工业废气治理工艺汇总.pdf
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1、废气资料汇总 一、氨气吸收治理. 3 1.1 行业特点. 3 1.2 废气特性. 3 1.3 工艺介绍. 3 1.4 实施案例. 4 二、氮氧化物治理. 5 2.1 行业特点. 5 2.2 废气特性. 5 2.3 工艺介绍. 6 2.3.1吸收工艺汇总. 6 2.3.2吸收原理. 6 2.3.3吸收过程特点. 6 2.3.3工艺流程. 9 2.4 实施案例 10 三、酸雾吸收 . . 11 3.1 行业特点 11 3.2 废气特征 11 3.3 工艺介绍 11 3.4 实施案例 12 四、高温高粉尘烟气治理. . 13 4.1 行业特点 13 4.2 废气特性 13 4.3 工艺介绍 13 动
2、力波逆喷技术. . 13 4.4 实施案例 14 五、氯气治理 . . 15 5.1 行业特点 15 5.2 废气特性 15 5.3 工艺介绍 15 5.4 实施案例 15 六、有机废气治理. . 16 6.1 行业特点 16 6.2 废气特性 17 6.3 工艺介绍 19 6.4 实施案例 21 七、其他废气 . . 22 5.1 锌锅废气 22 5.2 电镀废气 22 附件 . 24 活性炭 24 表面活性剂 . . 25 适合蒸馏回收的溶剂. . 27 有机废气饱和蒸汽压查询手册. . 28 一、氨气吸收治理 1.1 行业特点 主要行业包括脱销行业液氨制备氨水;氨水浸出液后续蒸氨废气吸收
3、制备氨水,总气量 相对较小,要求制备氨水的浓度较高,达到20% 左右。 排放标准:恶臭污染物排放标准(GB14554-93) 废气名称厂界标准( mg/m3)排放标准值 (kg/h)(排放筒高度15 米) 氨气1.5 4.9 1.2 废气特性 氨气:氨气,无机化合物,常温下为气体,密度0.77g/L ,无色有刺激性恶臭的气味, 易溶于水,氨溶于水时,氨分子跟水分子通过* 氢键结合成一水合氨(NH3H2O),一水合氨能 小部分电离成铵离子和氢氧根离子,所以氨水显弱碱性,能使酚酞溶液变红色。 氨水溶解热:34748J/mol 。 1.3 工艺介绍 降膜吸收工艺流程图 本系统适合处理易溶于水的气体吸
4、收。吸收效率可达90% 以上。采用逆向喷淋降膜吸收 的方式。使用温度 85 (进气温度), 使用循环水水温25, 三级吸收后氨水浓度15-18%。 循环水温 20,四级吸收后氨水浓度20% 左右。 - 福州鸿兴化工设备有限公司 1、工艺数据控制 1.1 、温度 : 本设备可适用的温度范围是-10 -125. 为了提高吸收率, 应尽量降低吸收剂温 度. 1.2 、压力 : 壳程和管程均应2.5kg/cm 2( 表) 1.3 、真空度 : 壳程和管程均应600mmHg 柱 1.4 、吸收 HC1浓度而定 , 一般 10-20m 3/h (10m2 吸收器) 1.5 、降温水用量可根据操作工艺条件热
5、量衡量而定, 增加降温水用量、降低水温, 有利提高 吸收率 . 2、使用注意事项: 2.1 、吸收器应在图纸规定的温度压力、介质范围内使用, 不得超温超压. 2.2 、使用时必须先通过冷却剂在通入管内物料. 如物料温度过高, 应在吸收器前后增加换热 器. 2.3 、供用冷却剂必须洁净, 不得混有泥沙、水草等杂物、以免堵死通道. 必要时可加一过滤 器除去水中杂物, 在冬季停止工作时, 应立即排除净管外冷却水, 以防冻坏 . 2.4 、 随时注意管内外物料是否有串通现象, 一旦发生立即查出渗漏管子, 并及时更换 .检修后 设备经试压后方准使用. 2.5 、 当传热能力低落时, 可用盐酸浸泡或循环去
