2023-12-20
苯乙烯廢氣處理設備有哪些?
1.苯乙烯廢氣概述
苯乙烯(化學式:C8H8)是由苯取代乙烯的一個氫原子而形成的有機化合物。苯乙烯又稱苯乙烯,是無色透明油狀液體,易燃,有毒,不溶於水,溶於乙醇、乙醚,暴露在空氣中逐漸聚合和氧化。苯乙烯是二級易燃液體,相對密度0.907,自燃點490攝氏度,沸點146攝氏度。苯乙烯性能較穩定,工業上主要用於製造合成橡膠、離子交換樹脂、聚醚樹脂、塑化劑和塑膠等重要單體。
1.苯乙烯廢氣危害
苯乙烯對眼睛和上呼吸道有刺激性和毒性。高濃度苯乙烯急性中毒能強烈刺激眼睛和上呼吸道黏膜,出現眼痛、流淚、流鼻涕、打噴嚏、喉嚨痛、咳嗽等症狀,繼而出現頭痛、頭暈、噁心、嘔吐等症狀。和一般疲勞。苯乙烯液體污染眼睛會導致灼傷。苯乙烯慢性中毒會引起神經衰弱綜合徵,出現頭痛、疲倦、噁心、食慾不振、腹脹、憂鬱、健忘、手指震顫等症狀。苯乙烯對呼吸道有刺激作用,長期暴露可造成阻塞性肺部變化。
1.苯乙烯廢氣處理設備
對於苯乙烯廢氣處理設備,主要有活性碳吸附設備、離子淨化設備、燃燒設備等
(1)活性碳吸附設備
活性碳吸附設備主要利用多孔固體吸附劑(活性碳、矽膠、分子篩等)處理有機廢氣,使有害成分透過化學鍵或分子重力充分吸附,並吸附在吸附劑表面,達到淨化有機廢氣的目的。目前吸附法主要應用於大風量、低濃度(≤800mg/m3)、無顆粒物、無黏度、常溫低濃度有機廢氣淨化處理。
活性碳淨化率高(活性碳吸附可達65%-70%)、實用、操作簡單、投資低。吸附飽和後,需要更換新的活性碳,更換活性碳需要成本,更換的飽和活性碳還需要找專業人員進行危廢處理,運作成本較高。
活性碳淨化率高(活性碳吸附可達65%-70%)、實用、操作簡單、投資低。吸附飽和後,需要更換新的活性碳,更換活性碳需要成本,更換的飽和活性碳還需要找專業人員進行危廢處理,運作成本較高。
物理吸附主要發生在沸石液相和氣相中去除雜質的過程。沸石的多孔結構提供了大量的比表面積,使其非常容易吸附和收集雜質。由於分子的相互吸附作用,沸石孔壁上的大量分子能產生強大的引力,就像磁力一樣,將介質中的雜質吸引到孔徑上。
除物理吸附外,沸石表面也常發生化學反應。表面含有少量化學結合、氧和氫的官能基形式,這些表面含有能與吸附物質發生化學反應的研磨氧化物或絡合物,從而與吸附物質結合併聚集到內部和表面沸石。
合理高效的沸石選擇可以最大限度地發揮轉鼓的吸附能力,節省能耗。與其他吸附材料相比,它具有以下優點:
吸附選擇性強:
孔徑均勻,離子吸附劑。它可以根據分子的大小和極性進行選擇性吸附。
節省解吸能量:
高矽鋁比的疏水性分子篩不吸附空氣中的水分子,減少水蒸發造成的熱損失。
吸附能力強:
吸附容量大,單級吸附效率可達90~98%,在較高溫度下吸附量仍較強。
耐高溫、不易燃:
具有良好的熱穩定性,解吸溫度為180~220℃,使用時耐熱溫度可達350℃。解吸完全,VOCs濃縮率高。沸石模組最高耐溫可達700℃,並可高溫離線再生。
(3)燃燒設備
燃燒設備在高溫和足夠的空氣下將揮發性有機物完全燃燒,分解成CO2和H2O。燃燒方式適用於各類有機廢氣,可分為直接燃燒設備、熱力燃燒設備(RTO)和催化燃燒設備(RCO)。
排放濃度大於5000mg/m3的高濃度廢氣一般採用直燃設備處理,以VOCs廢氣為燃料燃燒,燃燒溫度一般控制在1100℃,處理效率高,可達95% -99%。
熱力燃燒設備(RTO)適用於處理濃度1000-5000mg/m³廢氣,採用熱力燃燒設備,廢氣中VOCs濃度較低,需要使用其他燃料或燃燒氣體,所需溫度熱力燃燒設備比直接燃燒溫度低,約540- 820℃。熱力燃燒設備處理VOCs廢氣處理效率較高,但若VOCs廢氣含有S、N等元素,燃燒後產生的廢氣會導致二次污染。
採用熱力燃燒設備或催化燃燒設備處理有機廢氣,淨化率較高,但其投資和運作費用極高。由於排放點多且分散,難以實現集中收集。燃燒裝置需多套,佔地面積大。熱力燃燒設備較適合24小時連續運轉和高濃度穩定的廢氣工況,不適合間歇性生產線工況。催化燃燒的投資和運作成本比熱力燃燒低,但淨化效率也較低。但貴金屬催化劑容易因廢氣中的雜質(如硫化物)而引起中毒失效,且更換催化劑的成本非常高。同時,廢氣進氣條件的控制非常嚴格,否則會造成催化燃燒室堵塞,引發安全事故。
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