發酵廢氣治理 吸收技術與冷凝技術
吸收技術:
利用吸收法吸收VOCs時,吸收劑的選擇一般需考慮以下因素:
(1)對氣體溶解度大
(2)低粘度
(3)飽和蒸汽壓低揮發性小
(4)低熔點,高沸點,化學穩定性好,且無毒無害不易燃
(5)價格便宜
對設備無腐蝕實際應用中,任何一種吸收劑不可能同時達到以上要求,所以要根據實際情況篩選優化好合適的吸收劑。常用的吸收劑類型包括微乳液、油類和表面活性劑的水溶液。油類吸收劑易燃,易揮發造成二次污染,在實際應用中受到限制。微乳液制備方法較復雜,而且依賴于壓力、溫度和吸收劑種類等因素。水是最廉價,最易獲取最安全最理想的吸收劑但是有機廢氣在水中的溶解度很小(在室溫下,苯蒸汽在100g水中的溶解度僅為0.07g),為了增加VOCs在水中的溶解度,可以采用向水中添加表面活性劑的方法,增強有機化合物在水溶液中的分散程度,從而增大VOCs的溶解度,提高吸收效率。
其常用方式有填料塔和噴淋塔兩種吸收法,吸收效果主要取決于吸收劑的吸收性能和吸收設備的結構特征。該法對吸收劑和吸收設備的有較高的要求,而且需要定期更換吸收劑,過程較復雜,費用較高。
吸收主體設備為吸收塔,吸收塔的類型有填料塔、湍球塔、板式塔、噴淋塔等多種形式,吸收塔的主要功能是使VOCs氣體與吸收劑液體充分接觸,VOCs氣體分子通過擴散進入吸收劑溶液中達到相平衡,VOCs從氣相轉化到吸收劑的液相中,從而實現分離VOCs的目的。常見的吸收器是填料洗滌吸收塔,典型吸收凈化工藝流程如下圖所示。噴淋吸收裝置在一般化工生產中采用,而在發酵排氣中應用,有不耐蒸汽高溫滅菌,吸收效率低、易產生吸收劑二次液沫夾帶損失和運行費用高等弊端。當吸收達到平衡后需對吸收劑進行再生。一種再生方法是通過解吸將溶于吸收劑中的VOCs直接分離出來;另外一種方式是通過生物化學處理方式將吸收液中的VOCs予以消除,以避免產生二次污染。 吸收法一般用于處理氣量大,濃度低的VOCs氣體。
1一吸收塔;2一解吸塔;3一泵;4一冷卻器;5一換熱器;6一冷凝器:7一再沸器
冷凝技術:
冷凝法對沸點在 37℃以上的有機廢氣有較好的去除效果。冷凝的方式有直接接觸冷凝和表面熱交換兩種。表面冷凝器將冷卻介質不與 VOCs直接接觸,而是通過間壁進行熱量交換,使 VOCs冷凝下來。如列管式冷凝器、螺旋式冷凝器等。表面冷凝器可回收 VOCs,但由于間壁傳熱,冷卻效果較差。冷卻介質一般采用水、液氨等。接觸冷凝器是將冷卻介質與 VOCs直接接觸進行熱量交換的設備,可采用噴淋塔、板式塔、填料塔等,此類設備的冷卻效率高,但不能回收有用組分,必須對冷卻液進行處理,否則易造成二次污染。
冷凝技術是最簡單的一種回收技術,所需設備簡單,操作容易,回收的有機物質純度比較高。但是要想回收率高,對溫度和壓力的要求就比較高,溫度要低,壓力要高,這就需要較高的運行費用。冷凝法的回收率普遍較低(45%~55%),通常只用作初級回收。在實際工程運用當中,用冷凝技術回收 VOCs往往與其它的回收技術聯合使用,用其它手段將低濃度有機物濃縮為高濃度有機物,然后用冷凝法回收該有機物,這樣既節約了成本,又可以獲得高純度的有機物。
吸收主體設備為吸收塔,吸收塔的類型有填料塔、湍球塔、板式塔、噴淋塔等多種形式,吸收塔的主要功能是使VOCs氣體與吸收劑液體充分接觸,VOCs氣體分子通過擴散進入吸收劑溶液中達到相平衡,VOCs從氣相轉化到吸收劑的液相中,從而實現分離VOCs的目的。常見的吸收器是填料洗滌吸收塔,典型吸收凈化工藝流程如下圖所示。噴淋吸收裝置在一般化工生產中采用,而在發酵排氣中應用,有不耐蒸汽高溫滅菌,吸收效率低、易產生吸收劑二次液沫夾帶損失和運行費用高等弊端。當吸收達到平衡后需對吸收劑進行再生。一種再生方法是通過解吸將溶于吸收劑中的VOCs直接分離出來;另外一種方式是通過生物化學處理方式將吸收液中的VOCs予以消除,以避免產生二次污染。 吸收法一般用于處理氣量大,濃度低的VOCs氣體。
熱交換冷凝工藝流程
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