時(shí)間：2023-05-29 17:38:22
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇廢氣處理，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】涂裝廢氣；污染控制；探討
1.涂裝廢氣來源
涂裝是指對金屬和非金屬表面覆蓋保護(hù)層或裝飾層，是產(chǎn)品表面保護(hù)和裝飾采用的最基本的技術(shù)手段。涂裝工藝可以簡單歸納為：前處理噴涂干燥或固化。前處理一般包括除油、除銹、鈍化（磷化）工藝。針對不同的涂層及對抗腐蝕的要求，除油、除銹、磷化等處理方法要視工件原材料的狀況來選擇。在前處理除銹工藝中，噴砂、拋丸或打磨工藝，也在不同行業(yè)的不同部門按需擇用。
隨著涂裝技術(shù)的飛速發(fā)展，涂裝自動化生產(chǎn)有了明顯的進(jìn)步，靜電噴涂、電泳涂漆、粉末噴涂技術(shù)得到了應(yīng)用推廣。但是，目前涂裝所采用的還都是屬于有機(jī)溶劑型涂料。
根據(jù)涂裝生產(chǎn)工藝，涂裝廢氣主要來自于前處理、噴涂、干燥過程，所排放的污染物主要為：前處理過程中產(chǎn)生的粉塵或酸霧，噴漆時(shí)產(chǎn)生的漆霧和有機(jī)溶劑，干燥揮發(fā)時(shí)產(chǎn)生的有機(jī)溶劑。漆霧主要來自于空氣噴涂作業(yè)中溶劑型涂料飛散的部分，其成分與所使用的涂料一致。有機(jī)溶劑主要來自于涂料使用過程中的溶劑、稀釋劑，絕大部分屬揮發(fā)性排放，其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。涂裝中排放的有害廢氣主要集中在噴漆生產(chǎn)線上，其中噴漆室、晾干室、烘干室是廢氣的主要發(fā)生源。
2.涂裝廢氣治理措施
涂裝廢氣的治理可分為防、治兩條途徑。防主要是減少廢氣的排放，治主要是對不可避免的排放氣體進(jìn)行凈化治理。
2.1減少廢氣排放
2.1.1源頭控制，減少有機(jī)溶劑的使用
為了減少涂裝過程中的廢氣排放，可從源頭著手，不用或少用含有有機(jī)溶劑的涂料，如采用粉末涂料、水性涂料、高固體成分涂料等。粉末涂料不使用有機(jī)溶劑，涂裝過程中除產(chǎn)生涂料粉塵外，基本上不排放有害廢氣，因此，近年來發(fā)展迅速，應(yīng)用范圍大幅增加。水溶性涂料和高固體成分涂料同樣可有效減少涂裝過程中的有害廢氣排放，是涂料行業(yè)的發(fā)展趨勢。在涂裝過程中，選擇高固體成分涂料或不用有機(jī)溶劑的涂料，雖然涂料價(jià)格較貴，但卻減少了有機(jī)溶劑的排放，降低了廢氣處理的難度和處理設(shè)施的規(guī)模，符合清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排的要求。
2.1.2提高涂料利用率，減少使用量
在涂裝生產(chǎn)中，噴涂是常用的方法。但噴涂產(chǎn)生的漆霧較多，涂料會以漆霧形式揮發(fā)到空氣中。
涂覆效率受到很多因素的影響，涂裝大面積工件時(shí)，這些涂裝方法的涂覆效率都很高。但只有大容量低壓空氣噴槍（HVLP）和靜電噴涂才能滿足60％的涂裝效率。另外，采用機(jī)械手噴涂和旋轉(zhuǎn)霧化方式，都能夠提高涂料的利用率。
2.2排放廢氣的治理
對于涂裝排放的廢氣，可采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行凈化治理。凈化治理存在兩條途徑，一條是將廢氣中的有機(jī)溶劑回收利用，另一條是將廢氣中的有機(jī)溶劑分解為CO2和H2O。
2.2.1有機(jī)溶劑的回收利用
涂裝過程中產(chǎn)生的漆霧和揮發(fā)的有機(jī)溶劑，可進(jìn)行回收利用的主要是有機(jī)溶劑。回收方法有活性炭吸附法、液體吸收法和冷凝法。
（1）活性炭吸附法。主要是利用活性炭比表面積（500-1200m2／g）大，具有優(yōu)異的吸附性能，使有機(jī)溶劑蒸氣吸附其表面，當(dāng)加熱烘干吸附介質(zhì)時(shí)，被吸附的氣體解析出來，經(jīng)冷卻成為液態(tài)，再經(jīng)分離達(dá)到回收溶劑的目的。
活性炭吸附法，需設(shè)置過濾器和冷卻器進(jìn)行預(yù)處理，除去廢氣中的漆霧，并將廢氣降低至適當(dāng)?shù)臏囟龋员ＷC活性炭不被堵塞，不會因廢氣溫度過高而導(dǎo)致燃燒。由于活性炭吸附有機(jī)溶劑后，其吸附力將逐漸降低，為了保證吸附效率，需要脫附，使活性炭重新恢復(fù)活性。最常用的活性炭再生法是水蒸汽脫附法，脫附后的混合氣體進(jìn)入冷凝器冷卻成液體，再進(jìn)入分離器，使溶劑和水分離，達(dá)到回收溶劑目的，而分離水需經(jīng)處理后才能排放。當(dāng)前，活性炭吸附法有了新的發(fā)展，即以活性炭纖維代替通常使用的粒狀或柱狀活性炭，其使用壽命比普通粒狀活性炭長3-4倍。國內(nèi)也出現(xiàn)了以活性炭纖維（ACF）作為吸附介質(zhì)，回收有機(jī)溶劑的裝置。對于回收的溶劑有兩種利用方法：重新分餾利用或燃燒產(chǎn)生熱量。前者要視企業(yè)自身情況，可增加設(shè)備，自行分餾利用或委托溶劑生產(chǎn)廠家分餾利用。
后者需要在設(shè)備中增加催化燃燒室及熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，將從活性炭纖維上脫附的有機(jī)溶劑高溫催化燃燒，并為設(shè)備的運(yùn)行提供能量，因此不再需要蒸汽脫附有機(jī)溶劑，并且也不存在溶劑回收過程中對于分離水的處理要求。
現(xiàn)在國際上最新的發(fā)展，是采用活性炭纖維布（ACFC）作為吸附介質(zhì)，通電加熱脫附回收有機(jī)溶劑。
這種方法具有的優(yōu)點(diǎn)：有機(jī)溶劑在固相和流體相之間的質(zhì)量轉(zhuǎn)移快，比粒狀活性炭快2-20倍；ACFC使用壽命長；ACFC能夠快速加熱、不需要水蒸汽脫附，因而操作和維護(hù)簡便，脫附的有機(jī)溶劑不需要除水，可以直接應(yīng)用，并且不存在廢水處理問題。
關(guān)鍵詞：揮發(fā)性有機(jī)廢氣(VOCs) 生物滴濾法 甲苯 生物降解
甲苯是一種重要的化工原料和有機(jī)溶劑，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。甲苯在常溫下為無色液體，極易揮發(fā)，其蒸汽對眼睛、呼吸道、皮膚有很強(qiáng)的刺激性，吸入八小時(shí)濃度為375-750mg/m3的甲苯蒸汽時(shí)，會出現(xiàn)疲憊、惡心、錯(cuò)覺、活動失靈、全身無力、惡心、頭痛等癥狀;長時(shí)間吸入會因呼吸器官中樞麻痹而導(dǎo)致死亡。在我國規(guī)定排放的工業(yè)氣體中甲苯的濃度必須小于60mg/m3。生物法用于VOCs物質(zhì)處理具有投資少、運(yùn)行管理方便、處理效率高、無二次污染等優(yōu)點(diǎn).目前，生物法凈化低濃度有機(jī)廢氣已成為當(dāng)今世界上人們廣泛關(guān)注的發(fā)展方向和前沿研究課題之一[1.2]。本研究選擇甲苯為VOCs代表，選取階梯環(huán)和鮑爾環(huán)為填料，研究滴濾池凈化VOCs的性能，為生物法在VOCs凈化領(lǐng)域的應(yīng)用提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)裝置與流程
工藝流程及試驗(yàn)裝置如圖1所示。生物滴濾塔由直徑250mm，高1700mm不銹鋼材料制成，其中填料層高度為660mm，分三層安裝，每層填料高度220mm。上兩層填料為15×17×1mm的鮑爾環(huán)，最下層為25×12×1mm階梯環(huán).每層之間采用不銹鋼多孔板支撐。
1.2 廢氣氣源
由空壓機(jī)輸送出的壓縮空氣首先進(jìn)入緩沖罐，再分成主、輔兩條氣路.輔氣路向純甲苯瓶中吹入少量的空氣，促使甲苯氣體從甲苯瓶中揮發(fā)出來，而后，這部分帶有甲苯的氣體與主氣路的空氣混合，混合均勻后得到一定濃度的甲苯廢氣。在試驗(yàn)過程中依靠調(diào)節(jié)主、輔氣路內(nèi)氣體流量比例改變進(jìn)氣濃度。
1.3 測試指標(biāo)及手段
主要測定項(xiàng)目有：(1)甲苯濃度，采用檢知管法，監(jiān)測范圍0～1000mg/m3;(2)氣體和液體流量采用轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量;(3)微生物相：光學(xué)顯微鏡觀察攝影。
1.4 微生物的培養(yǎng)和馴化
接種污泥取自邯鄲市東效污水廠運(yùn)行良好的氧化溝，該混合液MLSS為4000mg/L，泥生物相豐富，經(jīng)過三天的強(qiáng)化培養(yǎng)，可以進(jìn)行接種掛膜，掛膜馴化方法見文獻(xiàn)[3]。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1 甲苯的去除效果
關(guān)鍵詞 工業(yè)廢氣；生物凈化法；應(yīng)用分析
中圖分類號 X7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）11-0048-02
近年來，我國經(jīng)濟(jì)迅猛的發(fā)展帶來了一些環(huán)境問題。部分化工企業(yè)在生產(chǎn)中不注重對廢氣的處理，導(dǎo)致廢氣污染環(huán)境，給人類的生存帶來了潛在的威脅。因此，各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)對廢氣的排放高度重視，在對廢氣進(jìn)行處理時(shí)也要采取科學(xué)有效的方法，生物凈化法對廢氣處理的效率十分高，同時(shí)，其所需的成本很低，對工業(yè)排放廢氣具有重要的作用。
1 處理原理
生物凈化法的科學(xué)之處就在于，其使用化學(xué)知識對廢氣進(jìn)行氧化分解，對其進(jìn)行凈化，同時(shí)將其分解出的有機(jī)物用作填料來增加能源，對廢氣進(jìn)行利用，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)化為無害的簡單細(xì)胞組織，在使用生物凈化法來對工業(yè)廢氣進(jìn)行處理時(shí)有以下幾個(gè)流程[1]。
首先，在處理之前使用水對工業(yè)廢氣中的污染物進(jìn)行溶解，使其充分溶入水中，形成液膜；其次，通過對液膜的濃度進(jìn)行調(diào)整使污染物得到一定的擴(kuò)散分解，在污染物進(jìn)行溶解的過程中，液膜中的微生物將其進(jìn)行吸取；最后，在微生物對廢棄物進(jìn)行吸取的過程中，會產(chǎn)生一些物質(zhì)，這些物質(zhì)在能夠作為營養(yǎng)物來進(jìn)行使用，在進(jìn)行吸取中還會有一些會分布在空氣中，剩下的部分則會重新進(jìn)入液膜中。換句話說，生物凈化法實(shí)際上就是對污染物進(jìn)行降解和傳質(zhì)，進(jìn)而使廢氣中的污染物得到凈化，促進(jìn)生態(tài)平衡。
2 工業(yè)廢氣的危害
目前，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展會涉及到大量的工業(yè)生產(chǎn)，工業(yè)生產(chǎn)就會排放出工業(yè)廢氣，若這些廢氣不經(jīng)處理就被排放到空氣中會對環(huán)境造成很大的污染，破壞生態(tài)平衡，使人們的生活環(huán)境日益變差，對人們的健康帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。工業(yè)廢氣中含有很多對人體有害的物質(zhì)，對人體的健康會造成很大的損傷，由于工業(yè)廢氣中包含的物質(zhì)具有不同的毒性，對人體的損害程度也有所不同，具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。
