裝置。
重力噴霧洗滌器旋風(fēng)洗滌器
先是利用高壓離心風(fēng)機(jī)的吸力，把含塵氣體壓到裝有一定高度水的水槽中，水浴會(huì)把一部分灰塵吸附在水中。經(jīng)均布分流后，氣體從下往上流動(dòng)，而高壓噴頭則由上向下噴灑水霧，捕集剩余部分的塵粒。其過(guò)濾效率可達(dá)85%以上。