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VOCS废气处理方法中的吸收法详解

文章出处:张熙阳TAG标签:废气治理(159)VOCs废气治理(221)行业标准(111) 人气:发表时间:2020-03-22 07:18:41

    如果要了解VOCS废气处理方法中的吸收法详解,其实讲的主要内容是VOCs废气治理,行业标准,废气治理,环保必须要达标,在吸收操作时,所要分离的气体组分(吸收质)先与液相(吸收剂)相结合,随后可通过再生方法(解吸)又返回到气相中去。吸收过程与吸附相类似,都是放 热过程。 吸收过程可以
在吸收操作时,所要分离的气体组分(吸收质)先与液相(吸收剂)相结合,随后可通过再生方法(解吸)又返回到气相中去。吸收过程与吸附相类似,都是放 热过程。
吸收过程可以是物理的,也可以是化学的。
就物理吸收而论,气

体的吸收是气体溶解于液体的过程。通常用来回收气体混 合物中的某一组分或某些组分;或者为了防止大气受到污染,将废气中的有害组分 通过吸收而去除。与吸收过程相反的是解吸过程,即用气体载体将吸收后生成的液 体混合物中的挥发组分转移到气相中。
原则上,在平衡时可吸收的气体量是随温度的降低和要分离的气体组分分压 (相当于要分离组分在气相中的浓度)的上升而增加。在恒定温度下,吸收气体的 量与分压或浓度间的关系可用吸收等温线来表示。对于理想系统(符合理想气体和 理想溶液的情况)吸收过程可用亨利定律或拉乌尔定律来描述。
对于有机废气的净化而言,选择合适的吸收剂极为重要,对吸收剂的要求是:
①具有较大的溶解度,而且对吸收质有较高的选择性;
②蒸气压要尽可能低,避免引起二次污染;
③吸收剂要便于使用、再生,以便再利用;
④具有良好的热稳定性和化学稳定性;
⑤能耐水解作用,不易氧化;
⑥着火温度高;
⑦毒性低、不腐蚀设备;
⑧价格便宜。
影响吸收效果的因素很多,例如:吸收质的性质和浓度(溶解度、蒸气压), 吸收剂的性质(溶解度、蒸气压),气/液两相的接触面积和吸收剂在设备内的分布 状况、停留时间、气相和液相间的浓度梯度、操作温度、压力等。
常用的吸收剂主要有如下几种。
①水 对于物理吸收,水是最好的吸收剂。水蒸气是唯一允许以任意量进入 大气的一种蒸气。水分子是极性的,并且具有优良的双极特性,因而水分子相反的 两极可与所有极性溶质分子相结合,所以极性蒸气如乙醇、丙酮等特别容易溶于 水。非极性蒸气如所有纯碳氢化合物或氯代炷类都很难溶于水。
②洗油(碳氢化合物)许多洗油都是非极性的,可溶解非极性蒸气,例如 脂肪族碳氢化合物在洗油中能理想地溶解(完全符合拉乌尔定律)。洗油的缺 点是:虽然其蒸气压在吸收过程中还不足以构成太多的损失,但经常因此会导 致排放气中的有害物质浓度超标,此外洗油必须经再生后才能返回吸收系统再 利用。
③乙二醇醒 在有机废气净化中也用乙二醇醍作为吸收剂,而且主要是聚乙 二醇-二甲基醍(PEG-DME)O该吸收剂可在130°C下用真空蒸馋解吸。PEG-DME 可溶解极性和非极性物质(也可吸收水),具有较强的吸收能力。
其他的吸收剂和相对应可吸收的有机物质有:
高镒酸钾溶液、

次氯酸盐溶液、过氧化酸 醇
对于含氯化烃类有机化合物的废气,不能用甲醇、丙酮、水来吸收,通常要用 N-甲基毗咯咻(NMP)、硅油、石蜡和高沸点酯类等。
为了高效地实施吸收过程,要求吸收剂(液相)和被处理的废气(气相)间能 达到充分地接触,这就要采用合适的吸收设备来完成。常见的吸收设备有:填料 塔,板式塔,湍球塔,喷洒