首先，對人的中樞神經(jīng)造成影響，更甚者會急性中毒；其次，磷化物會影響人體血液膽堿醋酶的活性，使人神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生障礙；最后，腈類物質(zhì)會使人感到身體不適，甚至?xí)θ说纳踩斐赏{。
3 影響效率的因素
1）微生物。在進(jìn)行生物凈化的過程中，要對微生物進(jìn)行有效的利用，微生物在對工業(yè)廢氣進(jìn)行處理的過程中起到的是降解作用，由于工業(yè)廢氣中污染物的組成不盡相同，在對微生物進(jìn)行選取的時(shí)候也要進(jìn)行多方面的考慮，進(jìn)而選取出合適的微生物來對工業(yè)廢氣進(jìn)行凈化處理[2]。
2）填充劑。填充劑在工業(yè)廢氣凈化中的作用是至關(guān)重要的，填充劑在凈化的過程中還要對微生物進(jìn)行相應(yīng)養(yǎng)料的供給，對填充劑進(jìn)行選取有嚴(yán)格的要求。首先，對其持水能力、表面積和pH值等都有嚴(yán)格的要求；其次，在對其選擇的過程中一定要考慮成本，在滿足選取標(biāo)準(zhǔn)的情況下，盡最大可能降低成本，選取出物美價(jià)廉的填充劑，使工業(yè)廢氣的處理效率和利益兼得。
3）壓降。在使用生物凈化法對工業(yè)廢氣進(jìn)行處理中，一定要注意床層間壓降，對其進(jìn)行良好的控制能夠使成本得到降低。在進(jìn)行各類生物凈化法的過程中，對填充劑進(jìn)行有效的選擇能夠使壓降保持在一個(gè)穩(wěn)定的程度，進(jìn)而使廢氣處理效率得到提升，減少凈化所需
成本[3]。
4 廢氣處理工藝
1）生物滴濾法。對生物的過濾和生物的吸收進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，使其能夠產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，廢氣發(fā)生分解進(jìn)而使其得到凈化，這就使生物濾池法的工作原理。在對工業(yè)廢氣進(jìn)行處理時(shí)，對其進(jìn)行降解和吸收時(shí)，其工序都是在相同的反應(yīng)器中進(jìn)行的，反應(yīng)器中的填充劑主要有聚丙烯塊、石塊和陶瓷燈，這些物質(zhì)都可以使微生物快速生長，是其生長的介質(zhì)。
在對工業(yè)廢氣進(jìn)行處理前，首先要對填充劑進(jìn)行營養(yǎng)液的補(bǔ)充，在其表面噴灑，當(dāng)其流向底部時(shí)在對其進(jìn)行相應(yīng)的收回工序，這樣能夠?qū)I養(yǎng)液進(jìn)行重復(fù)使用。在對工業(yè)廢氣中的污染物進(jìn)行凈化時(shí)使用生物滴濾法，填充劑對污染物發(fā)生作用，使其對代謝物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而后在對形成的液體進(jìn)行替換，在這個(gè)過程中，其具有強(qiáng)大的緩沖力，生物滴濾法主要適用范圍為酸性代
謝物[4]。
2）生物洗滌法。生物洗滌法主要是靠生物洗滌塔系統(tǒng)來實(shí)F，生物洗滌塔主要由再生池和洗滌塔組成，在使用生物洗滌法對工業(yè)廢氣進(jìn)行處理時(shí)不用添加填充劑。與滴濾法和過濾法進(jìn)行對比會發(fā)現(xiàn)二者完全不同，在對工業(yè)廢氣進(jìn)行處理的過程中，工業(yè)廢氣由下至上的進(jìn)入到再生池中，在此過程中工業(yè)廢氣產(chǎn)生循環(huán)作用并形成鼓泡與液體相互溶解，進(jìn)入再生池后與空氣發(fā)生氧化反應(yīng)，而后經(jīng)再由生池中的微生物對其進(jìn)行降解達(dá)到凈化目的，在此過程中由于再生和吸收使獨(dú)立完成的，因此再生液可以重復(fù)使用。生物洗滌法具有很多優(yōu)勢，對其的管理十分簡便，在反應(yīng)過程中能量的變化十分小，然而設(shè)備需要花費(fèi)的成本較高。
3）生物過濾法。在對工業(yè)廢氣進(jìn)行處理的工藝中，生物過濾法的應(yīng)用時(shí)間長并且范圍廣泛，使用生物過濾法對硫化氫進(jìn)行處理效果極佳。在經(jīng)過不斷發(fā)展后，將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到氣體的降解中，在進(jìn)行過濾時(shí)，將揮發(fā)性的氣體進(jìn)行相應(yīng)的處理之后，使其達(dá)到一定的狀態(tài)進(jìn)入到過濾裝置中，過濾裝置中的媳婦性物質(zhì)將工業(yè)廢氣中的污染物進(jìn)行吸附，使其得到相應(yīng)的凈化。這種凈化方法的費(fèi)用相對比較低，其對揮發(fā)性污染物具有很強(qiáng)的凈化效果[5]。
4）生物吸收法。生物吸收法的主要構(gòu)成部分是微生物的氧化反應(yīng)和廢氣吸收。廢氣中的污染物由下至上的進(jìn)入反應(yīng)器，在與水相互接觸時(shí)會產(chǎn)生質(zhì)量傳遞，廢棄物被溶入水中，二者同時(shí)進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器中的微生物對其產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)而達(dá)到去污的效果，生物吸收法的流程十分簡單，操作方法也比較簡便，但其花費(fèi)較高，設(shè)備繁多，在進(jìn)行處理的過程中還需要添加養(yǎng)料。
5）電暈法。電暈法以往應(yīng)用于二氧化硫和氮氧化物的處理，經(jīng)過相關(guān)人員的研究后發(fā)現(xiàn)，其在對工業(yè)廢氣的處理方面效果極佳，因此，被用于工業(yè)廢氣的處理。將揮發(fā)性有機(jī)物置于高電壓反應(yīng)器中，使其經(jīng)過高壓脈沖發(fā)出的電量，通過作用產(chǎn)生出自由基，與揮發(fā)性有機(jī)物產(chǎn)生降解反應(yīng)，進(jìn)而對其進(jìn)行無害轉(zhuǎn)化。電暈法對揮發(fā)性有機(jī)物具有很好的降解作用，但此方法還未進(jìn)行完全使用，目前適用于濃度相對較低的揮發(fā)性有機(jī)物廢氣。
5 結(jié)論
使用生物凈化法來對工業(yè)廢氣進(jìn)行處理具有一定的優(yōu)勢，其根據(jù)化學(xué)反應(yīng)來對廢氣進(jìn)行凈化能夠使凈化的成本得到一定程度的降低。目前使用生物凈化法來對工業(yè)廢氣處理的應(yīng)用還不廣泛，因此，科研人員應(yīng)努力研發(fā)解決相關(guān)難題，讓生物凈化法能夠廣泛使用，使生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)。
參考文獻(xiàn)
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藥品包裝印刷是我公司的主營業(yè)務(wù)之一，與其他包裝產(chǎn)品相比，其有著更為嚴(yán)格的衛(wèi)生安全指標(biāo)，尤其在藥品包裝印刷過程中有機(jī)廢氣的治理方面要求更為嚴(yán)格。我公司通過多方實(shí)踐，目前已找到一種更為合適的有機(jī)廢氣處理技術(shù)，即“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法，該技術(shù)可最大限度地減少苯類等有害物質(zhì)在藥品包裝中的殘留量。下面，筆者將對此有機(jī)廢氣治理技術(shù)進(jìn)行介紹，期望能給行業(yè)人士提供借鑒。
工藝原理
目前，從我國有機(jī)廢氣治理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)況來看，主要方法有活性炭吸附法、催化燃燒法、生物分解法、等離子法等。針對印刷生產(chǎn)過程中有機(jī)廢氣排放的特點(diǎn)，以及結(jié)合上述有機(jī)廢氣治理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，目前我國印刷行業(yè)主要采用的是活性炭吸附法來進(jìn)行有機(jī)廢氣的治理。綜合來看，該方法投入成本低，應(yīng)用較為成熟，操作維護(hù)簡單，凈化效果基本可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。但是，針對藥品這類衛(wèi)生安全等級要求較高的產(chǎn)品包裝來說，僅僅達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而是要盡最大可能解決有機(jī)廢氣排放問題。因此，結(jié)合我公司藥包生產(chǎn)特點(diǎn)，經(jīng)過一系列的研究與實(shí)踐，我公司決定采用組合式有機(jī)廢氣治理方法，即“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法。
“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法的功能部分包括過濾器、活性炭吸附床、脫附床、吸附風(fēng)機(jī)、脫附風(fēng)機(jī)等部分，示意簡圖如圖1所示。其中，過濾器用于除去有機(jī)廢氣中的粉塵及水分；活性炭吸附床用于吸附、壓縮有機(jī)廢氣；脫附床用于將高濃度的有機(jī)廢氣在較低溫度下（約250℃）催化燃燒并排放。
“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法的工藝原理是：有機(jī)廢氣經(jīng)初效過濾之后，進(jìn)入吸附床Ⅰ，此時(shí)吸附床Ⅱ的進(jìn)氣閥關(guān)閉，在吸附風(fēng)機(jī)的作用下，有機(jī)廢氣由大風(fēng)量、低濃度轉(zhuǎn)化為低風(fēng)量、高濃度；吸附一段時(shí)間之后，吸附床Ⅰ中的活性炭吸附量接近飽和，此時(shí)吸附床Ⅰ的進(jìn)氣閥關(guān)閉、排氣閥打開，同時(shí)吸附床Ⅱ的進(jìn)氣閥打開、排氣閥關(guān)閉，吸附床Ⅱ進(jìn)入吸附過程；而吸附床Ⅰ則在脫附風(fēng)機(jī)的作用下將高濃度的有機(jī)廢氣傳輸至脫附床，在脫附床中把高濃度的有機(jī)廢氣加熱至啟燃溫度，在催化劑的作用下進(jìn)行無焰燃燒，生成二氧化碳?xì)怏w和水，并釋放大量熱量；燃燒后的一部分氣體經(jīng)冷卻后可直接高空排放，一部分氣體隨管道進(jìn)入吸附床Ⅰ，在高溫作用下再次對吸附床Ⅰ中活性炭進(jìn)行脫附，與此同時(shí)，吸附床Ⅱ進(jìn)行吸附過程，吸附完成后，吸附床Ⅱ進(jìn)入脫附過程、吸附床Ⅰ進(jìn)入吸附過程。吸附床Ⅰ、吸附床Ⅱ依次交替循環(huán)進(jìn)行吸附與脫附過程，直至將有機(jī)廢氣處理完全。
實(shí)施與成效
與其他方法相比，“干式初效除塵+活性炭吸附+催化燃燒”法對有機(jī)廢氣的處理更為徹底，排放至大氣中的廢氣主要成分是二氧化碳?xì)怏w和水，不會對周邊環(huán)境產(chǎn)生污染，更不會將有害物質(zhì)擴(kuò)散至生產(chǎn)車間，從而避免對成品藥品包裝造成二次污染。基于以上優(yōu)勢，我公司目前已對兩條凹印生產(chǎn)線安裝了這種處理系統(tǒng)。
根據(jù)藥品包裝印刷生產(chǎn)過程中有機(jī)廢氣大風(fēng)量、低濃度的特點(diǎn)，兩條凹印生產(chǎn)線上安裝的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)均采用“兩吸一脫”式處理方式，即每條凹印生產(chǎn)線配備三個(gè)活性炭吸附塔，工作期間，兩個(gè)吸附塔用于吸附，一個(gè)吸附塔用于脫附，三個(gè)吸附塔由多氣路連續(xù)交替進(jìn)行吸附與脫附的過程。
