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復(fù)方液吸收法處理低濃度苯類廢氣
摘要：低濃度苯類有機(jī)廢氣的常用處理方法有催化燃燒法、活性炭吸附法、微生物處理法及吸收法等, 其中吸收法投資費(fèi)用少, 運(yùn)行成本低, 在中小型企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。文章結(jié)合具體應(yīng)用實(shí)例, 在傳統(tǒng)吸收法的基礎(chǔ)上, 針對(duì)低濃度苯類有機(jī)廢氣提出了一種新的復(fù)方液吸收法, 提高了吸收效率, 使低濃度苯類廢氣的凈化處理效率達(dá)到87. 5%。該項(xiàng)技術(shù)具有投資省、運(yùn)行成本低、凈化效率高、易操作等特點(diǎn), 有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：苯 有機(jī)廢氣 復(fù)方液吸收法
低濃度苯類有機(jī)廢氣常產(chǎn)生于印刷、油漆噴涂及制鞋業(yè)等生產(chǎn)過程中,其污染物主要從油墨、油漆、粘鞋劑及其溶劑中揮發(fā)出來形成。這一類污染物主要包括苯、甲苯、二甲苯等。國內(nèi)、外的研究業(yè)已證實(shí),這類污染物具有致癌作用,對(duì)人體健康會(huì)造成嚴(yán)重危害[1～3]。我國已明確規(guī)定該類污染物在車間內(nèi)的最高允許濃度,同時(shí)也制定了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)[4],因而對(duì)該類有機(jī)廢氣必須進(jìn)行有效的控制與治理。本文將探討低濃度苯類有機(jī)廢氣的處理方法,并結(jié)合工程實(shí)例研究一種低廉、有效、易行的復(fù)方液吸收法。
1 處理方法研究
20世紀(jì)70年代以來,我國對(duì)苯類有機(jī)廢氣的處理已進(jìn)行了許多研究,并取得了大量的成果。迄今比較成熟且較常用的有催化燃燒法、活性炭吸附法、微生物處理法及吸收法等[5～8]。催化燃燒法是利用催化劑使有害氣體中的可燃組分在較低的溫度下氧化分解成CO2和H2O并釋放熱量。但在運(yùn)行過程中,催化劑容易發(fā)生劣化現(xiàn)象,處理效率降低,而且在處理過程中,需對(duì)廢氣進(jìn)行預(yù)處理。整套系統(tǒng)投資費(fèi)用高,運(yùn)行費(fèi)用也高,在選用中受到了相應(yīng)的限制。
活性炭吸附法是利用活性炭內(nèi)部的微孔,將廢氣中的一種或幾種組分濃集在固體表面,從而與其它組分分開。其處理效率取決于活性炭的吸附值及其填充量。該處理方法需有活性炭再生裝置,如鍋爐、壓縮空氣等,因而一次性投資較大,運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高,操作、管理也比較復(fù)雜,在設(shè)計(jì)選用時(shí)受到了相應(yīng)的限制。
微生物處理法是以微生物懸浮液作為噴淋液,將廢氣中的有害成分洗滌至懸浮液中,在微生物作用下進(jìn)一步降解,達(dá)到處理目的。該方法由于微生物的生長需要大量的營養(yǎng),因而需要不斷添加營養(yǎng)物及通入一定的氧氣保證微生物的進(jìn)一步生長,所以微生物處理法對(duì)操作要求較高,使用不便。
吸收法是以液體為吸收劑,通過洗滌吸收裝置使廢氣中的有害成分被液體吸收,從而達(dá)到凈化廢氣的目的。該處理方法投資費(fèi)用較少,運(yùn)行成本也較低,因而在一些中小型企業(yè)中的應(yīng)用比較廣泛。
本文主要研究在中小型企業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的吸收法。采用吸收法處理低濃度苯類有機(jī)廢氣的關(guān)鍵是吸收液的選擇。在20世紀(jì)80年代多采用輕柴油作為吸收液,其處理效率一般在70%左右[1]。隨著排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格和環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提高,上述吸收效率已難于滿足其處理要求。本文在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了試驗(yàn)研究,提出一種復(fù)方液吸收法,解決了吸收效率低這一難題。復(fù)方液吸收法的工藝特點(diǎn)和關(guān)鍵在于復(fù)方液的成分選擇與配方,以及復(fù)方液的最佳使用環(huán)境條件。該復(fù)方液以水和無苯柴油作為主配方,添加MOA助劑及磷苯二甲酸二丁酯,并調(diào)節(jié)吸收液至弱堿。