6、除管外壁垢层, 管内被结晶物堵塞时,可加热 熔融清洗 ,严禁用机械法处理. 1.4 实施案例 金川粉体材料有限公司蒸氨工艺氨气回收 二、氮氧化物治理 2.1 行业特点 贵金属冶金行业在原料的浸出阶段产生高浓度氮氧化物,气量相对较小。 电镀过程使用硝酸处理金属时产生的NOx废气,其浓度一般大于3000mg/m 3,与燃烧过 程 300ppm相比,属于高浓度排放源,有NO2/NO 氧化度较高的特点。 排放标准:恶臭污染物排放标准(GB14554-93) 污染物名称化学式排 放 浓 度 浓 度(mg/m 3) 20 米允许排放速 率(kg/h) 标准 氮氧化物NOx240 1.3 GB16297-1
7、996 氟化氢HF 9 0.17 GB16297-1996 2.2 废气特性 氮氧化物理化性质一览表 名称分子量密度熔点沸点理化性质 一氧化二氮 (N2O)( 笑气 ) 44 -88.5 7 -90. 6 微香,有甜味无色气体,300以上才有强氧化 作用,室温水中溶解度与CO2相近。 一氧化氮 (N0) 30 -164 -152 液体和固体为深蓝色,稍溶于水,易溶于乙醚 碱液吸收法治理氮氧化物的脱除效果与氧化度 有很大关系 , 因为 NO很难被碱液吸收。 二氧化氮 (NO2) 46 1.448 -11 21.3 红棕色气体,有刺激性气味,低于0时基本以 四氧化氮存在,有强氧化性, 三氧化二氮
8、(N203) 76 -100. 7 2 升华 四氧化二氮 (N204) 92 -9.3 21.3 分解 五氧化二氮 (N205) 118 熔点 : 五氧化二氮为30,在 -10以上分解放 出氧气和硝气 通性 一氧化氮接近空气, 一氧化二氮、 二氧化氮比空气略重,均微溶于水氮氧化物系非可 燃性物质 , 但均能助燃一氧化二氮(N2O)、二氧化氮和五氧化二氮遇高温或可燃性物 质能引起爆炸。 名称分子量溶解度 硝酸钠85 87g 20 在加热时,易成分解成亚硝酸钠和氧气,易潮解。溶于水时其溶 液温度降低,溶液呈中性。有氧化性,与有机物摩擦或撞击能引 起燃烧或爆炸,有毒 亚硝酸钠69 82g 20 有吸
9、湿性, 加热至 320以上分解。 在空气中慢慢氧化为硝酸钠。 遇弱酸分解放出棕色三氧化二氮气体。水溶液呈碱性,pH约 9。 有氧化性,与有机物接触能燃烧和爆炸。 温度 /010203040 50 607080 硝酸钠溶解度73 80 8795103114125136150 g/100g 2.3 工艺介绍 2.3.1 吸收工艺汇总 方法名称要点 水吸收法吸收效率低, 尽可用于气量小要求不高的场合,不能净化含NO为主的 NOx 。 稀硝酸吸收可回收 NOx ,消耗动力较大 碱性溶液吸收法 用 NaOH ,Na2SO3,Ca(OH)2,NH4OH等碱溶液作吸收剂,对于含NO多的 NOx废 气净化效率
10、低 氧化吸收法 对含 NO较多的 NOx废气,用弄HNO 3、O3,NaClO 等做氧化剂,现将NO部分 氧化为 NO2, 然后再用碱吸收,使净化效率提高。 吸收还原法 将 NOx吸收到溶液中,与(NH4)2SO3,NH4HSO3,NaSO3等还原剂反应,NOx被还 原为 N2, 其净化效果比碱溶液吸收法要好。 络合吸收法 利用络合吸收剂直接同NO反应, NO生成的络合物加热时重新释放出NO , 从而使 NO能够富集回收。 2.3.2 吸收原理 碱吸收原理: 2NaOH + 2NO2 = NaNO3 + NaNO2 + H2O 2NaOH + NO2 + NO = 2NaNO2 + H2O N