為節(jié)約能耗、減少占地面積以及便于操作控制，我公司兩條凹印生產(chǎn)線的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)共用同一套催化燃燒脫附裝置與調(diào)控裝置。有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)安裝于車間樓頂（如圖2所示），在有機(jī)廢氣進(jìn)入煙囪之前，應(yīng)對其燃燒生成的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行降溫處理，確保氣體高空排放的安全性。
但是只做到以上這些還是不夠的，因?yàn)樗幤钒b的圖文特點(diǎn)是底色為專色，并配有彰顯藥品功能與特點(diǎn)的圖文，為增強(qiáng)視覺效果，包裝圖案的色彩往往較為豐富，大部分都設(shè)計(jì)了單色或多色燙印圖文，即藥品包裝的整個(gè)生產(chǎn)流程除了印刷之外，還有燙印和模切等工序，而我公司的主要生產(chǎn)線、周轉(zhuǎn)區(qū)均處于同一建筑層，甚至有些設(shè)備之間相隔僅為數(shù)米，可見藥品包裝的整個(gè)生產(chǎn)流程均處于凹印相似環(huán)境中。盡管應(yīng)用上述方法能使有機(jī)廢氣在終端得以處理，但源頭也必須加以控制，只有這樣才能最大限度地減少有機(jī)廢氣對藥品包裝的二次污染。
為此，我公司對凹印生產(chǎn)線安裝了透明隔離罩，如圖3所示。透明隔離罩的存在可將印刷環(huán)境與周邊車間環(huán)境隔離開來，不僅有效避免了有機(jī)廢氣在車間內(nèi)擴(kuò)散，也便于生產(chǎn)線的溫濕度控制，降低粉塵與水蒸氣對有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的影響，進(jìn)而延長活性炭、催化劑的使用壽命，有效降低有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的維護(hù)成本，同時(shí)利于車間操作人員的身體健康。
【關(guān)鍵詞】石油化工；廢氣；處理技術(shù)；經(jīng)驗(yàn)
一、石油廢氣中的污染源及種類
石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣成分相對復(fù)雜，主要有粒子類物質(zhì)、含硫化合物、含氮化合物和一氧化碳及有機(jī)化合物等，它們通過一定的排列組合構(gòu)成了主要的大氣污染源。就廢氣中各種物質(zhì)及化合物的產(chǎn)生有著不同的來源。一般而言粒子類物質(zhì)主要產(chǎn)生于電力、建材、輕工業(yè)、石油化工、冶金等行業(yè)工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的煙霧、煙塵及生產(chǎn)性的粉末等。按照粒子類物資粒徑的大小被分為粗粒粉塵、細(xì)粒粉塵、煙、霧等。
含硫化合物主要由二氧化硫和硫化氫兩種，這兩種物質(zhì)排放到空氣中達(dá)到一定濃度時(shí)會對人類的健康產(chǎn)生不利影響，同時(shí)也是酸雨形成的重要物質(zhì)。大氣中的二氧化硫主要來源于燃燒的礦物燃料，而硫化氫多半來源于煉油、硫化染料等行業(yè)的生產(chǎn)。就石油化工行業(yè)而言，其生產(chǎn)過程由煉油到下游人造絲等石化產(chǎn)品的生產(chǎn)制造會產(chǎn)生一定的硫化氫對大氣造成污染。
有機(jī)化合物的主要組成部分是碳?xì)浠衔铮缤闊N、烯烴、芳香烴等，此外還有一些含硫或含氮的有機(jī)化合物。這些有機(jī)化合物的主要來源是石油化工廠或者煉油廠的生產(chǎn)過程，這些污染源有著惡臭或者刺激性的氣味，會對人體器官產(chǎn)生毒害影響，常含有一定的致癌物質(zhì)。
廢氣中的含氮化合物主要成分是一氧化氮和二氧化氮，它們多數(shù)由于煤炭或者石油制品的燃燒而產(chǎn)生，同時(shí)也可能產(chǎn)生于硝酸、炸藥或者氮肥的生產(chǎn)制作過程中。含碳物質(zhì)的完全燃燒和不完全氧化都會有一氧化碳的產(chǎn)生，比如汽車尾氣、石油化工生產(chǎn)中的催化裂化過程中所產(chǎn)生的煙氣等中都含有大量的一氧化碳。
鹵素和它的化合物也是一種常見的大氣污染物，它的主要來源是含有氯和氯化氫的廢氣是氯堿廠以及利用其作為工業(yè)原料的工廠，氯化氫則來源于磷肥生產(chǎn)的過程和電解鋁工業(yè)等。
二、常用廢氣處理技術(shù)種類
針對石油化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的不同污染源，通過對其分類，有針對性的重點(diǎn)處理某種具體的污染物，能夠有效的減少大氣污染提高環(huán)境質(zhì)量。具體而言，石油化工產(chǎn)業(yè)廢氣處理技術(shù)主要有以下幾種。
1.廢氣的催化燃燒技術(shù)。該種技術(shù)又被成為催化氧化技術(shù)或者接觸氧化技術(shù)，是在較低的溫度下降反應(yīng)器在中的催化劑予以催化，使得廢氣中具有可燃性的成分進(jìn)行氧化分解的處理方式。催化燃燒所選用的催化劑可以根據(jù)它們的活性組分進(jìn)行分類，主要是鉑2等貴金屬和鈷3等非貴金屬，根據(jù)廢氣的不同成分和性質(zhì)選擇不同的催化劑實(shí)現(xiàn)其催化燃燒的氧化分解。
2.刺激性和惡臭氣體的吸附技術(shù)。通常而言，對于惡臭和刺激性氣體的處理方式有燃燒、吸附、生物脫臭等方法。吸附技術(shù)是利用活性炭較大的表面積和對廢氣中多種組分的吸附能力，這種技術(shù)可以適用于不同濃度惡臭和刺激性氣體的吸附，加之其較強(qiáng)的再生能力因而具有較為廣闊的使用范圍。其中具有某些化學(xué)性質(zhì)的活性炭還能夠在其吸附性充分發(fā)揮的同時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的催化活性，從而將惡臭和刺激性物質(zhì)進(jìn)行氧化處理為低臭、無臭的物質(zhì)。
3.有害煙霧的去處技術(shù)。由于有害煙霧的粒徑較小在空氣中呈現(xiàn)為一種霧狀能夠隨著空氣的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)其擴(kuò)散的微小野地。該種煙霧是溫?zé)釟怏w遇到冷氣流溫度急劇降低凝結(jié)而成的，在石油化工企業(yè)中有害煙霧主要是油霧、鹽酸霧等。鑒于有害煙霧的粒徑相對較小，可以利用玻璃纖維過濾的方法將該種有害煙霧予以濾除。
三、中國石油化工廢氣處理技術(shù)及效果
上述三種技術(shù)能夠有效的濾除或者防治石油化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣，但是在我國生產(chǎn)實(shí)踐中常用的廢氣處理方法主要有生物處理技術(shù)、催化脫硫工藝等。
生物處理技術(shù)，利用微生物實(shí)現(xiàn)對有機(jī)污染物的生物降解從而實(shí)現(xiàn)污染防治。該種技術(shù)的發(fā)展方向是有針對性的培養(yǎng)菌種并且優(yōu)化菌種的生存條件以此來提高生物降解率，同時(shí)通過對生物填料的物理性能、使用壽命等方面的改善來降低投資和耗
能。其具體工作原理是先將污染物實(shí)現(xiàn)由氣相到液相的轉(zhuǎn)移然后由微生物吸進(jìn)入液相的污染物，最后污染物進(jìn)入微生物體內(nèi)的有機(jī)物的代謝過程，實(shí)現(xiàn)對其分解將污染物轉(zhuǎn)化為無害的無機(jī)物。其具體工藝流程是把氣浮混凝反應(yīng)池油污泥濃縮池等設(shè)施加蓋后的廢氣通過高壓風(fēng)機(jī)送人洗滌塔，經(jīng)洗滌后的廢氣由管道送入生物處理裝置底部，廢氣經(jīng)生物濾池填料吸附、生物氧化處理，凈化后的尾氣通過排氣筒排入大氣環(huán)境。通過反應(yīng)池和活性炭等設(shè)備和物質(zhì)的綜合應(yīng)用實(shí)現(xiàn)廢氣的無害化轉(zhuǎn)化。生物處理技術(shù)在充分利用生物機(jī)能的前提下實(shí)現(xiàn)對有機(jī)廢物的治理，充分利用生物規(guī)律保證治理結(jié)果，在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果。但是我們也應(yīng)該看到生物處理技術(shù)作為處理工藝的相對復(fù)雜，在投資和實(shí)驗(yàn)方面有一定的劣勢。
催化脫硫技術(shù)是較為新型硫化物處理方式，能夠含硫化物廢氣中的絕大多數(shù)硫脫去，并且可以將從硫化物中脫去的硫予以回收利用。作為石油化工企業(yè)主要污染物的硫化物，對環(huán)境的影響較大，而回收后的硫可以制成硫酸等繼續(xù)用于工業(yè)生產(chǎn)。該種廢氣處理技術(shù)能夠?qū)U氣中的硫充分利用并且沒有新的廢氣或者廢水的產(chǎn)生，其脫硫的效率也相對較高，加之費(fèi)用成本低等使該種技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中具有較大的應(yīng)用空間。
放點(diǎn)等離子處理法。這種方法主要用于工業(yè)廢氣的處理，是利用高電壓放電的形式來獲得大量的高能電子或者高能電子激勵(lì)產(chǎn)生的氧、氮基等活性離子，并且破壞碳?xì)浣Y(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵，使得廢氣中的有機(jī)化學(xué)成分發(fā)生一種置換反應(yīng)，最終結(jié)合形成沒有危害的二氧化碳或者水。該種技術(shù)在我國石油化工廢氣處理中也得以應(yīng)用和發(fā)展，對于等離子反應(yīng)器的性能有了進(jìn)一步的研究。對于等離子器，在使用雙極性脈沖高壓技術(shù)時(shí)，能夠使氯苯和甲苯的分解率得到一定的提高，這種研究的進(jìn)步和發(fā)展能夠有效的解決石油化工廢氣污染的問題，使得廢氣處理技術(shù)和設(shè)備有了更新的發(fā)展。
tio2光催化法。該種處理技術(shù)日漸被重視的一種處理技術(shù)，它充分利用tio2的化學(xué)穩(wěn)定性、無毒化、成本較低、獲取方便等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對含氯有機(jī)物廢氣的光催化降解。在實(shí)踐應(yīng)用中研究者對tio2光催化的改性和其負(fù)載修飾的方法來擴(kuò)大使用范圍，從某種程度上實(shí)現(xiàn)了對石油化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氯有機(jī)廢氣的處理。這一技術(shù)在工業(yè)廢氣處理中具有反應(yīng)率高、速率快、溶劑分子不會對其影響等優(yōu)點(diǎn)但是該種技術(shù)在使用中也存在一些技術(shù)難題，為其推廣應(yīng)用和深入研究提供了一定的空間。
我國石油化工廢氣處理技術(shù)是針對不同的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物不同有針對性適用廢氣處理方式，并且在處理方式選定還通過處理工藝單元的組合實(shí)現(xiàn)對有機(jī)廢氣等的優(yōu)化處理。廢氣處理過程中所要遵循的原則是盡可能不再產(chǎn)生新的污染物并充分利用廢氣中的可利用成分，在有效治工業(yè)廢氣污染的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對廢氣資源的有效利用，較少工業(yè)生產(chǎn)中斷的浪費(fèi)。而每一廢氣處理技術(shù)的使用并非孤立的，針對廢氣成分的不同，采用安排合理分工明確的處理技術(shù)的組合和工藝的完善，有效的實(shí)現(xiàn)廢氣處理的效率和效益，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的和諧發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：有機(jī)廢氣，處理技術(shù)，研究分析
