传统的活性炭是一种经过活化处理的多孔炭,为粉末状或颗粒状,而活性碳纤维则为纤维状,纤维上布满微孔,对有机气体吸附能力比颗粒活性炭在空气中高几倍至几十倍,在水溶液中高5~6倍,吸附速率快100~1000倍!没有确切数值,这与活性碳纤维的种类、制作工艺等有关。它是继活性炭之后新一代的吸附材料,它的使用只是近20多年的事,世界上只有少数国能够生产。它的制品可以是丝、纸、毡、布等形式,活性碳纤维的市场价格在40万/吨左右,是活性炭的十几倍到几十倍(煤质活性炭价格在1万/吨左右,椰壳活性炭价格在2万/吨左右)。但因其重量极轻,其制品成本只是略有增高而已。在工业上利用它的强吸附能力去回收有机溶剂,净化空气,净化用水。
为了让更加的环保、节能,废气处理设备将以更好的满足需求,首先,废气处理设备中的气体和液体应具有足够的接触面积和接触时间,气液两相应具有强烈影响,应该降低传质阻力,提高吸收效率。在工业废气中,通常有颗粒物、漆物,重金属,卤素化合物的混合物,因此,在工业废气处理中,应对这些混合物进行严格清洗,以免影响后期的净化效果。预处理通常采用预处理器,水幕过滤器,喷淋塔设备,袋式过滤器,高效袋式过滤器等配套加工设备及配件。
1.掩蔽法原理:采用更强烈的芳香气味与臭气掺和,以掩蔽臭气,使之能被人接收。适用范围:适用于需立即地、暂时地消除低浓度恶臭气体影响的场合,恶臭强度2.5左右,无组织排放源。优点:可尽快消除恶臭影响,灵活性大,费用低。缺点:恶臭成分并没有被去除。2、环保设备稀释扩散法原理:将有臭味的气体通过烟囱排至大气或用无臭空气稀释,降低恶臭物质浓度以减少臭味。适用范围:适用于处理中、低浓度的有组织排放的恶臭气体。优点:费用低、设备简单。缺点:易受气象条件限制,恶臭物质依然存在。3、本地环保设备热力燃烧法与催化燃烧法原理:在高温下恶臭物质与燃料气充分混和,实现完全燃烧适用范围:适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体。优点:净化效率高,恶臭物质被彻底氧化分解。缺点:设备易腐蚀,消耗燃料,处理成本高,易形成二次污染。
含碳纤维高温活化后,纤维表面布满微孔(即氢、氧原子挥发前所占位置),其孔径为一根头发丝的十万分之一,把这些微孔的内表面展开,1g活性碳纤维毡的展开面积高达1600㎡,这是这些微孔起到了吸附气味的作用。从物理学可知,物体的表面对外存在引力,表面越大吸附力越大,正是通过这种范德华力的作用吸附周边分子并牢固与微孔之中。活性炭纤维毡久用之后,微孔会被填满,致使吸附能力有所下降。使用某种办法可使吸附质的动能增加,摆脱引力,自活性碳纤维中逸出(不能完全解吸)。此时活性炭纤维的吸附功能即可复原,重复使用。活性炭纤维脱附再生的方法很多,如热蒸汽解吸法、氮气解吸法等,有机废气治理中常用热蒸汽解吸法。工业上的解吸需要专门装置,而一般民品只需晾晒或电热吹风即可。
废气处理设备主要是指针对财产场所发作的财产废气诸如粉尘颗粒物、烟气烟尘、异味气体、有毒有害气体进行办理的工作。多见的废气处理设备有工厂烟尘、车间粉尘废气处理设备、有机废气处理设备、废气异味净化、酸碱废气处理设备、化工废气处理设备等。废气处理设备设备普遍运用在化工厂、电子厂、喷漆厂、汽车厂、涂料厂、火油化工行业、家具厂、食品厂、橡胶厂、塑胶厂等发作异味、臭味、有毒有害气体的行业。在废气处理设备的诸多设备中应根据细致情况选用用度低、耗能少、无二次污染、尽管做到节约能耗,有利环保。如,废气处理设备行业代表性单位--CHO-91废气处理设备塔采取五重废气吸附过滤净化系统,废气处理设备方案缜密、层层净化过滤废气,曾成功承建过奥运赛艇喷漆废气处理设备,结果较好。
RTO是最近十几年国内兴起的一种有机废气处理技术。经过近几年的使用,RTO也暴露出了一些问题,其中比较突出的问题就是RTO的失火、爆炸等安全问题。结合真实发生的事故案例,据公开资料整理分享有关RTO工作原理、安全事故案例分析与RTO装置安全问题预防措施。绝大部分化工VOCs都是易燃易爆气体,不要盲目选择治理技术工艺,根据废气的成份,浓度,湿度,风量,含尘量等做合理选择,要客观认知每项技术的工作原理和安全预防措施,而且每一技术本身都不是万能的!RTO装置安全问题预防措施:(1) 充分了解客户的工艺,明确工艺过程中有机废气的排放特点及可能存在的突发因素。(2) 严格控制RTO进口有机物的浓度,使其控制在一个安全的水平,这是预防爆炸的一个最根本的措施。RTO本身就是一个点火源,如果进口浓度已经超过爆炸下限,即使前面用了防爆风机、管道采用了防静电都无济于事。由于有机物的爆炸下限随着气体温度的提高会大幅降低,同时由于化工企业有机废气的突发性排放,入口浓度必须远低于爆炸下限(一般低于爆炸下限的25%)。(3) 增设必要的仪器设备,废气入口及必要的废气支路入口处安装浓度监测仪;对于高浓度废气,RTO入口需加稀释风阀;废气入口加缓冲罐,缓冲罐的体积要设计得当;增加浓度监测仪、稀释风阀、RTO风机等仪器设备之间的连锁控制,对突发问题第一时间做出正确的动作;在RTO入口加阻火器,防止回火;在RTO燃烧室、缓冲罐、管道拐弯处加泄爆片;在RTO设备附近设置一些消防设施。(4) 优化收集系统。对吸风罩、风机选用进行规范设计,同时废气收集管线需统筹规划,形成支管→主管→处理装置→总排口的收集处理系统,确保废气收集效果。对于易燃易爆废气在设计收集系统和预处理系统时,不追求过高的强度反而有利于系统安全,不过即使选用强度不高的设备和材料。(5) 强化预处理措施。由于精细化工行业废气排放浓度有较大的波动,因此需对各类不同浓度的有机废气进行混匀、缓冲和预处理,建议企业采用PP 填料塔对有机废气进行预处理,由于PP 填料塔强度不高,在发生事故时极易泄爆,最大限度的保证系统安全。(6) 渐进化科学调试。RTO 炉调试时理应先进行空载调试,待空载调试稳定后再逐步接入低浓度有机废气,如企业污水池加盖收集后废气、车间换风废气等,最终再逐步接入高浓度废气。同时对拟接入高浓度废气的排放流量、排放浓度进行检测,重点关注峰时浓度,单一排气点有机浓度宜控制在1 000 ppm 以内,最高不得超过5 000 ppm。(7) 安装在线监控系统,设置电控系统操作间。RTO 炉净化处理系统是一项人机高度结合的设备,虽然其自动化程度较高,但必须安排专人进行维护与管理,如RTO 炉在发生爆炸前有机物浓度常会在短时间内迅速升高。此时系统若有人值守则可提前发出预警并采取必要的措施,避免事故的发生;同时对RTO各系统尾气安装TVOC 浓度在线监控系统,为企业管理提供必要的数据支撑。