塔,降膜塔和文丘里洗涤器等。在选择吸收设备时,首 先应考虑有机废气/吸收剂系统的特性。当VOC在吸收剂中的溶解度很高、吸收 很快时,应尽可能采用结构简单的吸收器。这里还要注意的是:在一个净化装置系 统中,是否还要进行其他操作,诸如除尘、增湿、冷却等。在废气净化时,要防止 排出的净化气流中夹带液滴,因此吸收设备常设置除沫器。这里用两个例子来说明 吸收法净化有机废气过程和相应的装置[7」0
(1)用水吸收含丙酮蒸气的废气在生产中经常遇到含低浓度丙酮蒸气的排放 废气,它可用水作为吸收剂与废气以逆流方式通过填料塔来完成净化操作。例如: 某生产过程排放的废气流量最大为500m3/h,丙酮浓度最高达10g/m3,温度为 25°CO因为废气来自各个生产岗位,所以废气的浓度是有变化的,但还是可以采用 固定的水流量。当然从费用考虑,用水量应尽可能维持最低,但应确保排放的净化 气达到法规要求。这个装置的主要设计参数为:
填料塔塔径400m
填料妃5mm高流环(聚丙烯塑料)
填充高度9.2m (安全系数20%)
F 因子 1. 3m/s • (kg/m3)1/2
空塔速度1. 2m/s
喷淋密度8m3/(m2- h)
填料塔的压降20mbar
应该指出,丙酮是容易通过微生物降解的,因此当填料塔运转到一定时间后, 在填料塔的底部会生一层微生物黏膜,必须定期用20%的过氧化氢溶液加以清除。 此外,吸收液还必须送到废水处理系统作进一步处理。
(2)用聚乙二醇-二甲醒吸收含有机蒸气的废气要除去疏水性有机物蒸气 (非极性蒸气)必须用非水溶液的吸收剂。吸收后生成的吸收液需进一步加工,将 吸收剂回收并返回系统再利用。这里介绍用聚乙二醇-二甲醍作为吸收剂来吸收含 有机蒸气的废气,其吸收装置流程如图2. 6所示。
原料废气的处理量为6500m3/h。废气中含有机蒸气主要有乙醇(7.5g/m3)、三氯乙烯(19g/m3)、水蒸气(V30g/m3)。废气从塔底部进入吸收塔(直径 1400mm、高14000mm),吸收剂则从塔顶喷洒下来,其喷淋密度为10. 4m3/(m2・h), 温度为30°Co吸收剂与气体呈逆流接触,

净化气从塔顶排出。吸收塔的塔底压力为 lbaro塔底出来的吸收液(吸收剂+吸收质)的温度约为37笆,先经换热器预热至 113°C,再用蒸汽加热到130°C后输入真空蒸儒/汽提塔(蒸偕段直径400mm、高 1900mm,汽提段直径900mm、高6700mm);塔顶温度为40°C、压力6000Pa;塔底 温度为123笆、压力6500Pao为进行汽提,在塔底输入水30L/ho由于塔底热的吸收 剂而使水蒸发,并将乙醇、三氯乙烯、水蒸气(V30g/m3)以及少量吸收剂汽提至 蒸偕段。塔顶上升的蒸气经冷却后冷凝,一部分水/乙醇相回流至塔顶,这样可确保 吸收剂蒸气实际上完全保留在液相中。冷凝液分成三氯乙烯相和含乙醇的水相,前者 可直接用于生产,而后者可通过蒸馋将乙醇回收。
吸收法常用于化工、石油化工、医药、纺织、涂层、脱脂、食品等领域中 VOC废气的净化,一般适用于处理小到中等的废气流量。吸收法优点是:
①可用于废气浓度高的场合(大于50g/m3);
②吸收剂容易获得;
③能适应废气流量、浓度的波动;
④能吸收可聚合的有机化合物;
⑤不易着火,不需特殊的安全措施;
⑥如已有废水处理装置,则用水作为吸收剂更为方便。
吸收法的缺点是:投资费用一般较大,而用于吸收剂循环运转的操作费用也较 高。此外,如果废气中的有机物非单一组分,则难以再生利用或必须添加许多分离 设备;还可能产生废水而造成二次污染。如用吸收法来回收溶剂,则可得到一些补 偿,但必须增加相应的回收装置的投资。目前,吸收装置大多用于废气中含无机污  
染物的净化,例如:含HCl、S0、NO,.和NH3等废气的吸收净化,仅在少数场 合用吸收装置来净化有机废气,如上面所述的含丙酮的废气和含三氯乙烯等有机物 的废气净化,前者可溶于水并很容易生物降解,因此可将吸收液直接排入废水处理 装置;后者是疏水性的,用聚乙二醇/二甲酰作溶剂,吸收液必须通过真空蒸馅等 步骤将溶剂回收,较为复杂。
 
    以上由催化燃烧设备小编为您介绍了VOCS废气处理方法中的吸收法详解,主要说的还是VOCs废气治理,行业标准,废气治理的问题,如果需要了解更详细的方案或者报价,欢迎拨打电话:0531-83270456

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