中圖分類號：U491文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
近年來，我國社會經(jīng)濟(jì)在不斷地快速發(fā)展中，然而以“先污染、后治理”的發(fā)展道路和發(fā)展模式所付出的代價(jià)也是異常沉重的，由于長期以來粗放型的經(jīng)濟(jì)增長方式，生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重的破壞，大氣污染的環(huán)境問題尤為突出。其中，在浙江東部，較為典型的大氣污染就是合成革有機(jī)廢氣，特別是溫州、麗水的許多居民區(qū)都能經(jīng)常聞到工業(yè)企業(yè)排出的各類“臭氣”，人民群眾的生活環(huán)境受到了嚴(yán)重的影響。大氣污染治理的難點(diǎn)之一就是有機(jī)廢氣，它具有危害大、治理難等特點(diǎn)。有機(jī)廢氣隨著人類的呼吸系統(tǒng)進(jìn)入體內(nèi)，使體內(nèi)的細(xì)胞發(fā)生變異甚至癌變，嚴(yán)重危害了人們的身體健康。因此，我們必須重視對有機(jī)廢氣處理技術(shù)的研究，加大對環(huán)境保護(hù)的投資，以保障人們的身體健康。
一、合成革的理化特性
合成革主要是模擬天然革的組成和結(jié)構(gòu)并可作為其代用材料的塑料制品，通常以經(jīng)浸漬的無紡布為網(wǎng)狀層，微孔聚氨脂層作為粒面層制得。具有近似天然皮革的特性，外觀光澤柔和，手感柔軟，真皮感強(qiáng)，強(qiáng)度好，其已日益得到市場的肯定，廣泛應(yīng)用于鞋、箱包、家具等行業(yè)。
二、聚氨酯(PU)合成革廢氣污染因子及危害
（一）聚氨酯(PU)合成革廢氣主要污染因子
PU合成革的主要原材料是聚氨酯樹脂，其主要廢氣有PU革濕法生產(chǎn)線廢氣、PU干法生產(chǎn)線廢氣、二甲基甲酰胺(DMF)精餾回收系統(tǒng)廢氣、鍋爐燃煤廢氣等。在不同的工藝/流程中會產(chǎn)生不同的污染因子:例如濕法工藝中主要會產(chǎn)生DMF;干法工藝主要會產(chǎn)生DMF、丁酮、甲苯等;(DMF)精餾回收系統(tǒng)會產(chǎn)生二甲胺等惡臭廢氣;鍋爐廢氣中主要是煙塵和SO2等等。如果有后處理工序，還可能產(chǎn)生成分復(fù)雜的有機(jī)廢氣污染。
（二）聚氨酯(PU)合成革廢氣的危害
聚氨酯合成革在生產(chǎn)過程中需要經(jīng)過濕法工藝：預(yù)含浸、預(yù)凝固、涂布、凝固、水洗、燙平、烘干、收卷和干法工藝：面涂、烘干、底涂、烘干、冷卻、三涂、烘干、貼合、烘干、剝離等多種復(fù)雜的物理化學(xué)過程，使用了大量的化工材料，除一小部分被吸收外，大部分進(jìn)入到廢水、廢氣中造成污染，對人體、土壤、大氣、動植物生長均容易產(chǎn)生危害，其中危害性最大的物質(zhì)是DMF。DMF化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，化學(xué)式為HCON(CH3)2，DMF可以經(jīng)過呼吸道、消化道和皮膚進(jìn)入人體內(nèi)，具有一定的毒性。
三、聚氨酯(PU)合成革廢氣處理工藝
低濃度有機(jī)廢氣的凈化處理在國內(nèi)外都是環(huán)境保護(hù)的難題之一，一般的處理方法有焚燒法、吸收法、吸附法、催化燃燒法、冷凝法、靜電法。而隨著合成革工藝的改變，目前，一般采用水噴淋塔吸收并回收廢氣中DMF，或者活性炭吸附廢氣中有機(jī)溶劑，再經(jīng)直接燃燒處理：
（一）水噴淋吸收。一般采用填料塔或噴淋塔作為吸收設(shè)備。水作為吸收溶劑來吸收廢水中的有機(jī)物質(zhì)。該種方法雖然能較好地除去廢氣中的DMF，但對甲苯和丁酮的去除率很低，甲苯和丁酮依然隨著廢氣排入大氣中。因此，目前較為普遍的就是采用串聯(lián)多級吸收塔，循環(huán)吸收，直到允許排放濃度才放空。
（二）活性炭吸附。使用活性炭吸附的原理是先將廢氣冷卻，再以活性炭吸附。而后用低壓蒸氣將溶劑析出，再冷卻成液體，重力分離或蒸餾精制。現(xiàn)多采用吸附飽和后直接送去燃燒的方式，因此，運(yùn)行費(fèi)用高，一般企業(yè)難以承受。
四、PU合成革DMF精餾回收系統(tǒng)惡臭污染因子分析
聚氨酯(PU)合成革就是將基布用PU溶液處理成合成革基布再經(jīng)貼膜和壓花而得的制品。PU合成革生產(chǎn)過程中使用了丁酮、二甲基甲酰胺(DMF)、甲縮醛等各種有機(jī)溶劑,對環(huán)境造成嚴(yán)重影響。隨著環(huán)保要求的提高,各PU合成革廠家開始對有機(jī)溶劑進(jìn)行了回收,最為普遍的方法就是采取多塔精餾與蒸汽吹脫聯(lián)用回收DMF等有機(jī)溶劑,經(jīng)濟(jì)效益明顯,但塔頂水仍然產(chǎn)生惡臭氣味,并成為了制約該行業(yè)發(fā)展或生存的關(guān)鍵因素，然而對于塔頂水的成分分析,以及應(yīng)該如何采取更加有效的治理方法徹底消除這些氣味,目前的研究并不是很多。行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為這些惡臭成分可能是DMF的分解產(chǎn)物二甲胺,而且也采取了相應(yīng)的治理措施,但合成革企業(yè)附近的惡臭氣味仍未被消除。本研究利用氣質(zhì)聯(lián)用(GC－MS)方法對塔頂水濃縮液進(jìn)行了分析,推測了其主要有機(jī)成分,分析惡臭污染源可能是二甲胺與三甲胺等,并進(jìn)一步摸索了兩種有機(jī)胺的氣相色譜分析條件,為塔頂水的監(jiān)測、治理提供提供基本的根據(jù)。
（一）實(shí)驗(yàn)方法
1、樣品采集與處理方法
塔頂水濃縮液采自已經(jīng)安裝了三塔精餾裝置的某PU合成革工廠現(xiàn)場儲罐。采樣量500 mL，采樣期間,精餾正在運(yùn)行,采樣后立即用密封帶回實(shí)驗(yàn)室,剛采集的樣品溫度大約40-50℃,一部分樣品冷卻到室溫后用氯仿萃取,用于安捷倫色譜儀進(jìn)行氣質(zhì)聯(lián)用(GC－MS)分析;另一部分樣品冷卻后通過頂空進(jìn)樣或者直接進(jìn)樣進(jìn)行GC分析,與標(biāo)準(zhǔn)溶液分析結(jié)果進(jìn)行比較。
2、分析儀器型號與分析條件
塔頂水濃縮液樣品GC－MS與GC分析條件:儀器型號為安捷倫6890/5793氣質(zhì)聯(lián)用儀器;柱子類型:HP5MS,柱子規(guī)格:0.25mm×0.25μm×30m;檢測器:FID;進(jìn)樣器溫度:250℃;檢測器溫度:260℃;柱溫:60℃－20℃/min－250℃;GC－MS分析分流比:30:1,GC分析分流比為80:1;在GC－MS的儀器上為了避免大量水樣進(jìn)人損壞質(zhì)譜檢測器,采取氯仿萃取方式進(jìn)樣。
（二）實(shí)驗(yàn)結(jié)果
為了總體了解塔頂水濃縮液的有機(jī)成分,找出造成惡臭環(huán)境的關(guān)鍵組分,我們用氯仿對水樣進(jìn)行萃取,然后用相同的條件在同一臺儀器進(jìn)樣進(jìn)行GC－MS與GC分析,分析的結(jié)果譜圖如圖l與圖2所示。
圖1塔頂水濃縮液質(zhì)譜總圖
圖2塔頂水濃縮液氣相色譜圖
表1塔頂水組分GC-MS分析結(jié)果
注：MSR.T.*：質(zhì)譜保留時(shí)間；GCR.T*.：色譜保留時(shí)間
有機(jī)物除了三甲胺以外，其它為均未被列為惡臭化合物。我們用同一個(gè)樣品，在同等條件下做了GC分析（圖2），除了總體保留時(shí)間相差0.3分鐘、對應(yīng)有機(jī)物出峰強(qiáng)度有差異以外，兩個(gè)譜圖結(jié)果非常相似，除了序號1（圖1中的水在GC中不會出峰，兩圖雖然序號1出峰次序都排在第一位，但GC中的序號1成份不能斷定），其它組份的出峰時(shí)間間隔幾乎可以一一對應(yīng)，歸一法分析的結(jié)果也列在表1中。
從表1中發(fā)現(xiàn)萃取液的三甲胺含量達(dá)到了7.12%，這個(gè)結(jié)果與以往報(bào)道認(rèn)為塔頂廢水的惡臭物質(zhì)主要是二甲胺結(jié)論不相符。我們進(jìn)一步仔細(xì)觀察圖1，發(fā)現(xiàn)序號2與序號3之間峰位置略微凸起，推測可能三甲胺峰純度不好，于是用軟件提取三甲胺特征離子碎片（58，42）與二甲胺特征例子碎片（44，28），并做了局部分析圖（圖3）。從圖3可以看出，在GC-MS的分析條件下，二甲胺與三甲胺的峰不能有效分離，同時(shí)也反應(yīng)出在萃取液中，二甲胺的濃度比三甲胺低很多，這可能是因?yàn)槎装返臉O性更強(qiáng)，氯仿難于萃取出來的原因。從這些分析結(jié)果可以看出，廢水中的有機(jī)污染物有20余種，惡臭主要是由二甲胺與三甲胺引起，如果要定量分析出廢水中二甲胺與三甲胺的真實(shí)含量，必須對重新摸索色譜分析條件。
圖3三甲胺質(zhì)譜峰純度分析圖（三甲胺：58，42；二甲胺：44，28）
結(jié)束語
聚氨酯(PU)合成革在生產(chǎn)過程中會向環(huán)境中排放出大量的含有DMF廢氣，DMF毒性強(qiáng)。上述的研究工作表明，PU合成革DMF精餾回收系統(tǒng)塔頂廢水成份較為復(fù)雜，其中含量最高的主要成分為三甲胺或二甲胺，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,三甲胺嗅閾值比二甲胺低三個(gè)數(shù)量級,也就是說,三甲胺比二甲胺臭千倍以上,而且含量高,惡臭應(yīng)該主要來源于三甲胺，因此,惡臭治理應(yīng)該重點(diǎn)治理三甲胺,兼顧治理二甲胺。除治理惡臭外，還需綜合考慮其它有機(jī)污染成份治理，才能使傳統(tǒng)的PU工藝達(dá)到清潔生產(chǎn)目標(biāo)。本文的工作為更好治理合成革廢氣提供了部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，課題組下一步將更加全面、深入的研究PU合成革DMF精餾回收系統(tǒng)塔頂廢水各種樣品，為徹底解決PU合成革惡臭問題提供理論依據(jù)與實(shí)踐指導(dǎo)。
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這里應(yīng)當(dāng)首先說明一下，國外工程和國內(nèi)工程是有區(qū)別的，尤其是我們的國外市場絕大部分都在發(fā)展中國家，有的甚至被聯(lián)合國列為最不發(fā)達(dá)國家。我們要充分了解并理解業(yè)主目前的技術(shù)水平和對工藝流程的要求，不能和我國目前的水平完全一樣。例如這條3300t/d生產(chǎn)線，在我國通常只用一座生料均化庫，庫底設(shè)一個(gè)小鋼倉做入窯系統(tǒng)的儲料倉即可，但業(yè)主卻堅(jiān)持要兩座φ18m生料均化庫互為備用，除庫底各有一個(gè)小倉外，還要求在生料均化庫外再設(shè)兩個(gè)鋼倉為入窯喂料系統(tǒng)，也互為備用，我們優(yōu)化的前提是不能違背業(yè)主堅(jiān)持的意愿。
1.1 縮小生料立磨和旋風(fēng)收塵器組間矩
