工业大气治理解析ppt课件

工业废气治理解析 2012-10-31 一：废气分类及来源 二：废气的危害 三：废气治理技术 一、工业废气分类 （一）废的定义： 废气(waste gas)是指人类在生产和生活过程中排出的有毒有害的气体。特别是化 工厂、钢铁厂、制药厂，以及炼焦厂和炼油厂等，排放的废气气味大，严重污染 环境和影响人体健康。 一、工业废气分类 （二）废气分类：通常我们是按大气的污染成份来分类： 1：颗粒污染物： 一般指悬浮在空气当中的固体或液体物质，通常称为微粒物或颗粒物。 这类物质通常来源于：火力发电厂、钢铁厂、金属冶炼厂、水泥厂、化工厂以及 工业用和民用锅炉的排放。 2：气态污染物： 1）以SO2为主的含硫化合物：如硫化氢、二氧化硫、三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐 和有机硫气溶胶等 。 2）以NO 和NO2为主的含氮化合物： 3）碳的氧化物：主要是CO和CO2，如“温室效应” 4）碳氢化合物：统称烃类，它们是形成危害人类健康的光化学烟雾的主要成分 5）含卤素的化合物：通常主要指氟化氢(HF) 和 氯化氢(HCL)，它们可以破坏臭氧 层，导致人们患皮肤病及致癌。 一、工业废气来源 （三）主要来源： 燃料燃烧（主要是燃煤)废气、生产工艺废气。 1：燃料燃烧废气： 作为一次能源的化石燃料的燃烧，化石燃料的燃烧，特别是不完全燃烧将 导致由烟尘、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物的产生，引起大气污染问题 ，以燃煤引起的大气污染问题最为严重。 2：工业生产来源： 1)煤炭工业源:煤炭加工主要有洙煤、炼焦及煤的转化等，在这些加工中均 不同程度地向大气排放各种有害物质主要有颗粒物、二氧化硫、一氧化 碳、氮氧化物及挥发性有机物及无机物。 2)石油和天然气工业源: （1）石油炼制除烃类外，还含有多种硫化物、氮化物等。 （2）天然气的处理过程：天然气中常含有天然气油、丁烷和丙烷，因此要 经天然气处理装置回收这些可液化的成分方能使用。 3.钢铁工业：钢铁工业主要由采矿、选矿、烧结、炼铁、炼钢、轧钢、焦化 等所组成。各生产工序都不同程度地排放污染物。排入大气的污染物主要 有粉尘、烟尘、S02、CO、N0x、氟化物和氯化物等。 4.有色金属工业：有色金属通常指除铁（有时也除铬和锰）和铁基合金以外 的所有金属。有色金属可分为四类：重金属、轻金属、贵金属、和稀有金 属。重有色金属在火法冶炼中产生的有害物以重金属烟尘和SO2为主，也伴 有汞、镉、铅、砷等极毒物质。生产轻金属铝时，污染物以氟化物和沥青 烟为主；生产镁和钛、锆、铪时，排放的污染物以氯气和金属氯化物为 主。 5.建材工业：建筑材料种类繁多，其中用量最大最普遍的当属砂石、石灰、 水泥、沥青混凝土、砖和玻璃等。它们的主要排放物为粉尘。 6.化学工业：化学工业又称化学加工工业，其中产量大、应用广的主要化学 工业有无机酸、无机碱、化肥等工业。其排放的污染物，由原料，加工工 艺，生产环境等方面决定。 二、废气危害 1：颗粒污染物的危害： 大气固体颗粒物包括粉尘和烟尘，粒径较小的容易进入人的呼吸系统, 2：硫化合物的危害 二氧化硫是一种无色不可燃的有毒气体，具有强烈的辛辣、刺激性气味。 值得注意的是，SO2、SO3与水气、烟尘等结合形成硫酸烟雾及硫酸盐后，造成的生态环 境污染和危害远比单一的S02大得多，其毒性作用可增大34倍； 空气中SO2浓度和存在时间超过一定值时还会对植物造成伤害。 硫化氢是无色、具有浓厚腐蛋气味的有毒气体，易溶于水。如果侵入血液中能与血红蛋 白结合，生成硫化血红蛋白而使人缺氧，窒息死亡。 3：氮氧化合物的危害 一氧化氮是一种无色、无刺激的不活泼气体。而二氧化氮则是棕红色、有刺激性臭味的 气体。NO和NO2都是有毒气体，其中NO2比NO的毒性高45倍。 4：光化学氧化剂的危害 光化学烟雾成分中的二次污染物，如O3、PAN、过氧基硝酸酯(PBN)、醛类等氧化剂 对人体的影响类似NOx，但比NOx的影响更强。其慢性毒作用还可诱发染色体畸变 ，加速人体衰老，降低肺部对细菌的抵抗力等。 5：含氟化合物的危害 1）氟化氧 有强烈的刺激和腐烛作用，可通过呼吸道粘膜、皮肤和肠道吸收，对 人体全身产生毒性作用,长期暴露在低浓度的氢氟酸蒸气中，可引起牙齿酸蚀症， 使牙齿粗粒无光泽，易患牙龈炎。当空气中HF浓度为0.030.06mg/m3时，儿童牙 斑釉患病率明显增高。HF的慢性中毒可造成鼻粘膜溃疡、鼻中隔穿孔等，还可引 起肺纤维化。高浓度的HF能引起支气管炎和肺炎氟化氢是对植物危害较大的气体 之一，其特点主要是累积性中毒。 2）四氟化硅 密度为空气密度3.6倍的气体，同样刺激呼吸道粘膜。 三、废气治理技术 u除尘 u脱硫 u脱硝 uVOCs治理 除尘 除尘通俗的讲就是：含尘气体中去除颗粒物的过程。