11、a2CO3 + NO2 + NO = 2NaNO2 + CO2 硫代硫酸钠法:2NaS2O3+ 4NO2+ 4NaOH = 2N2+ 4NaSO4+ 2H2O 硝酸氧化法:NO + 2HNO3 = 3NO2 + H2O 尿素还原法: 4CO(NH 2)26NO2 4CO27N28H2O 2CO(NH2)2 + 6NO 5N2 +2CO24H2O NO+ NO 2 = N2O3 N2O3 + H2O = 2HNO3 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 2HNO2+ CO(NH2)2 = 2N2+CO2+3H2O 6HNO3+ 5CO(NH2)2 = 8N2+ 5CO2+13H2O
12、2.3.3 吸收过程特点 ?气相 NOx 浓度越高,吸收速率就越快,浓度为1000-3000ppm 时,速率在10 -8 -4*10 -8 mol/cm 2 s ,约等于 0.36 -1.44mol/m 2 h。 ?所有对吸收速率有影响的液相反应都是快速反应,反应在液膜内完成。液相主体内NOx 浓度为零。 ?气相占总传质阻力的比例较大,特别是用还原性碱液作为吸收剂时可达80% ,增加气相 传质系数可提高吸收速率。 根据上述特点和化学吸收理论,NOx的吸收过程对设备的要求为: 较高的气相传质系数; 尽可能大的相界面积; 液体喷淋量和液相传质系数对吸收速率没有明显作用,但喷淋量对相界面积有一定作用
13、。 工艺名称工艺参数设备参数经济指标效率备注 催化还原法 入口 NOx浓 度 处理气量 m 3/h 出口浓度 设备名称规格材质投资 / 万元 碱吸收后含量 600ml/m3 4000 ml/m 3 8500 3.5 L/m 3 4.5 L/m 394 同上 PH10 硝酸氧化碱 液吸收法 2000-4000 500-800 ml/m 3 硝酸浓度 40% 0.5 40 15 80 氧化度 -前: 0.3 氧化度 -后: 0.6-0.7 尿素还原法1g/m 3尿素浓度: 10% 30-40 气液比: 10-15 99.9 5 pH值 1-3 2.3.3 工艺流程 1. 碱吸收工艺流程图 2. 硫
14、代硫酸钠碱吸收工艺流程图 2. 尿素还原工艺流程图 空气 空气 废气 2.4 实施案例 北京当升科技股份有限公司 怀化恒安石化有限公司 河南桐柏鑫泓银制品有限公司 江西上饶得利金属 三、酸雾吸收 3.1 行业特点 主要是酸洗废气,通常浓度相对较低,风量较大,需要配备槽边吸风装置。吸风管路的 配置需要进行计算匹配。 排放标准:恶臭污染物排放标准(GB14554-93) 污染物名称化学式排 放 浓 度 浓 度(mg/m 3) 15 米允许排放速 率(kg/h) 标准 硫酸酸雾H2S0445 1.5 GB16297-1996 盐酸酸雾HCl100 0.26 氟化氢HF 9 0.10 铬酸雾CrO30