原設(shè)計(jì)者參考另一國外3000t/d水泥生產(chǎn)線，生料立磨設(shè)計(jì)產(chǎn)量270t/h，選用了一臺德國萊歇公司LM46.4立磨，主電機(jī)2300kW，設(shè)備總重506t/臺，而本工程業(yè)主要求產(chǎn)量320t/h，選用了一臺合肥院HRM3700Q立磨，主電機(jī)3150kW，設(shè)備總重460t/臺。設(shè)計(jì)者考慮到本工程立磨產(chǎn)量大于參考的3000t/d工程，所以立磨中心到旋風(fēng)收塵器廠房外側(cè)立柱之間矩離就應(yīng)由9500mm增大到本工程的12900mm，如圖1所示。設(shè)計(jì)者并不了解，原料易磨性不同，會影響設(shè)備的選型。他參考的產(chǎn)量3000t/d生產(chǎn)線原料易磨性差，所以雖然選用了磨盤名義直徑φ4600mm的大磨，但產(chǎn)量只有270t/d。而本工程原料易磨性好，產(chǎn)量盡管高些，達(dá)到320t/h，但磨盤名義直徑只有φ3700mm，比3000t/d系統(tǒng)的規(guī)格還小。所以本3300t/d工程，選用的生料立磨比他參考的3000t/d工程選用的立磨總重還輕46t。而一般為立磨正常穩(wěn)定工作，要求有一個(gè)不小于設(shè)備自重300%的砼基礎(chǔ)。這樣下來，我們這條3300t/d系統(tǒng)的生料立磨基礎(chǔ)承受的垂直載荷，比那個(gè)3000t/d系統(tǒng)地基承受的重力還要小184t。為了設(shè)備之間既緊湊又便于施工，運(yùn)行后還不互相影響，一般要求立磨和旋風(fēng)收塵器的廠房立柱基礎(chǔ)下面的放大腳砼外壁間距不小于600mm即可：因?yàn)檫@兩個(gè)廠地耐力相同，因此本工程立磨中心與旋風(fēng)收塵器廠房間距完全可以由12900mm縮小到圖3的9500mm，和原3000t/d流程相同，即縮短3400mm。
1.2 縮小循環(huán)風(fēng)管直徑
（1）循環(huán)風(fēng)回到立磨由于中東地區(qū)的一些水泥廠缺少水源，廢氣不能采用國內(nèi)常用的增濕塔降溫，而使用匯風(fēng)箱滲冷風(fēng)來降低溫度到180℃，以適應(yīng)窯尾袋式除塵器的工作溫度。在這個(gè)系統(tǒng)中，由于工藝需要，立磨后面的循環(huán)風(fēng)機(jī)出口約90℃的一部分循環(huán)風(fēng)要回到立磨前面再次進(jìn)入立磨，其余的廢氣進(jìn)入?yún)R風(fēng)箱，與其它氣體混合，使廢氣溫度降為180℃再進(jìn)入窯尾袋式除塵器。（2）循環(huán)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速的確定循環(huán)風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)量要根據(jù)原料含水變化而變化。因?yàn)楦邷仫L(fēng)機(jī)421FN1（見圖1）到立磨的熱風(fēng)約320℃左右，蒸發(fā)能力強(qiáng)，而通過循環(huán)風(fēng)機(jī)出來的循環(huán)風(fēng)只有90℃左右，蒸發(fā)能力弱。為了保證立磨361MC1的正常工作，就要保證磨內(nèi)合理的風(fēng)速，所以原料中含水少，需要的熱風(fēng)量應(yīng)當(dāng)減少，循環(huán)風(fēng)用量就大。一旦循環(huán)風(fēng)管上的閥門全開，循環(huán)風(fēng)量仍不夠降溫，高溫風(fēng)機(jī)至立磨的主風(fēng)管上還設(shè)有一個(gè)冷風(fēng)閥，可以打開直接引入周圍大氣中溫度更低（中東地區(qū)一般不超過45℃）的風(fēng)，進(jìn)一步降溫，來滿足工藝要求。（3）循環(huán)風(fēng)管內(nèi)的最高風(fēng)速確定從以上分析可知，由于原料含水量的變化，導(dǎo)致循環(huán)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速變化很大，有個(gè)別公司推薦循環(huán)風(fēng)管內(nèi)最高風(fēng)速12.8m/s，實(shí)踐證明這是不恰當(dāng)?shù)摹Ｎ覈陀袀€(gè)別水泥廠應(yīng)設(shè)計(jì)循環(huán)風(fēng)管風(fēng)速偏低等原因，導(dǎo)致管內(nèi)沉積粉塵過多，而將管道支架壓塌，不得不停窯檢修。根據(jù)國內(nèi)大量水泥廠的使用經(jīng)驗(yàn)，循環(huán)風(fēng)管內(nèi)的最高風(fēng)速以18~22m/s為宜，一般不要超過25m/s，因?yàn)槌^25m/s管道阻力偏大，不經(jīng)濟(jì)，但低于18m/s容易積灰，造成生產(chǎn)事故。（4）循環(huán)風(fēng)管的走向循環(huán)風(fēng)管應(yīng)避免水平布置，因?yàn)轱L(fēng)速低于18m/s水平管內(nèi)就會積灰。當(dāng)粉塵因重力向下滑落的方向與管內(nèi)氣流方向一致時(shí)，我們稱為下行風(fēng)管。根據(jù)生產(chǎn)操作經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)資料推薦，為使粉塵不在管底沉積，下行循環(huán)風(fēng)管的中心線與水平線夾角不小于35°。粉塵不落方向與氣流方向相反，稱為上行風(fēng)管。上行循環(huán)風(fēng)管中心線與水平線夾角不宜小于55°。有的國外咨詢公司或業(yè)主不了解情況，要求循環(huán)風(fēng)管上行和下行中心線與水平線夾角都不小于60°，是不合理的，會導(dǎo)致管道系統(tǒng)高度增大，不僅增加了制造、安裝費(fèi)用，也增加了運(yùn)行阻力，會增加水泥生產(chǎn)成本。遇到這種情況，我們常用粉塵逆風(fēng)或順風(fēng)在管道內(nèi)所受作用力不同的這一下滑原理，向他們耐心解釋，一般他們都會理解并同意采用優(yōu)化方案。（5）本工程循環(huán)風(fēng)管的優(yōu)化該廠原設(shè)計(jì)（見圖1）循環(huán)風(fēng)管直徑φ2800mm，優(yōu)化后（見圖3）改為φ2240mm，并將在循環(huán)風(fēng)管上的φ1500mm冷風(fēng)閥設(shè)置到高溫風(fēng)機(jī)至立磨φ3200mm的主風(fēng)管上。這樣不僅循環(huán)風(fēng)管直徑減少了，節(jié)省了它本身及支座等的制造、安裝費(fèi)用，而且由于循環(huán)風(fēng)管直徑減少了，就能將布置于旋風(fēng)收塵器組361MC1旁邊（見圖1）改為布置在旋風(fēng)收塵器組中間（見圖3），縮小了預(yù)熱器塔架至立磨之間的距離2200mm。
1.3 工藝平面布置優(yōu)化設(shè)計(jì)的效益
我們認(rèn)為優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)要考慮的主要問題不僅是優(yōu)化工藝流程，選擇最適宜的設(shè)備，而且設(shè)備要有合理的間矩，及合理的巡檢空間。具體到本工程的優(yōu)化，主要體現(xiàn)在：（1）除一些輸送設(shè)備縮短外，熱風(fēng)管道和非標(biāo)準(zhǔn)件溜子等也可以縮短，不僅降低了設(shè)備投資和安裝等基建費(fèi)用，而且由于管道縮短，減小了系統(tǒng)阻力，可以節(jié)約用電，降低生產(chǎn)成本。（2）有人擔(dān)心窯尾預(yù)熱器塔架上一級旋風(fēng)預(yù)熱器到高溫風(fēng)機(jī)的風(fēng)管，從頂層的84m高到地面上高溫風(fēng)機(jī)，氣體在垂直向下運(yùn)行過程中，經(jīng)前面1.2（1）條的變動，水平方向移動3mm（如圖3所示）沒有問題，其實(shí)這是非常可靠的，也是歐洲一些公司常用的方法，例如德國伯利休斯公司向我國山東泗水和安徽池州水泥廠供應(yīng)的φ5.6m×87m回轉(zhuǎn)窯窯尾預(yù)熱器塔架到高溫風(fēng)機(jī)的管道，歪斜得更厲害，使用情況很好，沒有發(fā)生問題。（3）由于本子項(xiàng)用地長、寬都減少了，因此可節(jié)約用地。以本項(xiàng)目為例，廠區(qū)原長550m，寬240m。本子項(xiàng)優(yōu)化后長度可縮短5.6m，寬度縮窄4.5m，因此全廠有可能節(jié)約用地3794m2，約5.69畝。（4）由于廠區(qū)長、寬減小、廠區(qū)內(nèi)道路、上下水管網(wǎng)、電纜及電纜廊道都可以縮短，又可以進(jìn)一步降低工廠投資和經(jīng)營費(fèi)用。
2 合理降低設(shè)備布置的高度
優(yōu)化前的生料立磨系統(tǒng)工藝布置立面如圖2所示，首先我們提出優(yōu)化的思路，然后對本工程采取具體措施。
2.1 確定設(shè)備布置高度的原則
（1）設(shè)備選型，廢氣熱風(fēng)管道直徑，走向合理。因?yàn)檫^小不能滿足工藝要求，但過大也增加了高度和電耗，造成浪費(fèi)，也是不可取的。（2）要處理好兩相鄰設(shè)備間的關(guān)系。這不僅要使物料順利、可靠地進(jìn)入下一個(gè)設(shè)備，而且落差盡可能小，非標(biāo)準(zhǔn)件的適合溜角可參考《水泥工廠工藝設(shè)計(jì)手冊》下冊表14-6-1等資料，落點(diǎn)是最適合下一個(gè)設(shè)備進(jìn)料的地方，物料下落的運(yùn)動方向不會引起設(shè)備跑偏，物料飛濺，落料運(yùn)動方向與設(shè)備運(yùn)動方向一致。這樣可以減少粉塵飛揚(yáng)，確保廢氣經(jīng)除塵器設(shè)備處理后，排放達(dá)標(biāo)。（3）綜合考慮一方面要降低整個(gè)子項(xiàng)工藝流程的高度。另一方面又要盡量避免和減少地下工程，選擇一個(gè)最優(yōu)化的方案。（4）系統(tǒng)標(biāo)高的確定，一般都是由本系統(tǒng)物料出口開始，反物料流程，通過逐個(gè)設(shè)備之間，加上合理的非標(biāo)準(zhǔn)件聯(lián)接起來，確定各個(gè)設(shè)備的標(biāo)高。
2.2 子項(xiàng)標(biāo)高的確定
（1）生料磨和廢氣處理我們確定全部設(shè)備都布置在±0.000平面之上，而且窯尾除塵系統(tǒng)的拉鏈機(jī)421CV4（見圖1）的出料口與下一子項(xiàng)窯尾預(yù)熱器塔架喂料提升機(jī)451BE1，451BE2入料口和進(jìn)生料喂料鋼倉的提升機(jī)391BE2入料口相連。（2）φ18m生料均化庫入庫提升機(jī)391BE1入料口和喂料鋼倉提升機(jī)391BE2，391BE3入料口與立磨系統(tǒng)旋風(fēng)收塵器組361MC1下氣力輸送斜槽361AS3卸料口相連。（3）廢氣處理優(yōu)化的措施是將拉鏈機(jī)421CV4的原設(shè)計(jì)（見圖1）長度27300mm縮短4500mm，改為圖3的22800mm長。由水平在標(biāo)高4.700m平臺改為機(jī)尾在地平面，機(jī)頭向上10°傾斜布置。這臺拉鏈機(jī)向上傾斜10°，仍然會可靠地工作。因?yàn)棰龠@一傾斜角度在拉鏈機(jī)允許范圍內(nèi)；②它的總長度只有20m多一點(diǎn)，物料爬升的高度也不大，其中的鏈條和傳動裝置受力都在合理范圍內(nèi)；③輸送物料是以生料為主的粉狀物料，對設(shè)備磨蝕性不大；④拉鏈機(jī)通過幾十年的技術(shù)進(jìn)步，質(zhì)量提高，能適應(yīng)這種工況條件，在國內(nèi)水泥廠類似場合使用證明工作是可靠的。（4）由于這一優(yōu)化，拉鏈機(jī)421CV3的巡檢廊道平臺可由標(biāo)高6.5m降低到2.5m，窯尾大袋除塵器421BF1和匯風(fēng)箱421GC1的土建平臺標(biāo)高由9m降低到5m，總高度降低4m，這個(gè)底層廠房仍夠作窯尾電氣室使用，基建投資也可以大大降低。這些由圖1和圖3平面圖中所示的標(biāo)高就可以看清楚了。為節(jié)省篇幅，這里不畫出優(yōu)化前后的立面圖。（5）生料粉磨系統(tǒng)，降低旋風(fēng)收塵器組361MC1的土建結(jié)構(gòu)高度，由圖2優(yōu)化到圖4。原設(shè)計(jì)旋風(fēng)收塵器362MC1布置偏高，使土建平臺的高度達(dá)28.5m。經(jīng)我們縮短立磨、旋風(fēng)收塵器組和預(yù)熱器塔架之間的間矩，并將高溫風(fēng)機(jī)421FN1移動位置后，這一土建結(jié)構(gòu)高度降低4m。不僅節(jié)約了土建投資，也可以節(jié)約設(shè)備和熱風(fēng)管道的安裝費(fèi)用。（6）降低旋風(fēng)收塵器組361MC1進(jìn)出口風(fēng)管高度。由圖2優(yōu)化到圖4，旋風(fēng)收塵器進(jìn)風(fēng)管高度可降低10m。由管中心最高45.9m降到了35.9m。出風(fēng)管高度也由圖2降低到圖4所示高度。這不僅降低了高度，而且也縮短了熱風(fēng)管道總長度。既可節(jié)省基建投資，又可以減小系統(tǒng)阻力，降低生產(chǎn)經(jīng)營成本。另外旋風(fēng)收塵器布置在生料立磨361SR1這樣的振動源附近，建筑物和設(shè)備越高，振動就越大。我們大幅度降低了旋風(fēng)收塵器組和熱風(fēng)管道的高度，也可以減小振動，有利于安全生產(chǎn)和巡檢。
