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国内外有机烟气处理技术的进展
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:3589    更新时间:2010-8-3

氨基酸发酵废液喷浆造粒工艺是氨基酸生产企业有效处理高浓度废水,实现循环经济,增加企业经济收益的有效途径,但在发酵废液喷浆造粒过程中,产生了含有大量水分和有机物的污染烟气,易造成环境二次污染。该烟气有严重异味且有害,在光照条件下,烟气中的有机物与大气中的氮氧化物反应,产生破坏臭氧层的物质,造成了严重的大气污染。特别是此气体的严重异味影响到周围群众正常的生活,成为当地政府迫切解决的问题,是长期困扰发酵行业发展的重大技术难题。  

针对以上问题,国内外的高等院校、研究所和企业的专业人员开展了系统的研究与试验,并取得了一定的效果。  

一、 国内烟气治理技术的现状  

近几年,国内高等院校、研究所和企业烟气治理技术主要有:  

1、各企业目前使用的多极洗涤技术  

主要采用文丘里和喷淋塔洗涤。  

2、以郑州大学为代表的生物滤床技术  

当废气进入生物滤床,通过生物活性填料层时,滤料中的微生物将废气中的有机物作为碳源,将其生化降解。  

3、以西安交大为代表的等离子体+固定生物技术  

等离子体除污的原理是等离子体作用于有机废气,生成许多自由基。这些自由基与有机废气的分子相互吸引,通过化学碰撞,自由基吸附到分子上,这时有机废气的分子将变得很不稳定,最终它将分解成无毒的分子。  

二、国外烟气治理技术现状  

   1、液体吸收技术  

液体吸收技术以液体为吸收剂,通过洗涤吸收装置利用液体吸收液与有机废气的相似相溶性原理使废气中的有害成分被液体吸收,从而达到净化废气的目的。此技术一般处理500-5000 ppm的有机废气,其去除率大约是90-98%。通常为强化吸收效果用液体石油类物质、表面活性剂和水组成的混合液来作为吸收液。  

    2、吸附处理技术  

    该法处理有机废气效率的关键取决于吸附剂,其中已经广泛商业化的吸附剂主要有粒状活性炭和活性炭纤维2种。此技术主要用于低浓度,高通量可挥法性有机物(VOCs)的处理。如吸附-热再生-催化燃烧净化工艺、吸附-水蒸气再生-溶剂回收净化工艺等。  

    3、膜分离技术  

    膜分离法的基本原理是基于气体中各组分透过膜的速度不同,每种组分透过膜的速度与该气体的性质、膜的特性与膜两边的气体分压有关。膜分离法净化有机废气是根据有机蒸气和空气透过膜的能力不同,而将二者分开的。该法最适合处理有机物浓度较高的废气,回收效率可以达到97 %以上。  

    4、热氧化技术  

    热氧化技术也叫热力焚烧,是采用燃料(油或气)助燃的方式于 600℃ 以上将废气中的有机物烧掉。该方法适合于高浓度并稳定排放的有机废气治理。热氧化法可分为三种:热力燃烧式、间壁式和蓄热式。它们的主要区别在于热量回收方式的不同。  

    5、催化氧化技术  

    催化氧化技术是有机物在气流中被加热,在催化床层作用下,加快有机物化学反应,催化剂的存在使有机物在热破坏时比直接燃烧法需要更少的保留时间和更低的温度。其作用原理是:有机气体中的碳氢化合物在较低的温度下(250 300℃ ),通过催化剂的作用,被氧化分解成无害气体并释放热量。  

    6、生物处理技术  

   生物处理技术的核心是生物反应器。处理过程一般可分为以下3步:(1)污染物由气相到液相的传质过程;(2)通过扩散和对流,污染物从液膜表面扩散到生物膜中;(3)微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产物或二氧化碳和水。现阶段主要工艺包括:生物过滤床、生物滴滤床以及生物洗涤床。  

    7、光催化降解技术  

    光催化降解挥发性有机污染物的工作原理是让特定波长的光照射纳米TiO2半导体材料,可以激发出电子-空穴对(一种高能粒子),这种电子-空穴和周围的水、氧气发生反应后,就产生了具有极强氧化能力的自由基活性物质,可将气体中的甲醛、苯、氨气、硫化氢等有害污染物氧化、分解成CO2H2O等无毒无味的物质。  

8、等离子体分解技术  

等离子体除污的原理是低温等离子体作用于有机废气,生成许多自由基。这些自由基与有机废气的分子相互吸引,通过化学碰撞,自由基吸附到分子上,这时有机废气的分子将变得很不稳定,最终它将分解成无毒的分子。  

    9、微波催化氧化技术  

微波净化技术是由填料吸附-解吸技术发展而来,是将传统解吸方式转变为微波解吸,微波能的应用大大减少了能量的消耗,解吸原理都可以用容器加热理论体积加热理论加以解释。国内外在水处理中均有此方面的成功应用,而在空气净化中的应用,国外已有小规模的成功范例,国内尚处于起步阶段。  

虽然上述污染烟气处理技术达到了一定的效果,但总体的处理效率还很低,均不能实现处理效率的有效突破,原因在于对此类烟气的性质和特点不能正确地认识。  

在此背景条件下,以山东轻工业学院等单位在中国轻工业联合会和中国发酵工业协会专项资金的支持下,通过对烟气的形成、组成成分、变化特性等研究,提出了烟气的治理方法和经济工艺路径,通过中试和产业化放大,实现了理想的处理结果,并很快在行业中得到推广应用,首次解决了我国发酵行业发酵废液喷浆造粒烟气污染的问题。  

   

   

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