环保治理工业废气处理多种再生方法讲解

文章出处:高达环保发表时间:2017-03-29 10:23:36【
  在吸附床层操作接近破点时,就认为该床层已失效,必须进行再生,以便循环操作。由于吸附剂的容量较低(一般仅40%左右,对有些有机物甚至在1%以下)所以再生总是很频繁的。在用吸附法净化废气时,再生与吸附占有同样重要的地位。

  环保治理工业废气处理多种再生方法的吸附剂再生,可以有以下两种情况:一种是单纯脱除污染物,再生吸附剂,脱附出来的废气可送去燃烧或催化燃烧(对可燃污染物);另一种是在脱除吸附质的同时回收脱除的吸附质,这往往是由于脱附出来的吸附质浓度较高或者价值较高。

  再生的方法一般有下面几种:

  1. 环保治理工业废气处理多种再生方法的加热解吸再生

  这是利用吸附剂吸附容量在等压下随温度升高而降低的特点,在低温或常温下吸附,然后提高温度,在加热下吹扫脱附。这样的循环方法又称作变温吸附。

  由于被吸附物质不同,吸附作用的强弱不同,细节温度也有不同,有机物摩尔容积在80~190mL/mol时,一般采用水蒸气、惰性气体或烟道气吹脱,吹脱温度在100~150℃左右,称作“加热解吸”。而当吸附质摩尔/容积大于190ml/mol时,低温蒸汽已不能脱附,往往需要在700~1000℃的再生炉中进行,称作“高温灼烧”,使用的脱附介质为水蒸气或CO2气体。

  解吸剂的流动方向一般采用逆流吹脱的方式,即解吸时解吸剂的流动方向与吸附时废弃的流动方向相反。这样操作的好处是:床层末端的未使用部分不用解吸,这部分床层是床层中最有效的部分,再次吸附时出料中污染物浓度就比较低。解吸时,床层末端首先解吸,解吸完毕后,床层中有一个残余负荷曲线,它在床层底部负荷最低。若解吸剂顺向流过,则全部污染物(吸附质)都要通过包括未用床层在整个床层;因为吸附质在叫前面的床层中被吸解出来后,又会被脚后面的未用床层所吸附,这样会增加解吸的负荷,同时也影响下一循环的分离效果。从解吸完毕后床层内的残余负荷来看,其梯度正好与逆流吹脱相反,即在床层底部还有较高的残余负荷,因而影响流出物中污染物的浓度。

  变温吸附的优点是给热系数很大,加热迅速,解析完全,用水蒸汽加热解吸有机化合物时,解吸后的产物以分层。缺点是由于吸附剂导热系数一般较小,使得冷却缓慢再生周期拉长。

  2. 环保治理工业废气处理多种再生方法的降压或真空解吸

  该法是利用吸附容量在恒温下随压力的下降而降低的特点,加压下进行吸附,减压或真空下解吸,这种循环方法又称作变压吸附。它的优点是无需加热或冷却床层,故又称无热再生法。其再生的时间较变温吸附大大缩短。因而,此法循环周期短。吸附剂用量少,吸附器尺寸小。

  该法的缺点是由于设备有死空间,因而导致产物纯度与回收率不能同时兼顾。由于死空间的气体不能参加分离,因而降低了吸附设备的利用率,在降压或抽真空排放死空间内气体时,白白浪费了这部分气体,使回收率降低。为了回收这部分气体,提高废气中有用组分回收率,采用多床层变压吸附,使吸附器内的受压气体不直接放空而送入另一吸附器(或缓冲罐)中。利用这部分气体来冲压(或称均压),从而回收了这部分死空间内的气体,提高了吸附组分的回收率,减少了动力消耗。

  变压吸附循环包括:吸附、均压、降压、抽空、冲洗,然后再冲压,吸附...几个阶段。

  在废气治理上,变压吸附被用来从合成氨驰放气中回收氢,可制得98%以上的氢(回收率可达75%),以做其他工业用氢或作合成氨原料,成为治理合成氨驰放气中的一项重要措施。我国已建立了变压吸附的工业装置。
工业废气处理回收示意图

  3. 环保治理工业废气处理多种再生方法的溶剂置换再生法

  某些热敏性物质,如不饱和烯烃类物质,在较高温度下易聚合,可以采用亲合力较强的溶剂进行置换再生的方法。用解吸剂置换,使吸附质脱出来,然后加热床层,脱附解吸剂在进行干燥,使吸附剂再生。此法又称变浓度吸附。脱附出来,因而解吸剂的选择,应使它与吸附质组份间沸点差较大,便于整流分离。

  溶剂置换再生方法多用于液体吸附。

  4。 其他再生方法

  还有一些其他再生方法,例如药物再生法,微生物再生法,湿式氧化分解、电解氧化再生等等。

  其他环保治理工业废气处理再生方法的研究在国外较多,其中以微生物再生法最受人们注意。该法的原理是筛选和驯化特殊的嗜氧细菌,利用它的胞外酶降解或氧化有机吸附质,使之转化为小分子或CO2和H2O,以达到再生的目的。生物法简单易行,运转费用低。但对于那些对微生物有毒的化合物无法进行再生。另外,大分子转化为小分子化合物仍有可能被吸附,从而使再生受到限制。

  少数情况下,对于无回收价值或难于回收的吸附质,如果挥发性和水溶性极微,不致造成二次污染,且吸附剂价廉易得时,饱和的吸附剂可以弃掉。如果弃掉会造成二次污染,或再生过程较麻烦,或再生过程有可能造成二次污染时,也可送专门工厂处理。例如,国内有的工厂就将吸附了汞的活性炭送炼汞厂回收汞。

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