3 一點(diǎn)說明
關(guān)鍵詞：噴涂廢氣；處理設(shè)施；研究方向
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.033
1 噴涂行業(yè)廢氣分析
1.1 噴涂材料
涂料是涂覆在被保護(hù)或被裝飾的物體表面，并能與被涂物形成牢固附著的連續(xù)薄膜，通常是以樹脂、或油、或乳液為主。涂料是任何液體，可液化或膠粘的組合物，其在以薄層施用于基材之后轉(zhuǎn)化為固體膜。 它最常用于保護(hù)，著色或?yàn)閷ο筇峁┘y理。 涂料可以以許多顏色制成或購買，并且可以是許多不同類型，例如水彩，合成等。涂料通常作橐禾宕媧，銷售和應(yīng)用，但大多數(shù)類型干燥成固體。施加涂料的目的可以是裝飾性的或功能性的。涂料本身可以是完全覆蓋基底的全覆蓋層或者其可以僅覆蓋基底的部分，盡管一些藝術(shù)涂料僅用于裝飾，并且大型工業(yè)管道上的涂料可能僅用于防止腐蝕的功能。可以施加功能涂料以改變基材的表面性質(zhì)，例如粘附性、潤濕性、耐腐蝕性或耐磨性。在其他情況下，半導(dǎo)體器件制造（其中襯底是晶片），涂料增加了全新的性質(zhì)，大多數(shù)涂覆方法的主要考慮是涂料以受控的厚度施加，并且使用多種不同的方法來實(shí)現(xiàn)這種控制，從用于涂刷墻壁的簡單刷子到一些非常昂貴的機(jī)械施加涂料在電子工業(yè)。
1.2 廢氣來源
主要來源于涂料的稀釋，這通常發(fā)生在涂料的稀釋沒有按照要求進(jìn)行。可能存在過度稀釋的情況以及用不正確的稀釋劑稀釋的情況。污染未經(jīng)制造商同意添加的外來污染物可能導(dǎo)致各種膜缺陷。剝落/起泡最常見的原因是施用前的表面處理不當(dāng)和基材中存在固有的水分/濕氣。廢渣飄散是在涂漆表面上的漆膜的逐漸廢渣飄散，問題的主要原因是由于在陽光下暴露于紫外線輻射和露水凝結(jié)而導(dǎo)致涂料基體的聚合物降解。廢渣飄散程度隨環(huán)氧樹脂反應(yīng)迅速而變化，而丙烯酸類和聚氨酯可長期保持不變。涂料中的易揮發(fā)有機(jī)化合物（VOC）被認(rèn)為對環(huán)境有害，尤其是對定期工作的人員。暴露于VOCs與有機(jī)溶劑綜合征有關(guān)，有危險(xiǎn)的溶劑2-丁氧基乙醇也用于涂料生產(chǎn)。PCB是全球污染物，在涂料生產(chǎn)的廢水中測量。 PCB的廣泛分布表明該化合物從表面，屋頂?shù)葥]發(fā).PCB存在于包括報(bào)紙，雜志和紙板箱的消費(fèi)品中，其通常含有彩色顏料。因此，存在著一些現(xiàn)有的假設(shè)，即PCB同系物作為副產(chǎn)品存在于一些現(xiàn)有的商業(yè)顏料中。
2 傳統(tǒng)的廢氣處理方案
大多數(shù)廢氣處理系統(tǒng)采用兩個(gè)階段：一個(gè)用于除去廢渣，另一個(gè)用于除去廢氣，在一個(gè)洗滌容器中除去廢渣和廢氣。然而，這些系統(tǒng)經(jīng)歷嚴(yán)重的維護(hù)問題和低去除效率。在濕式洗滌系統(tǒng)中，煙道氣通常首先通過廢渣去除裝置，靜電除塵器或袋濾室，然后進(jìn)入廢氣吸收器。然而，在干噴射或噴霧干燥操作中，廢氣首先與吸附劑反應(yīng)，然后煙道氣通過顆粒控制裝置。與濕式廢氣處理系統(tǒng)相關(guān)的另一個(gè)重要的設(shè)計(jì)考慮是離開吸收器的煙道氣被水飽和并且仍然包含一些廢氣。這些氣體對任何下游設(shè)備（例如風(fēng)扇，管道和煙囪）具有高度腐蝕性。可以最小化腐蝕的兩種方法是：將氣體再加熱至高于其露點(diǎn)或使用允許設(shè)備經(jīng)受腐蝕條件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)材料。這兩種方法都很昂貴，由工程師確定在逐個(gè)站點(diǎn)的基礎(chǔ)上使用哪種方法。為了促進(jìn)最大的氣液表面積和停留時(shí)間，已經(jīng)使用了許多濕洗滌器設(shè)計(jì)，包括噴霧塔，文丘里管，板塔和移動填充床。 由于影響廢氣處理系統(tǒng)的可靠性和吸收器效率的水垢堆積，堵塞或侵蝕，趨勢是使用簡單的洗滌器，例如噴霧塔，而不是更復(fù)雜的洗滌器。 塔的構(gòu)造可以是垂直或水平的，并且煙道氣可以相對于液體并流，逆流或交叉流動。噴霧塔的主要缺點(diǎn)是，與其他吸收劑設(shè)計(jì)相比，它們需要更高的液體對氣體比的要求以用于等效的廢氣去除。在某些方面，這可以被認(rèn)為類似于從水到另一相的惰性氣體的可逆液 - 液萃取。 雖然在從氣體混合物中提取廢氣期間確實(shí)發(fā)生了化學(xué)變化，但是提取平衡通過改變溫度而不是通過使用化學(xué)試劑而改變。
3 現(xiàn)代新型廢氣處理設(shè)施
（1）干式漆霧過濾凈化裝置 。目前，在歐美發(fā)達(dá)國家80%的噴漆室均采用干式漆霧凈化，一個(gè)重要原因在于環(huán)境保護(hù)的綜合考慮。此外，干式漆霧凈化在確保噴漆性能、凈化效率、減少二次污染、降低運(yùn)行成本等也顯示了巨大的優(yōu)越性。
（2）活性碳廢氣凈化處理裝置 。活性炭（也稱為活性炭）是一種加工成具有小的低體積孔的碳形式，其增加了可用于吸附或化學(xué)反應(yīng)的表面積。由于其高的微孔性，僅1克活性炭具有超過32，000平方英尺的表面積，通過氣體吸附測定，足以用于吸附廢氣的應(yīng)用。活化水平可以僅從高表面積獲得，然而，進(jìn)一步的化學(xué)處理通常增強(qiáng)吸附性能。活性炭通常來自木炭，有時(shí)被用作生物炭。 源自煤和焦炭的那些分別稱為活性炭和活性焦炭。活性碳廢氣凈化器是一種干式廢氣處理設(shè)備。由箱體和裝填在箱體內(nèi)的吸附單元組成。根據(jù)吸附單元的數(shù)量和風(fēng)量可進(jìn)行不同規(guī)格的組合，活性碳廢氣凈化器選擇不同填料可以處理多種不同廢氣，主要用于涂料等有機(jī)廢氣的凈化。
（3）光催化氧化凈化裝置。使用該設(shè)備核心中的納米光催化觸媒材料（GC-100）是一種吸收光能后，能在其表面產(chǎn)生催化反應(yīng)的物質(zhì)，其功能類似于植物的葉綠素。當(dāng)特定納米波長的紫外光照射光催化觸媒材料（GC-100）時(shí)，其表面發(fā)生光催化氧化還原反應(yīng)。光催化觸媒材料（GC-100）吸收光子后 在其表面產(chǎn)生電子（E―）和空穴（H+），將吸收的光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，即具有光催化作用。
關(guān)鍵詞：有機(jī)廢氣；催化燃燒；印刷
中圖分類號：TQ314
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
文章編號：1674-9944(2011)11-0125-03
1引言
隨著社會的發(fā)展,物質(zhì)文明和生活水平的提高,環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng),有機(jī)廢氣的排放造成的環(huán)境污染及其對人體健康的嚴(yán)重危害越來越成為各級政府和的焦點(diǎn)。在工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中會產(chǎn)生各種各樣的有機(jī)廢氣,這些有機(jī)廢氣不僅會造成大氣污染,危害人體健康,而且還會造成資源的浪費(fèi)。如在塑料印刷過程中,隨著油墨的干燥會排放出大量的混合溶劑廢氣；覆膜過程中會排出大量的乙酸乙酯等廢氣。有機(jī)廢氣是有毒、有害的氣體,它的釋放在空氣中不僅會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,而且人體若長期接觸或吸入,將會給神經(jīng)系統(tǒng)及造血功能帶來嚴(yán)重危害,甚至引發(fā)癌變及其他嚴(yán)重疾病直至死亡［1］。
通常有機(jī)廢氣指甲醛、苯、甲苯、二甲苯等苯系物、丙酮丁酮、乙酸乙酯、油霧、糠醛、苯乙烯、丙烯酸、樹脂、添加劑、漆霧、天那水等含碳?xì)溲醯扔袡C(jī)物。
有機(jī)廢氣一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有機(jī)溶劑、處理難度大的特點(diǎn)。有機(jī)廢氣的處理方法主要有兩類:一類是回收法,另一類是消除法。回收法主要有炭吸附、變壓吸附、吸收法、冷凝法及膜分離技術(shù)；一般回收法是通過物理方法,改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來富集分離有機(jī)廢氣。消除法有直接燃燒、熱氧化、催化燃燒、生物氧化、等離子體法、紫外光催化氧化法及其集成技術(shù)；消除法主要是通過化學(xué)或生化反應(yīng),用熱、光、催化劑和微生物將有機(jī)廢氣轉(zhuǎn)變成為CO2和水等無毒害的無機(jī)小分子化合物［2］。
吸附法是利用某些具有吸附能力的物質(zhì)如活性炭、硅膠、沸石分子篩、活性氧化鋁等吸附有害成分而達(dá)到消除有害污染的目的。吸附法適用于幾乎所有的廢氣,一般是中低濃度的廢氣；吸附效果取決于吸附劑性質(zhì)、廢氣種類和吸附系統(tǒng)的操作溫度、濕度、壓力等因素,具有去除效率高的優(yōu)點(diǎn),從而使其
收稿日期：2011-11-11
作者簡介：張立艷（1975―），女,天津人,工程師,主要從事環(huán)評及清潔生產(chǎn)的研究工作。
Study on Effectiveness of Selenium Characteristics in Soil and Its
Influencing Factors
Jiang Lei
（Guang Dong Nonferrous Metals Eengineering Inverstigation Design Institute,Guangzhou 510080,China）
Abstract:Selenium is a necessary trace element for the health of people.As an essential microelement,Selenium has been gradually known by people in recent years,and it is also attracted public attention to the scientists.This paper reviews progress in the studies of forms and bioavailability of selenium(Se) in soil,and discusses the distribution of different forms of Se in soil,and the relationship between the effectiveness of Se and the physical and chemical properties,soil pH,chemical and mineralogical composition and oxidation-reduction status.