復(fù)方液吸收法處理低濃度苯類有機(jī)廢氣,其處理效率明顯好于傳統(tǒng)的吸收液,使低濃度苯類廢氣的凈化處理效率由70%左右提高到85%以上。
2 應(yīng)用實(shí)例
2.1 方案確定
桂林市塑料彩印包裝廠是一家專業(yè)從事塑料膜彩印的企業(yè),在其生產(chǎn)過程中,油墨及油墨稀釋劑中以甲苯為主的有機(jī)污染物揮發(fā)出來嚴(yán)重污染車間內(nèi)外環(huán)境。對(duì)廠家提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,甲苯最大產(chǎn)生量為0.9kg/h。經(jīng)多方調(diào)查分析和研究,確認(rèn)該項(xiàng)目屬以甲苯為主的低濃度有機(jī)廢氣處理工程,決定采用復(fù)方液吸收法進(jìn)行處理,處理工藝流程如圖1所示。
圖1 復(fù)方液吸收法處理低濃度苯類有機(jī)廢氣工藝流程
由圖1可知,印刷機(jī)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣經(jīng)設(shè)置于印刷機(jī)座上部的組合傘形罩捕集(3組),經(jīng)并聯(lián)風(fēng)管和閥門,匯主風(fēng)管后進(jìn)入吸收塔進(jìn)行吸收處理,凈化后氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)煙囪排空。
2.2 主要設(shè)備及工藝參數(shù)
該工藝在設(shè)計(jì)時(shí),欲使車間空氣中有害成分的濃度小于最高允許濃度,以通風(fēng)最不利條件確定通風(fēng)量Q=6000m3/h,用靜壓平衡法計(jì)算確定主風(fēng)管D=320mm[8,9]。系統(tǒng)復(fù)方液循環(huán)使用,循環(huán)使用周期為90d,系統(tǒng)吸收液用量為7.5m3/h。吸收塔型號(hào)為WFL-03,離心風(fēng)機(jī)為4-68型No.4.5A。
2.3 處理成本與治理效果
2.3.1 處理成本
該套有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)總投資10.2萬元,系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用由人工費(fèi)、電費(fèi)及復(fù)方液費(fèi)用構(gòu)成,平均日處理費(fèi)用為45元。
2.3.2 治理效果
該套處理系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,車間有機(jī)廢氣濃度明顯降低,大大凈化了車間空氣,改善了工人的工作環(huán)境。處理后的廢氣,經(jīng)桂林市環(huán)境監(jiān)測站實(shí)地采樣檢測,甲苯的濃度遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)[4],凈化效率達(dá)87.5%。具體檢測結(jié)果見表1所列。
表1 桂林市塑料彩印包裝廠廢氣處理結(jié)果
廢 氣 車間質(zhì)量濃度 (mg/m3) 排放質(zhì)量濃度(mg/m3) 凈化率 (%)
處理前 處理后 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 處理前 處理后 國家標(biāo)準(zhǔn)
甲 苯 200.7 98.2 100 98.2 12.3 40 87.5
異丙醇 431.2 285.4 300
醋酸丁酯 429.9 284.2 300
3 結(jié)束語
采用復(fù)方液吸收法處理低濃度苯類有機(jī)廢氣具有顯著的效果。對(duì)于風(fēng)量較大,濃度較低的有機(jī)廢氣,如印刷、油漆噴涂及制鞋業(yè)等尤為適合。該項(xiàng)技術(shù)具有投資省、運(yùn)行成本低、凈化效率高,易操作等諸多優(yōu)點(diǎn),環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著,有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
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