15、.07 0.009 氰氢酸HCN 硫化氢H2S 3.2 废气特征 酸雾种类: 酸雾吸收塔处理的主要有害气体为酸雾(H2S04) 、氯化氢 (HCl) 气体及氟化氢 (HF) 气体、铬酸雾 (CrO3) 、氰氢酸 (HCN)气体、硫化氢 (H2S)、氨气 (NH3) 、碱蒸汽等水溶性气 体。 3.3 工艺介绍 采用氢氧化钠为吸收中和液、溶液浓度为2-6%,净化效率均为95% 以上。 吸收塔是以玻璃钢、塑料为主要材料的废气净化设备,具有净化效率高,结构紧凑,占 地面积小,耐腐蚀,耐老化性能好,重量轻,便于安装,运输,管理;维修等特点 3.4 实施案例 绍兴电力设备有限公司 浙江杭峰铁塔有限公司 杭
16、州大和热磁电子有限公司 浙江威陵集团有限公司 江苏靖江友谊金属制品厂盐酸酸雾 四、高温高粉尘烟气治理 4.1 行业特点 高温烟气具有温度高、烟度浓、尘粒细、 含硫含水及可燃可爆等特点,形成了在治理上的复 杂性和特殊性。主要是窑炉产生的高温高粉尘烟气,涉及冶金、电力行业。 4.2 废气特性 烟气温度很高,烟气中粉尘含量较大。 排放标准:恶臭污染物排放标准(GB14554-93) 污染物名称化学式排 放 浓 度 浓 度(mg/m 3) 15 米允许排放速 率(kg/h) 标准 颗粒物120 3.5 GB16297-1996 二氧化硫S02550 2.6 4.3 工艺介绍 动力波逆喷技术 4.2 4
17、.4 实施案例 金川集团贵金属冶炼厂金川合金吹炼炉高温烟气治理 五、氯气治理 5.1 行业特点 贵金属氯气浸出行业, 5.2 废气特性 排放标准:恶臭污染物排放标准(GB14554-93) 污染物名称化学式排 放 浓 度 浓 度(mg/m 3) 25 米允许排放速 率(kg/h) 标准 氯气Cl2 65 0.52 GB16297-1996 注:烟囱排放高度至少25m高 5.3 工艺介绍 5.4 实施案例 六、有机废气治理 6.1 行业特点 通常有机废气处理有甲醛有机废气处理、苯甲苯二甲苯等苯系物有机废气处理、丙酮丁 酮有机废气处理、乙酸乙酯废气处理、油雾有机废气处理、糠醛有机废气处理、苯乙烯、
18、丙 烯酸有机废气处理、树脂有机废气处理、添加剂有机废气处理、漆雾有机废气处理、天那水 有机废气处理等含碳氢氧等有机物的空气净化处理。 按行业分 序号行业名称主要废气特点适宜工艺 1 热镀锌行业氯化铵、氨气碱吸收 2 家具行业三苯光催化、溶液吸收 3 PU合成革 制革行业 乙酸乙酯遇水分解,生 成乙酸 吸附 - 脱附回收 4 喷漆房甲苯,乙酸乙酯为主,在乙酸 乙酯存在下,甲苯,二甲苯的 分解受到抑制 高生物分解性溶剂吸收,生物虑床 5 锂电池行业葡萄糖,硬脂酸葡萄糖分解产 生丙酮酸 芬顿试剂氧化分解 6 合成树脂苯乙烯光催化 7 污水处理厂恶臭气体酸碱吸收 8 油漆行业二甲苯,醋酸丁酯 9 制鞋
19、业三苯废气光催化、溶液吸收 10 化纤行业二硫化碳 ( 较高浓度 ) 冷凝回收 按种类分 类别常见污染物类别常见污染物 脂 肪 类 碳 氢 化 合物 丁烷,正己烷醚,酚、环氧类 化合物 乙醚,甲酚,苯酚,环 氧乙烷,环氧丙烷 芳 香 类 碳 氢 化 合物 苯,甲苯,二甲苯,苯乙烯酯、酸类化合物醋酸乙酯、醋酸丁酯、 乙酸 氯 化 碳 氢 化 合 物 二氯甲烷,三氯甲烷, 三氯乙烯, 二氯乙稀, 四氯乙烯, 四氯化碳 胺、腈类化合物二甲基甲酰胺、 丙烯腈 酮、醛、醇、多 元醇 丙酮, 丁酮, 环己酮, 甲基异丁 基酮, 甲醛, 乙醛,甲醇, 异丙 醇,异丁醇 6.2 废气特性 恶臭气体 名称 简写
