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文档简介

冷凝法 本章概览 掌握冷凝法的原理了解饱和蒸汽压的概念及其计算了解冷凝法的优点掌握冷凝法的适用对象及原因掌握冷凝设备的分类及其工作原理了解冷凝过程的捕集效率的概念及其计算 冷凝法的概念及原理 概念 利用废气中各混合成分的冷凝温度不同而将有害成分分离出来的方法 原理 冷凝法是利用气态污染物在不同温度及压力下具有不同的饱和蒸汽压 在降低温度或加大压力下 某些污染物凝结下来 以达到净化或回收的目的 饱和蒸汽压的概念及其计算 蒸汽压 蒸汽压指的是在液体 或者固体 的表面存在着该物质的蒸汽 这些蒸汽对液体表面产生的压强就是该液体的蒸汽压 饱和蒸汽压 在密闭的条件中 一定的温度下 与同种物质的液态 或固态 处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压 冷凝法的优点 冷凝法回收VOCs技术简单 受外界温度 压力影响小 也不受气液比的影响 回收效果稳定 可在常压下直接冷凝 工作温度皆低于VOCs各成分的闪点 安全性好 可以直接回收到有机液体 无二次污染 冷凝法的适用对象 适用于常温 高湿 高浓度的场合 尤其适合于处理高浓度 中流量的VOCs 一 冷凝法为什么不适合处理低浓度的VOCs 冷凝装置的冷凝温度一般按预冷 机械制冷 液氮制冷等步骤实现 预冷器运行温度在混合气各组分的凝固点以上 进入装置的混合气温度降到4 左右 大部分水汽凝结为水而除去 机械制冷可使大部分VOCs冷凝为液体回收 若需要更低的冷凝温度 可以在机械制冷后联结液氮制冷 这样可使VOCs回收率达到99 左右 此时 相应的制冷系统也会比较复杂 尤其是对低浓度VOCs的回收不经济 其次 混合气和制冷剂之间是间接传热 为了保证较高的回收率 需要很低的操作温度 故对于深冷回收工艺 能耗较大 设备材质及保温要求严格 从而对设备性能要求严格 设备投资及运行费用也急剧上升 此类装置 有时还可能辅以压缩过程来适当提高回收率 二 为什么吸附法不适和处理高浓度VOCs 热效应高 如活性炭吸附高浓度油气时 吸附床温升可达50 60 从而可能带来一系列问题 如果VOCs中含有酮 醛 酯 烯 烃 硫等活性物质 会在活性炭表面发生化学反应 堵塞炭孔 而且它们在高吸附热的作用下 会发生氧化催化 造成严重的火灾事故 国外已有相关的着火事故案例 活性炭解吸再生难以彻底 如三苯很难完全真空脱附 易使活性炭失效 从而存在二次污染问题 活性炭微孔逐渐被破坏后 缩短其使用寿命 从而增加废处理费用 一般炭层在120 下解吸很难引起自燃着火 但在国内外传统的水蒸气脱附 干燥工艺中 为了提高设备的处理能力而在较高的温度下解吸 这可能会引起自燃 为此 日本政府从安全的角度考虑 已严禁使用可燃性的活性炭作为VOCs回收的吸附剂 日本国东京都条例规定 当VOCs体积分数 1 则禁止使用可燃性活性炭吸附剂 冷凝设备的分类及其工作原理
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