Key words:selenium;the form of selenium;available state
成為去除廢氣較為常用的方法,但存在投資后運(yùn)行費(fèi)用較高且有產(chǎn)生二次污染的缺陷。
燃燒法是消除法中的一種,是利用有機(jī)廢氣易燃燒性質(zhì)進(jìn)行處理的。其中直接燃燒法,又稱火焰燃燒法,它是把可燃的有機(jī)廢氣當(dāng)作燃料來燃燒的一種方法。該法適合處理高濃度有機(jī)廢氣,燃燒溫度控制在1 100℃以上,去除效率達(dá)95％以上。催化燃燒法處理有機(jī)廢氣的原理是利用廢氣中污染物可以燃燒的特性,將污染物中含碳?xì)涞幕衔锝?jīng)活性炭吸附濃縮后,在催化劑和較低溫度下進(jìn)行氧化分解,使其轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水蒸氣,再經(jīng)過吸收等凈化措施,將有害氣體徹底轉(zhuǎn)化為無害氣體的一種凈化方法。
2案例中有機(jī)廢氣的排放現(xiàn)狀
天津頂正印刷包材有限公司屬于印刷包裝材料行業(yè),主要生產(chǎn)方便面蓋材、卷材、日化自立袋、蒸/水煮袋、瓶/水標(biāo)等產(chǎn)品,年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力27萬R/S。該行業(yè)能源消耗高,使用和排放了有毒有害物質(zhì),有機(jī)廢氣排放量較高。
印刷包裝行業(yè)有機(jī)廢氣的排放主要是在印刷過程中產(chǎn)生的,所以對于重點(diǎn)區(qū)域――印刷車間的廢氣排放進(jìn)行調(diào)查和監(jiān)測,得到其有機(jī)廢氣的排放情況,見表1~表3。
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際調(diào)查廠區(qū)東側(cè)印刷一車間有機(jī)廢氣排放污染源現(xiàn)狀為印刷一車間有機(jī)廢氣排放污染源沒有處理裝置;印刷一車間有機(jī)廢氣排放污染源有2個(gè)排放口屬于有組織排放,3個(gè)排放口屬于無組織排放;印刷一車間有機(jī)廢氣排放污染源所有排放口均超標(biāo)排放;依據(jù)排放廢氣的實(shí)際現(xiàn)狀,印刷一車間總處理量為131 568m3/h。
3催化燃燒法處理有機(jī)廢氣的過程
3.1處理思路
本處理方法是依據(jù)“有機(jī)廢氣用蜂窩狀活性炭吸附濃縮-脫附再生-催化燃燒的工藝流程”而設(shè)計(jì)的,采取單氣路工作方式,由四個(gè)活性炭吸附床,一個(gè)催化燃燒床（輔之低壓風(fēng)機(jī)、閥門等構(gòu)成）。其工作流程是:將有機(jī)廢氣經(jīng)預(yù)處理除去粉塵、顆粒狀物質(zhì)后,送入蜂窩狀活性炭吸附床吸附,當(dāng)吸附達(dá)到飽和時(shí),停止吸附操作,該炭床再用熱空氣流將有機(jī)物從蜂窩狀活性炭上脫附下來使其再生,熱空氣流攜帶有機(jī)廢氣進(jìn)入催化燃燒床自行燃燒,以CO2與H2O排出。在解吸脫附時(shí),本吸附床停止吸附工作。
當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到2 000×10-6以上時(shí),廢氣在催化床內(nèi)可維持自然,不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排往大氣,一部分送往吸附床,用于蜂窩狀活性炭的脫附再生。這樣可以滿足燃燒和脫附所需熱能,從而大大節(jié)省能耗。該工程既適合于連續(xù)工作,也適合于間斷工況下使用。
當(dāng)某個(gè)吸附床吸附飽和需要脫附再生時(shí),PLC程序自動切換到備用吸附床進(jìn)行吸附工作,這樣,可以保證生產(chǎn)需要的連續(xù)性。吸附風(fēng)機(jī)有變頻器進(jìn)行自行調(diào)節(jié)。單臺吸附器每次脫付需要4~5h。
燃燒法處理有機(jī)廢氣的工藝流程見圖1。
圖1FCJ有機(jī)廢氣凈化裝置流程
注:1.吸附床；2.催化燃燒室;3.脫附風(fēng)機(jī)；4.補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)
3.2設(shè)計(jì)規(guī)模的確定
根據(jù)實(shí)際處理風(fēng)量,處理63 548m2/h風(fēng)量為2臺吸附設(shè)備,共用1套脫附催化解析裝置；處理28 080m2/h風(fēng)量為1臺吸附設(shè)備；處理40 000m2/h風(fēng)量為1臺吸附設(shè)備；活性炭的再生采用催化燃燒脫附。排氣溫度為29.1~47.0℃；進(jìn)氣濃度為TVOC(150~620)×10-6,按平均濃度400×10-6計(jì)；凈化效率為蜂窩狀活性炭吸附能力≥95%；貴金屬催化劑催化效率≥98%；有機(jī)廢氣凈化率≥98%；煙囪排放高度為20m；排放濃度為凈化后廢氣排放濃度及排放速率達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）中的新污染源的二級排放要求（甲苯≤40mg/m3,非甲烷總烴≤120等）；凈化設(shè)備阻力≤1 200Pa（表4）。
4有機(jī)廢氣處理效果
催化燃燒治理廢氣凈化效率高,且不會產(chǎn)生二次污染,項(xiàng)目實(shí)施后其凈化效率為苯>96%,甲苯>98,二甲苯>99%,臭氣>92%。
表5項(xiàng)目實(shí)施后印刷車間部分有機(jī)廢氣排放口各種溶劑濃度
位置設(shè)備名稱排放口編號VOC濃度/×10-6甲醇190異丙醇丁酮乙酸乙酯甲苯40
印刷車間Y10主排138.41.42.05.912.2
印刷車間Y10底排144.512019.51.53.97.5
印刷車間Y07備版排風(fēng)A13.30.20.10.41.32.5
印刷車間Y07底排A22.70.40.92.44.2
印刷車間Y07主排B15.30.50.92.44.3
均值4.860.14.41.13.26.1
注:該凈化效率經(jīng)中國環(huán)境科學(xué)研究院大氣環(huán)境研究所檢測。
2011年11月綠色科技第11期
參考文獻(xiàn)：
［1］
關(guān)鍵詞： 廢氣；處理設(shè)施；竣工；驗(yàn)收監(jiān)測；問題分析
一、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)保設(shè)施竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收監(jiān)測工作的重要性
建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)施竣工驗(yàn)收監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測為建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理提供技術(shù)服務(wù)的一項(xiàng)工作。主要包括對環(huán)保設(shè)施建設(shè)、運(yùn)行及管理情況的檢查、污染物達(dá)標(biāo)排放測試。
建設(shè)項(xiàng)目竣工后，要組織驗(yàn)收。在驗(yàn)收過程中，進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測，是必不可少的重要環(huán)節(jié)。加大建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收監(jiān)測工作的力度，加強(qiáng)竣工驗(yàn)收監(jiān)測技術(shù)的研究，提高驗(yàn)收監(jiān)測的技術(shù)水平，提升環(huán)境監(jiān)測對項(xiàng)目竣工驗(yàn)收的支持作用，切實(shí)預(yù)防和嚴(yán)控新上項(xiàng)目的環(huán)境污染，事關(guān)建設(shè)項(xiàng)目的生存與發(fā)展大計(jì)。國務(wù)院和國家環(huán)境保護(hù)部十分重視此項(xiàng)工作，先后頒布了一系列條例、規(guī)定和管理辦法，使環(huán)保業(yè)務(wù)部門進(jìn)行竣工驗(yàn)收監(jiān)測時(shí)有法可依，有章可循，有據(jù)可查，使建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收監(jiān)測工作逐步走上科學(xué)化、規(guī)范化和法制化軌道。
二、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)保設(shè)施竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收監(jiān)測的范圍
加強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)、可行性研究、設(shè)計(jì)、施工和試生產(chǎn)等各個(gè)階段的環(huán)境管理，把驗(yàn)收監(jiān)測涵蓋到建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)“三同時(shí)”的全過程，而不應(yīng)局限于建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境治理設(shè)施末端的測試。要對建設(shè)項(xiàng)目的生產(chǎn)工藝、流程和環(huán)境保護(hù)設(shè)施的先進(jìn)性、合理性、可行性進(jìn)行測試、檢查和評價(jià)，對建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響、排放總量、環(huán)境質(zhì)量及企業(yè)內(nèi)部環(huán)境管理進(jìn)行全面、客觀、準(zhǔn)確的評價(jià)。
三、驗(yàn)收監(jiān)測中的工況核準(zhǔn)
1.目前國家保護(hù)部對建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)施竣工驗(yàn)收監(jiān)測技術(shù)要求：
⑴工業(yè)生產(chǎn)型建設(shè)項(xiàng)目，驗(yàn)收監(jiān)測應(yīng)在工況穩(wěn)定、生產(chǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的負(fù)荷達(dá) 75%以上（國家、地方排放標(biāo)準(zhǔn)對生產(chǎn)負(fù)荷另有規(guī)定的按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行）的情況下進(jìn)行。
⑵對無法短期調(diào)整工況達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的75%以上負(fù)荷的建設(shè)項(xiàng)目中，可以調(diào)整工況達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的75%以上負(fù)荷的部分，驗(yàn)收監(jiān)測應(yīng)在滿足75%或75%以上負(fù)荷或國家及地方標(biāo)準(zhǔn)中所要求的生產(chǎn)負(fù)荷的條件下進(jìn)行。
⑶對無法短期調(diào)整工況達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的75%或75%以上負(fù)荷的建設(shè)項(xiàng)目中，投入運(yùn)行后確實(shí)無法短期調(diào)整工況滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的75%或75%以上的部分，驗(yàn)收監(jiān)測應(yīng)在主體工程運(yùn)行穩(wěn)定、應(yīng)運(yùn)行的環(huán)境保護(hù)設(shè)施運(yùn)行正常的條件下進(jìn)行，對運(yùn)行的環(huán)境保護(hù)設(shè)施和尚無污染負(fù)荷部分的環(huán)保設(shè)施，驗(yàn)收監(jiān)測采取注明實(shí)際監(jiān)測工況與檢查相結(jié)合的方法進(jìn)行。
2.在實(shí)際工作中，我們對工況的核準(zhǔn)一般在兩個(gè)階段：
⑴現(xiàn)場勘查階段：首先考核企業(yè)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力是否達(dá)到環(huán)評及環(huán)評批復(fù)的要求（≥75%），這基本上決定了企業(yè)的驗(yàn)收監(jiān)測工作能否繼續(xù)向下進(jìn)行。這一階段，部分企業(yè)常虛報(bào)生產(chǎn)能力，多報(bào)或者少報(bào)。對此，我們要做到：①、現(xiàn)場勘查，要在企業(yè)正常生產(chǎn)情況下；②、盡量查看原始生產(chǎn)記錄，根據(jù)投料、出料量核算；③、根據(jù)反應(yīng)釜體積、數(shù)量及生產(chǎn)周期進(jìn)行核算。
⑵現(xiàn)場監(jiān)測階段
本階段主要考核的企業(yè)是否按照要求的工況生產(chǎn)，從而考核污染物是否能長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。此時(shí)，部分企業(yè)會采用：①減少投料量，減少污染物的排放量；②部分生產(chǎn)設(shè)備空轉(zhuǎn)；③不計(jì)成本，加大藥劑用量；④延長停留時(shí)間。
⑶ 如何核準(zhǔn)工況
①查看生產(chǎn)記錄，根據(jù)投料、出料量核算。
②盡量詳細(xì)記錄藥劑使用量及更換頻率。
③在編制驗(yàn)收監(jiān)測方案時(shí)須充分考慮各種環(huán)境因素。
四、廢氣測定過程中的影響因素及問題
（一）工況對于測定結(jié)果影響
測定廢氣時(shí)，如果工況的監(jiān)測不符合實(shí)際，出現(xiàn)廢氣排放管負(fù)壓過大，那么需要對檢測儀器進(jìn)行選擇，要求選擇的儀器擁有足夠的量程才可行，否則將無法克服排氣管中的負(fù)壓影響。當(dāng)采集煙氣時(shí)，出現(xiàn)塵泵和氣泵同時(shí)啟動，如果塵泵的流量非常大，則需要抽取一定待測分析的樣品置于分析儀器之中，氣泵抽取該容器中的樣品進(jìn)行監(jiān)測氣體分析，這樣可有效的確保負(fù)壓情況下監(jiān)測工作的順利進(jìn)行。
（二）煙氣溫度對于監(jiān)測結(jié)果影響
由于煙氣溫度的監(jiān)測是污染物廢氣監(jiān)測過程中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，而且在監(jiān)測過程中可以通過本身儀器配帶的信號來對煙氣溫度進(jìn)行監(jiān)測。對煙氣進(jìn)行溫度監(jiān)測時(shí)，要確保凈化設(shè)備中無靜電，若帶有靜電則很容易將主機(jī)擊壞，導(dǎo)致無法正常的監(jiān)測。如果遇到主機(jī)被擊壞則需要中斷監(jiān)測，這樣就會造成損毀監(jiān)測儀器，同時(shí)還會造成監(jiān)測的失敗，所以對于煙氣溫度監(jiān)測的時(shí)候要注意凈化設(shè)備中的靜電情況。為了避免出現(xiàn)凈化設(shè)備中帶靜電擊壞主機(jī)則可以采用熱電偶溫度計(jì)方法來監(jiān)測煙氣溫度，此方法不僅簡單，而且安全有效。
采集煙氣時(shí)如果采樣管沒有加入干預(yù)處理加熱和制冷裝置，那么煙氣的污染物則非常容易出現(xiàn)溶解，而損失監(jiān)測的量，使得測定值偏低。尤其是對于SO2的測定顯現(xiàn)更加明顯，由于SO2在測定過程中出現(xiàn)溶解，因此最后所得的結(jié)果監(jiān)測數(shù)據(jù)偏小，最后采用了加熱和制冷的預(yù)處理措施，此時(shí)所獲得的結(jié)果明顯較之前的監(jiān)測結(jié)果高。為了防止采集的氣體在管路內(nèi)冷凝，避免不會因?yàn)闅怏w溶解于水而造成結(jié)果偏低。
