[環境(jìng)監測(cè)儀器係統]化工園區企業VOCs排放治理(lǐ)技術的評價(jià)分析

2019-03-21 09:33:47 admin
以浙江省某(mǒu)典型化工園區為(wéi)研究對象,通過對(duì)園區內化工企(qǐ)業的生產工藝、VOCs排放情況及VOCs處理設施的詳細調(diào)研,總結園區內企業VOCs排放特征,從技術和經濟兩方麵對(duì)園區內主流VOCs治理技術進行了分析和評價,為化工企業(yè)選擇VOCs治理技術提供(gòng)參考.

[環境監測儀器係統]化工園區企業(yè)VOCs排放治理技術的評價分析

和(hé)吸收法(fǎ)的技術(shù)成熟度最高,投資(zī)成(chéng)本和運行成本較(jiào)低,但(dàn)VOCs的去除率差別大,效果不(bú)穩(wěn)定。等離子體法技術成熟度不高,電暈放電形式的等離子體法投資和運行成本較低,其他放電(diàn)形式(shì)的等離子(zǐ)體法(fǎ)投資和運行成本較高,但在目前的應用案例中總體去除效果(guǒ)不理想。燃燒法(fǎ)包括直接燃燒法和蓄熱式熱力(lì)焚燒法(RTO),VOCs去除率高(gāo),適合大部分中高濃度、低(dī)含氯的VOCs廢(fèi)氣,但投資成本和運行成本高於其他處理方法。

在投資費用和運行費用中,+的多少代表費用的(de)高低(1)吸收法。吸收法是(shì)利用VOCs組分在(zài)吸(xī)收劑中的溶解性差異對(duì)不同VOCs吸收分離的技術[8]。吸收法在化工園區內使用率最高,主要原因是技術成(chéng)熟、工藝流程簡單、投資運行費用低。化工企業排放的VOCs廢氣中(zhōng)水溶性組分(fèn),采用水噴淋吸收(shōu)法具有較好的處理(lǐ)效果(guǒ);酸性、堿(jiǎn)性組分則可利用酸堿中和原理,分別采用堿性、酸性的噴淋液吸收。

表2列(liè)舉了(le)典型企業吸收法(fǎ)的相關指標。由(yóu)於(yú)化工企業(yè)排放VOCs種類複雜,當單級吸(xī)收處理效率有限(xiàn)時,可采用多級吸收方式。在調研中發現,吸收(shōu)法使用時存在吸收液更換不及時等問題,會導致處理效率嚴重下降。因此(cǐ),化工企業需要(yào)及時更換並妥善處理吸收液,如有回用價(jià)值,可對吸收液進行精餾處理。

(2)吸附法(fǎ)。吸附法是利用固體表麵的(de)不平(píng)衡的化學鍵力或分子(zǐ)引力,使VOCs其中的一種或多(duō)種組(zǔ)分(fèn)濃縮於固體表麵上, 以達到(dào)分離的目的。吸附法是目前處理VOCs最常見的方法,特別適用於處理中(zhōng)、低濃度、總排放量較少的(de)VOCs ,技術成熟度高。吸附法設備簡單、投資小、操作方便(biàn),但廢吸附劑需要(yào)作為(wéi)固廢單獨處理。高宗江等人實測了吸附法的處理效率不超過80%,並且保(bǎo)證吸附劑及時更換。

表3列舉了典型企業吸附法的相關指標。吸附(fù)法的(de)投資成本(běn)和運行成本(běn)較吸收法有所增加。企業E和(hé)企業F的運行成本集中在購買吸附劑的(de)費用。有些企(qǐ)業(yè)安裝了(le)脫附再生裝置則可以降低運行成本(如企業G)。目前吸附法(fǎ)應用存在的(de)問題是吸附劑更換不及時。如果(guǒ)沒有適時更換或再生,吸(xī)附劑(jì)飽和後處理效率甚(shèn)至可以降至零(líng)。

 

(3)燃燒(shāo)法。燃燒法是目前應用較為廣泛的VOCs治理技術之一。本次調研中涉及的燃燒法為直(zhí)接燃燒(shāo)和RTO。化工企業排放的廢氣往往溫度較高,采用燃燒法可以利用這部分熱量。直接燃燒法工藝簡單、技術成熟度高,但能耗(hào)高、運(yùn)行成本高,且不適於處理含氯有機廢氣,否則易產生C1,、COCl2,、NOX、多氯二苯(běn)呋喃等有毒副產物。RTO則通過蓄(xù)熱材料回收熱量,可以達到90%~95% 的熱回收率,運行費用降低。園區內采用燃燒(shāo)法的企業VOCs排放組分複雜,包含(hán)甲苯、二(èr)氯甲烷、二甲基亞碸、甲醇等十幾種,基(jī)本來自生產工藝(yì)(如精餾(liú)、反應釜等)排放的廢氣(qì)。燃燒法的處理效率一般認為可達到95%以上 。

表4列舉了燃燒法的相關指標。直(zhí)接燃燒法的投資成本低於RTO法,但運行成本高於(yú)RTO法。目前應用的主(zhǔ)要問題是燃燒法投資成本和運行成本均較高,且存在二(èr)嗯英汙染隱患。

 

(4)等離子體法。低溫等離子體法利用高壓脈衝放電獲得高能電子、離子和自由基等活性粒子可與VOCs發生作用,將VOCs轉化為CO2、H2O等無害或低(dī)害物質,從而使廢氣得到淨化。有研究表明,等(děng)離子體容易打開C—S和(hé)S—H,對於臭味和苯(běn)係物的淨化均具有良好的(de)效果。等離(lí)子體法適宜處理低濃度、大風量的廢氣,但是(shì)實(shí)際應用(yòng)的處理效果一般不超過70%。表5列舉了等離子體法處理的相關指標。

等離子體處理設施對惡臭(chòu)指標有一定的處理(lǐ)效果,但對VOCs淨化效率不高。目前等離子體處理在化工園(yuán)區內的(de)應用存在的問題是企業對(duì)於其作用機理研(yán)究不夠充分,還沒有形成規律性認識,很多企業隻是在模仿這項(xiàng)技術,並(bìng)沒有真正(zhèng)掌(zhǎng)握核心機(jī)理。

3 結束語(yǔ)

園區內化工企(qǐ)業以溶劑消耗型企業為主,VOCs廢氣(qì)排放量大且濃度較高。廢氣成分複雜(zá)、種類繁多,廢氣排放與化工(gōng)企業生產情況息息相關,並伴有惡臭異味等,導致化工(gōng)企業VOCs處理難度大。

園區內VOCs排放治理技術覆蓋率為85%,以吸收法及其組合工藝為主(zhǔ),部分企業采用活性炭吸附、燃燒法、等(děng)離子體等技(jì)術。鑒於園區內VOCs排放(fàng)特征複雜,部分企(qǐ)業采用(yòng)的治(zhì)理技(jì)術去除效果一般。園區內正(zhèng)推廣(guǎng)燃燒法等高效治理技術,以提高vOCs處理效率。

園區內VOCs排放治理技(jì)術在長期的(de)應用過程中存(cún)在不同程度的問題,主要有治理設施監管不力(lì)、吸附劑或吸收液更換不及時等。因此園區內企業應提高處(chù)理設施運行管理水(shuǐ)平,保證處理設施(shī)的正常運行。


  
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