20、 化学式 水溶性 爆炸极限 % 沸点 饱和蒸汽压 Kpa 密度 g/cm 3 闪点备注 氨NH3 700:1 15.8-28 0.899( 浓) 空气中允许浓度30mg/m3 三甲胺C3H9N 溶于水2.87 - 0.66 -6.67 硫化氢H2S 1:2.6 4.3-46 -61.8 - 1.53g/L 1% 水 pH=4.5 甲硫醇CH4S 不溶3.9-21.8 7.6 53.32 0.87 17.8 甲硫醚C2H6S 不溶2.2-19.7 37.3 53.2 0.85 17.7 二甲二硫醚C2H6S2 不溶109.6 1.063 24 二硫化碳CS2 0.2g/100g水1.0-60.0
21、 46.5 53.32 1.26 -30 苯乙烯PS 不溶 0.3g/L 145.2 0.906 31.1 其他类简写水溶性 爆炸极限 % 沸点 饱和蒸汽压 Kpa 密度 g/cm 3 闪点备注 苯Ph-H 1.7g/L水1.2-8.0 80.1 0.88 甲苯不溶1.2-7.0 110.6 4.89 0.866 4.4 二甲苯不溶1-7 137 0.86 29 丁酮MEK 25g/100g 水1.81-11.5 79.6 9.49 0.805 1.1 or -9 易使活性炭升温 二甲基甲酰胺DMF 与水混容2.2-15.2 153 0.49 0.948 58 乙酸乙酯8.3g/100g水2.
22、0-11.5 77 13.3 0.902 7.2 开杯 -4 闭杯1ppb 就有味道 乙酸丁酯微溶126 0.88 丙烯酸C3H4O2 与水混容141 1.33 1.05 50 丙烯晴C3H3N 微溶3.5-17.0 77.3 13.33 0.81 -5 香蕉水 ( 天那水 ) C7H14O2 微溶0.67 0.88 25 苯乙烯 6.3 工艺介绍 技术名称工艺名称及原理适宜行业及工况优点缺陷备注 催化燃烧 AOGC 预热式、 自身热平衡式、 吸附 - 催化燃 烧 沥青尾气、异丙苯氧化产生苯酚尾 气、三苯废气和PU合成革废气 无火焰燃烧, 200-400 完全反应, 无二次污染 催化剂易中毒,
23、不能间歇净化率一般在95% 以上 液相吸收 水吸收、液体石油类物质吸收、环糊 精水溶液吸收 (日本 ) 3000-15000m3/h*0.05-0.5%的 VOCs 工艺简单,运行费用低 存在二次污染, 吸收剂本身损耗过 大 光催化降 解 光激发产生强氧化性OH自由基 光强与波长 苯酚分解,低浓度操作弹性小 表面酸化,表面掺杂贵金属提高效率 途径 低温等离 子技术 激发、离解、电离使得气体处于活化 状态 低浓度、高通量流程短,效率高,能耗低有较大安全隐患,设备成本高 水蒸气含量超过5% 时处理效率及效果 受到影响 生物技术 生物过滤器,滴滤器,冲刷塔 有机物被吸附在空隙表面,被微生物 耗用,生
24、成CO2 ,H2O和中性盐 含硫含氮的恶臭类物质以及苯酚, 氰等有害物质。流量大于17000, 体积分数小于0.1%的 VOCs气体。 能耗少,运行费用低,去除效率 高 氧化分解速度慢, 需要很大的接触 面积, PH的控制较为严格。 气态污染物的降解速率为 10-100m3/h , 介质吸附 - 脱附 活性炭 ( 颗粒状和纤维状) 、活性氧化 铝,硅胶,人工沸石 变压吸附 (PSA)、变温吸附 (TSA) 低浓度、高通量去除效率高更换费用高 气速控制:颗粒状:0.6m/s ,纤维毡: 0.1-0.15m/s,蜂窝状: 1.0-1.2m/s 冷凝法 对于沸点高于60 的去除率在80-90%,适用
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