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分享 | 苯系物废气治理与回收技术

发布时间:2020-02-25 点击量:152

广义上的苯系物包括全部芳香族化合物,狭义上的特指包括BTEX在内的在人类生产生活环境中有一定分布并对人体造成危害的含苯环化合物。

其中,由于(benzene),甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzene)、二甲苯(xylene)四类为其中的代表性物质,也有人简称苯系物为BTEX。

由于生产及生活污染,苯系物在人类居住和生存环境中广泛检出。并对人体的血液、神经、生殖系统具有较强危害。因此苯系物的治理越来越受到人们重视,已成为大气污染治理的重点之一。

常见的苯系物废气治理工艺包含低温冷凝法,热破坏法,膜分离法和活性炭吸附法等

低温冷凝法是利用苯系物的饱和蒸汽压随着温度降低而降低的特点,降低温度至苯系物沸点以下,使其由气态变为液态的工艺。该工艺对于高浓度的苯系物废气具有良好的回收效果,但冷凝不彻底,仍然会有较高浓度的废气排出,一般作为废气治理的预处理工艺。

热破坏法可分为直接燃烧法和催化燃烧法,直接燃烧法是把废气中可燃的苯系物当做燃料直接烧掉,但一般废气浓度的热值不足以维持自身燃烧,需要辅助添加燃料进行燃烧。初次投资和运行费用均较高,多作为苯系物废气处理的收尾措施。催化燃烧法是利用催化剂的催化作用,使废气中的苯系物转化成无害物,或者转化成更容易从气流中分离去除的物质。该工艺催化剂价格较高,工艺条件要求严苛,不允许废气中含有尘粒和雾滴(影响催化剂寿命),也不允许有使催化剂中毒的物质,故催化燃烧处理效果相对不稳定。

膜分离法的基本原理是采用对苯系物具有选择渗透性的高分子膜,在一定压力下使苯系物渗透通过高分子膜而被富集,脱除了苯系物的气体留在渗透侧排出系统的工艺。该工艺流程简单,能耗低。但同时投资费用高,且局限于高浓度,低风量的废气处理领域。

活性炭吸附法是利用活性炭的吸附性,将废气中的苯系物进行吸附,再通过热脱附并冷凝回收苯系物的工艺。该工艺中活性炭吸附效果受水分影响较大,经过多次再生后吸附性能下降明显;需要频繁更换活性炭,且更换下来的活性炭是危险废物,处理费用也高。

针对目前苯系物废气处理存在的问题,江苏海普功能材料有限公司研制出HDV型高分子纳米吸附剂,可将废气中的苯系物吸附去除。吸附饱和后,用热脱附对纳米吸附剂进行脱附再生,苯系物蒸汽可冷凝回收。具体工艺如下:

 

具体流程说明为:车间苯系物废气先经过真空泵抽取后,进行预处理。冷凝液化后的苯系物用储罐接收,未冷凝下来的苯系物接入装有纳米吸附剂的吸附塔进行吸附富集,废气经过吸附后可达标排放。吸附剂吸附饱和后,将蒸汽通入吸附塔进行吹脱。吹脱出的苯系物蒸汽,可分离回收出苯系物溶剂。热脱附后的纳米吸附剂温度较高,通入洁净空气冷却至室温后,可重新用于吸附。吸附塔通常配置为2台,1台用于吸附,1台用于脱附备用。对于高浓度的废气也可配置2台以上。

 

该工艺对于废气中苯系物的去除率可达99%以上,并在多个项目现场得到验证。

附HDV型纳米吸附剂优点:

  1. 孔结构可控且孔容积高;
  2. 具有良好的物理化学稳定性,耐酸、碱和有机溶剂、具有较高的热稳定性和机械强度,耐磨损;
  3. 表面呈现高疏水性,湿度对吸附性能无影响;
  4. 容易再生且吸附性能稳定;
  5. 不需更换即无危险废物产生。
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