含有机溶剂的废气处理方法

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含有机溶剂的废气处理方法
由于溶剂的挥发性,这种物质不仅在生产中,而且在以后的使用中,都会对环境空气产生有害影响。当确定废气时,必须遵循立法者规定的限值。
近年来,挥发性有机化合物的限值明显收紧。该法规将欧盟1999/13/EG溶剂法规转化为德国法律,旨在将整个欧洲的溶剂排放量减少约20%。是否必须采用这些浓度限制取决于溶剂的年消耗量。值得注意但并不令人惊讶的是,BimSchV法案没有采用欧洲1:1的数值,但极限值更为严格。
此外,新的《技术援助空气法案》于2002年10月1日生效,该法案通常适用于需要批准的设备。在该法案中,不仅降低了物质的流速,而且降低了浓度的极限值,一些物质,如二氯甲烷,被重新分类。对废气中有机物质含量的一般规定是:浓度不得超过50毫克碳/立方米,或物质流量不得超过0.5千克碳/小时。对于一类或二类物质,大多数其他值更为严格。到目前为止,那些能够满足要求但不能满足新要求的设备必须在2007年10月30日之前进行改造。由于执行这项规定,许多生产企业必须在环境保护方面进行新的投资。据估计,仅实施新的技术援助航空条例,在未来10年将投资数十亿欧元。环境保护仍然是一个动态的过程。为了给废气净化设定一个标准,欧盟委员会目前正在开发能够减少排放的最佳技术(最佳可得技术)。
过程选择
对于溶剂用户和生产商,当然建议寻找合适的工艺方法,将废气净化至所需值。首先,必须决定是否需要回收溶剂。在这方面,将以经济考虑为基础,并考虑许多因素,如溶剂的价值、溶剂的浓度、废气的体积流速、在某些情况下可能发生的混合物的处理成本等。将被考虑。对于仅使用甲苯且不仅具有高浓度废气(大于4g/m3),而且具有高流速废气(大于10,000 m3/h)的企业,做出决策非常简单。在这种情况下,回收装置的费用可以快速报销。虽然原则上可以考虑其他合适的回收方法,例如冷凝、吸收或膜方法,但是活性炭吸附被认为是近年来最经济和安全的方法。
如果回收不经济,有机物质可以通过氧化消除。如果设备是自加热的,即不需要额外的燃料,它特别适合使用燃烧法。有效热氧化法的工作温度高于催化氧化法,对所谓催化剂的毒性不敏感。最近,生物方法变得越来越重要。利用生物滴滤塔等新开发的设备,结合生物滤池和生物洗涤器的优点,可以获得低浓度范围(小于2g/m3)的经济燃烧方案。
吸附回收
溶剂吸附回收法的一个重要应用领域是化工、石油化工和制药工业。所用的溶剂,如甲苯、苯、汽油、二氯甲烷和乙醇,通常价值很高,浓度足够高,可以以相对较低的成本回收。从生产装置中取出含废气的溶剂。过滤并冷却废气后,溶剂积聚在活性炭的孔隙中,从而与废气流分离。该装置的设计可以达到纯空气中溶剂的浓度只有几毫克/立方米。当吸附器充满溶剂时,引入蒸汽,从而将溶剂从活性炭中排出。蒸汽和溶剂的混合物被冷却、冷凝并送至收集容器。对于水不溶性溶剂,收集容器的设计使得溶剂和水仅通过重力分离。如果溶剂部分溶于水,如乙酸乙酯,混合物需要蒸馏。还有一种可能性是,填充有溶剂的活性炭将不是通过蒸汽而是通过加热的惰性气体(氮气)被还原和再生。
光催化氧化
光化学和光催化氧化是目前研究较为广泛的一种高级氧化技术。光催化反应是光作用下的化学反应。光化学反应要求分子吸收特定波长的电磁辐射,被激发产生分子激发态,然后经过化学反应产生新的物质,或者成为引发热反应的中间化学产物。光化学反应的活化能来自光子能量。光电转换和光化学转换是太阳能利用中非常活跃的研究领域。
光催化氧化技术通过光诱导氧化将O2、H2O2和其他氧化剂与光辐射结合起来。所用的光主要是紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工艺,可用于处理污水中的难降解物质,如三氯甲烷、四氯化碳、多氯联苯等。此外,在紫外光芬顿体系中,紫外光与铁离子之间存在协同效应,大大加快了H2O2分解生成羟基自由基的速率,促进了有机物的氧化去除。

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