实 际上是一个固气相混合物分离问题，即是气溶胶非均相混合 物的分离，从气溶胶中除去有害无用的固体或液体颗粒物的 技术称为除尘（或分离）技术。 根据生产的需要，在实践中采用了多种多样的除尘器。 若按工作原理大致分为：机械、洗涤式、过滤式、静电式和 磁力式除尘器。 除尘器的方式通常有：干式、半干式和湿式除尘几种分类。 袋式除尘器是一种干式的高效除尘器，它利用纤维织物的过滤 作用进行除尘。对1.0m的粉尘，效率高达98一99 。它适用于 捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。主要由上部箱体、中部箱体、下 部箱体（灰斗）、清灰系统和排灰机构等部分组成。 袋式除尘器性能的好坏，除了正确选择滤袋材料外，清灰系统 对袋式除尘器起着决定性的作用。为此，清灰方法是区分袋式除尘 器的特性之一。通常有：气体清灰、机械振打和人工敲打清灰。 袋式除尘器通常用在工业炉窑的烟气除尘中，一方面它的除尘 效率高，其次因大多采用玻璃纤维、聚四氟乙烯、P84等耐高温滤料 ，可在200以上的高温条件下运行。 目前被广泛应用于：冶金、水泥、化学、陶瓷、食品等行业。 脱硫 通常指：除去烟气中的硫及化合物的过程 ，主要指烟气中的SO、SO2。 目前应用的烟气脱硫（FGD）方法，按是否 加水及产物的状态大致可分为两类，即干 法脱硫与湿法脱硫。 干法脱硫：使用粉状、粒状吸收剂，吸附 剂或催化剂去除废气中的S02 。常见的有活 性炭吸附法、氧化铁法等。一般脱硫效率 只能达到70%左右，效率较低。 湿法脱硫：采用液体吸收剂去除其中的S02 ，属气液反应过程。常见的有石灰石-石膏 法和氨法脱硫。 脱硝 脱除烟气中氮氧化物、称为烟气脱氮，有时也称烟气脱硝。按照其作用原理的不同 ，可分为催化还原、吸收和吸附三类，按照工作介质的不同可分为干法和湿法两 类。 国内比较成熟的脱硝技术有SCR（选择性催化还原）、SNCR（选择性非催化还原） 两种技术方案。 SCR指在催化剂的作用和在氧气存在条件下，NH3优先和NOx发生还原脱除反应，生 成氮气和水，而不和烟气中的氧进行氧化反应，其主要反应式为： 4NO+4NH3+O24N2+6H2O （1） 2NO2+4NH3 +O2 3N2+6H2O （2） SNCR指在无催化剂作用下，氨或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx， 基本上不与烟气中的O2反应，主要反应为： 氨为还原剂：NH3 + NOx N2 + H20 尿素为还原剂：CO(NH2)2 2NH2 + CO NH2 + NOx N2 + H20 CO + NOx N2 + CO2 VOCs有机废气治理技术 来源：有机废气主要来源于石油和化工行业生产过程中排放的废气,特 点是数量较大,有机物含量波动性大、可燃、有一定毒性,有的还有恶臭, 而氯氟烃的排放还会引起臭氧层的破坏。 目前有机废气的治理技术主要有两类： u 一类是回收技术（如：液体吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离） u 一类是销毁技术（如：直接燃烧、催化燃烧、生物氧化、光催化氧化、等 离子破坏等 ） 而在这些技术当中，用的最多的是蓄热式催化氧化法，活性炭吸附法。 吸附法 吸附法是利用各种固体吸附剂（如活性炭、活性炭纤 维、分子筛等）对排放废气中的污染物进行吸附净化的方 法。 u吸附回收工艺（回收有机溶剂） u吸附氧化工艺（回收热量） 具体的吸附技术主要包括固定床吸附技术、移动床（含转 轮）吸附技术、流化床吸附技术和变压吸附技术等；吸附设 备可以分为固定床、移动床和流化床吸附器三种。 蓄热式催化氧化（RCO） 是在催化氧化的基础发展起来的国际先进技术，主要采用了 先进 的热交换设计技术、高效催化剂和新型陶瓷蓄热材料。 RCO处理技术特别适用于热回收率需求高，且无其它过程可利用作为 热交换回收程序；适用于同一生产线上，因产品不同，废气成分经常 发生变化或废气浓度波动较大的场合。 应用行业包括石油、化工、橡胶、油漆、涂装、家俱、印制铁罐、印 刷等行业中产生的中高浓度有机废气的净化处理，可处理的有机物质 种类包括苯类、酮类、酯类、酚类、醛类、醇类、醚类和烃类等。 几种组合技术 吸附浓缩+冷凝回收技术： 对于低浓度的VOCs废气，当需要对有机物进行回收时可以使用吸附 浓缩-冷凝回收工艺。吸附装置可以是固定床，也可以是沸石转轮。采用热气 流对吸附床进行再生，再生后的高温、高浓度废气通过冷凝器将其中的有机 物冷凝回收，冷凝后的尾气再返回吸附器进行吸附净化。该工艺主要用于低 浓度、大风量、回收价值较高的有机物的净化。 吸附浓缩-燃烧技术： 吸附浓缩-催化燃烧技术是将吸附技术和催化燃烧技术有机地结合起 来的一种组合技术，适合于大风量、低浓度或浓度不稳定的废气治理。 国内由防化研究院于1990年研制了固定床式的有机废气浓缩装置，并 得到了大量地推广应用，成为目前我国喷涂、印刷等行业大风量、低浓 度有机