（三）塵粒對風(fēng)量的干擾影響結(jié)果
對污染源廢氣監(jiān)測時(shí)，首先要進(jìn)行除塵采樣當(dāng)塵粒的濃度過高，會直接影響動壓和全壓波動造成波動的幅度較大，從而致使計(jì)算的幅度大、等速采樣流量波動較大、跟蹤效果較差。同時(shí)在進(jìn)行監(jiān)測時(shí)廢氣流量在除塵之前往往較之除塵之后的廢氣流量小，這主要時(shí)由于塵粒的影響造成。因此在進(jìn)行監(jiān)測廢氣時(shí)，需要增添除塵前采樣點(diǎn)，同時(shí)與除塵后的采樣點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測分析結(jié)果對比，從而減小監(jiān)測的誤差。
五、污染源及污染治理設(shè)施監(jiān)測
1.監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)
監(jiān)測點(diǎn)位應(yīng)能反映真實(shí)排污情況和環(huán)保治理設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)效果，使工作量最少化，監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定。
在廢氣進(jìn)入和排出處理設(shè)施的管道的適當(dāng)位置開設(shè)采樣孔（采樣孔應(yīng)優(yōu)先選擇在垂直管段和煙道負(fù)壓區(qū)域、盡可能選擇在氣流穩(wěn)定的斷面，此監(jiān)測點(diǎn)要具有代表性、可接近性、可操作性、安全性及與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)布點(diǎn)要求的符合性），并設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的采樣頻次進(jìn)行監(jiān)測；污染治理設(shè)施處理效率：
2.監(jiān)測項(xiàng)目
根據(jù)生產(chǎn)工藝過程中污染源排放特征，對其主要污染物及特征污染物的排放濃度、排放量進(jìn)行監(jiān)測，并監(jiān)測計(jì)算出總量控制指標(biāo)。
對污染總量設(shè)施的凈化效率或凈化效果進(jìn)行測定。經(jīng)過環(huán)境保護(hù)行政主管部門批準(zhǔn)的環(huán)境影響報(bào)告書和建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)中確定需要監(jiān)測的因子，并結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目試運(yùn)行后實(shí)際產(chǎn)生的污染因子，嚴(yán)格按照經(jīng)環(huán)境保護(hù)行政主管部門審定的監(jiān)測方案所提出的項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測。
參考文獻(xiàn)
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1、生態(tài)環(huán)保，1970年4月22日，美國哈佛大學(xué)學(xué)生丹尼斯·海斯（Dennis Hayes）發(fā)起并組織保護(hù)環(huán)境活動，得到了環(huán)保組織的熱情響應(yīng)，全美各地約2000萬人參加了這場聲勢浩大的游行集會，旨在喚起人們對環(huán)境的保護(hù)意識，促使美國政府采取了一些治理環(huán)境污染的措施。后來，這項(xiàng)活動得到了聯(lián)合國的首肯。至此，每年4月22日便被確定為“世界地球日”。
2、廢水處理，廢水處理（wastewater treatment methods）就是利用物理、化學(xué)和生物的方法對廢水進(jìn)行處理，使廢水凈化，減少污染，以至達(dá)到廢水回收、復(fù)用，充分利用水資源。
3、廢氣處理，廢氣處理又稱廢氣凈化。廢氣處理指的是針對工業(yè)場所、工廠車間產(chǎn)生的廢氣在對外排放前進(jìn)行預(yù)處理，以達(dá)到國家廢氣對外排放的標(biāo)準(zhǔn)的工作。一般廢氣處理包括了有機(jī)廢氣處理、粉塵廢氣處理、酸堿廢氣處理、異味廢氣處理和空氣殺菌消毒凈化等方面。
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關(guān)鍵詞：泡沫柱 有色冶煉 脫硫 應(yīng)用
隨著人類社會的發(fā)展，化石燃料的的使用量越來越大，SO2等有害氣體的排放量也逐年增加。實(shí)際上，大氣中的二氧化硫不僅僅來自化石燃料的燃燒，還來自工業(yè)廢氣的排放。我國有色金屬冶煉業(yè)近年來得到了很大的發(fā)展，有色金屬冶煉作為冶金業(yè)的重要組成部分，其過程需要排放大量的SO2廢氣，這是冶金業(yè)排放二氧化硫的主要來源。
隨著生態(tài)環(huán)境的日益惡化，對工業(yè)生產(chǎn)中有害氣體排放的控制于處理刻不容緩，有色金屬冶煉業(yè)作為冶金工業(yè)的重要組成部分，自然在控制有害氣體排放工作中承擔(dān)著重要責(zé)任。目前工業(yè)上對SO2廢氣處理的一般方法為：先通過一系列復(fù)雜工藝回收利用制取硫酸，然后再進(jìn)行脫硫直至廢氣中二氧化硫濃度達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)才可以排放到大氣中，對于本身二氧化硫濃度就不高、回收價(jià)值不大的廢氣，就可以直接進(jìn)行脫硫，然后排放到大氣中。
一、泡沫柱洗滌技術(shù)的原理和優(yōu)勢
1.泡沫柱洗滌技術(shù)的原理分析
如圖（1）所示，泡沫柱洗滌技術(shù)的基本原理是利用快速大量翻動的泡沫表面積大、更新速度快的特點(diǎn)，含有大量二氧化硫分子以及其他雜質(zhì)微粒的廢氣在經(jīng)過泡沫時(shí)被泡沫吸附，由于泡沫表面積大、更新速度快，因此二氧化硫分子及微粒的吸附率很高，從而達(dá)到高效的廢氣洗滌效果。
圖（1） 泡沫柱洗滌技術(shù)基本原理圖
2.泡沫柱洗滌系統(tǒng)的組成及工作機(jī)制
由于工業(yè)中處理廢氣的工藝流程各不相同，為了滿足不同工藝的實(shí)際需要，一般的泡沫柱洗滌系統(tǒng)有兩種，分別是同向噴射器和反向噴射器（結(jié)構(gòu)圖見圖（2），而在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，后者的使用幾率高于前者。反向噴射器是一種充分利用泡沫柱洗滌技術(shù)的典型裝置，在有色金屬冶煉廢氣處理過程中扮演者重要角色，也是有色金屬冶煉廢氣處理工作的核心部分。
圖（2）反向噴射器的構(gòu)造和工作機(jī)制
3.泡沫柱洗滌技術(shù)的優(yōu)勢
就目前的技術(shù)水平來講，在工業(yè)廢氣處理這個(gè)領(lǐng)域，泡沫柱洗滌技術(shù)以其創(chuàng)新合理的設(shè)計(jì)和低廉的成本具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，目前正在采用泡沫柱洗滌技術(shù)進(jìn)行廢氣處理的有色金屬冶煉企業(yè)有很多。
泡沫柱洗滌技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
3.1吸附率高。泡沫柱洗滌技術(shù)創(chuàng)新性的采用了快速翻動的泡沫作為洗滌材料，充分利用了強(qiáng)烈翻動的泡沫表面積大、更新速度快的特點(diǎn)，對微粒的吸附效果明顯。利用泡沫柱洗滌技術(shù)組成多級洗滌系統(tǒng)可獲得更高吸附率的洗滌效果，實(shí)踐顯示，廢氣中的微級顆粒再通過三級泡沫柱洗滌系統(tǒng)之后的被吸附率超過了99%。
3.2可洗滌廢氣量的范圍大。泡沫柱洗滌系統(tǒng)對于廢氣量的變化具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。很多洗滌系統(tǒng)對廢氣的通過量要求苛刻，一旦廢氣通過量發(fā)生較大的波動，吸附效率就會大大降低，穩(wěn)定性不好。而泡沫柱洗滌系統(tǒng)因?yàn)槭峭ㄟ^大量快速翻動的泡沫來對廢氣中的顆粒進(jìn)行吸附，對廢氣的量的要求比較寬松，一般情況下，泡沫住洗滌系統(tǒng)可以在保證吸附效率的前提下對最佳氣體量的1.5倍到2倍的氣體量進(jìn)行洗滌。性能穩(wěn)定：一般的洗滌系統(tǒng)對循環(huán)液的固體雜質(zhì)含量要求很高，一般情況下，當(dāng)循環(huán)液的固體雜質(zhì)含量超過3%，洗滌系統(tǒng)就無法正常工作，形成這種約束的原因是噴嘴的直徑限制了循環(huán)液的固體雜質(zhì)含量。而泡沫柱洗滌系統(tǒng)采用的是大口徑的噴嘴，及時(shí)循環(huán)液中的固體雜質(zhì)含量很高，洗滌系統(tǒng)也能正常工作，并且保證正常的吸附效率，泡沫柱洗滌系統(tǒng)對循環(huán)液固體雜質(zhì)含量的限制范圍是一般洗滌系統(tǒng)的6～7倍。
3.3操作方便、成本低廉。泡沫柱洗滌技術(shù)雖然在技術(shù)上取得了很大程度的創(chuàng)新，但是泡沫柱洗滌器的構(gòu)造并不復(fù)雜，操作起來也很方便，設(shè)備體積小便于安裝和移動，成本低廉，可以為企業(yè)節(jié)省大量資金，一般情況下安裝一套泡沫柱洗滌系統(tǒng)所需要的經(jīng)費(fèi)是普通洗滌系統(tǒng)的1/3。
二、泡沫柱洗滌技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用
1.處理有色金屬冶煉產(chǎn)生的以SO2為主的廢氣
一般情況下，在有色金屬的冶煉過程中，廢氣中SO2的含量不同，處理方法也有所不同。一般當(dāng)廢氣中SO2含量低于0.5%，直接進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿摿蛱幚硎箯U氣中SO2含量低于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)即可排放到大氣中；當(dāng)廢氣中SO2含量高于3%，為了循環(huán)利用，充分利用資源，可以以廢氣為原料，經(jīng)過一系列工藝制取H2SO4；而SO2在兩者之間的情況用傳統(tǒng)的處理方法處理起來就非常困難。泡沫柱洗滌技術(shù)對于處理SO2含量介于兩者之間的廢氣效果非常明顯，在目前該技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
湖南銀星公司10萬噸每年的富氧底吹鉛冶煉廠，每年都會產(chǎn)生大量的SO2廢氣，該冶煉廠產(chǎn)生的廢氣成分如下表（3）所示。
表（3）銀星公司鉛冶煉廠廢氣成分表
該表顯示，廢氣中主要污染氣體為SO2，濃度達(dá)到了0.8%，如果直接排放到大氣中，對環(huán)境的污染作用是巨大的。
該冶煉廠擁有一套完善的廢氣脫硫設(shè)備，該設(shè)備以泡沫柱洗滌技術(shù)為基本核心原理，通過一系列流程可以對廢氣中的SO2進(jìn)行有效的吸附。該設(shè)備主要由氧化塔、噴淋塔、泡沫柱洗滌器等部分組成。考慮到廢氣中二氧化硫含量較高濃度較大，單個(gè)洗滌系統(tǒng)很難達(dá)到較高的吸附效率，該冶煉廠在實(shí)際脫硫過程中充分考慮到這一點(diǎn)，在設(shè)備中設(shè)計(jì)成兩級洗滌系統(tǒng)，分別為噴淋塔和泡沫柱洗滌系統(tǒng)，使廢氣中的二氧化硫得到充分吸附，已達(dá)到最高的吸附效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)廢氣的高效率洗滌的效果；經(jīng)過兩洗滌系統(tǒng)的吸附，廢氣中的二氧化硫的濃度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，廢氣在經(jīng)過該設(shè)備一系列的洗滌凈化流程后，可以直接經(jīng)過引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排放到大氣中。該設(shè)備組成流程如下圖（4）所示。
圖（4）銀星冶煉廠脫硫設(shè)備流程圖
銀星公司該設(shè)備在處理廢氣中二氧化硫時(shí)，充分利用利用了泡沫柱滌技術(shù)，結(jié)合其他洗滌工藝，在一定程度上達(dá)到了最高的洗滌效率，不僅為為公司節(jié)省了時(shí)間和資金，而且大大減少了排放廢氣中二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。
表（5）銀星冶煉廠脫硫設(shè)備若干經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
2.處理制取H2SO4產(chǎn)生的尾氣
前面提到，廢氣中二氧化硫濃度不同，對廢氣的處理方法也有所不同，當(dāng)廢氣中二氧化硫含量超過5%時(shí)，可以利用廢氣制取硫酸，這樣不僅可以有效降低廢氣中二氧化硫的濃度，而且可以實(shí)現(xiàn)廢物再利用，減少浪費(fèi)，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。在制取硫酸的過程中，二氧化硫含量較高的廢氣在經(jīng)過一系列的流程后，雖然濃度降低了很多，但是仍然高于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，這是還需要進(jìn)行廢氣脫硫處理，才能直接排放，這一過程的運(yùn)用的主要原理也是泡沫柱洗滌技術(shù)。下面仍以銀星冶煉廠為例，分析泡沫柱洗滌技術(shù)在處理制取硫酸時(shí)產(chǎn)生的尾氣時(shí)的實(shí)際應(yīng)用。下表顯示了銀星冶煉廠未經(jīng)處理的成分及濃度。
表（6）銀星冶煉廠制酸尾氣成分及濃度
如下圖（7）為銀星冶煉廠處理制取硫酸尾氣的裝置
圖（7）銀星公司制酸尾氣處理裝置圖
實(shí)踐證明，銀星冶煉廠的該設(shè)備在處理廢氣制取硫酸時(shí)產(chǎn)生的尾氣具有很高的效率，尾氣在經(jīng)過泡沫柱洗滌器的處理后，二氧化硫的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)（處理前后二氧化硫含量對比見下表），在凈化效率等方面是其他凈化裝置難以達(dá)到的。而且該設(shè)備操作簡便，性能穩(wěn)定，容易保養(yǎng)維修，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
三、總結(jié)
泡沫柱洗滌技術(shù)創(chuàng)新性的運(yùn)用劇烈翻動的泡沫作為洗滌媒介，通過泡沫表面的吸附以及內(nèi)部的包裹，對廢氣中的二氧化硫及微小顆粒物進(jìn)行吸附處理，不僅有效地解決了廢氣污染環(huán)境的問題，而且為有色冶煉企業(yè)在處理廢氣方面節(jié)省了時(shí)間和資金，具有很高的使用價(jià)值；從另一方面講，應(yīng)用泡沫柱洗滌技術(shù)制成的洗滌凈化設(shè)備，不僅操作簡便、性能穩(wěn)定，而且成本低廉，發(fā)展前景廣闊，具有很高的投資價(jià)值。總而言之，泡沫柱洗滌技術(shù)因其處理效率高、穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)勢，在有色冶煉二氧化硫廢氣治理技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)著主導(dǎo)地位，是目前該領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先者。
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