2014年7月16日星期三

吸附分離技術治理工業廢氣的研究

吸附分離技術治理工業廢氣的研究

吸附分離技術治理工業廢氣的研究


  1 前言

  隨著人類工業化程度的不斷提高,人類向自己賴以生成的環境中排放的有害物質在不斷地增多,“保衛地球、保護我們生成的環境”不再僅僅是一句危言聳聽的口號,而是關系到我們子孫後代能否生存的刻不容緩的大事。人類需要發展但更需要保護環境,如何保護好我們的環境是我們廣大科技工作者共同關心的問題。目前,工業生產給環境帶來的主要污染物為工業廢氣、工業廢水、廢渣(即工業“三廢”),其中工廠每天向大氣中排放大量的各種各樣的工業廢氣對人類的健康威脅極大,盡可能將污染物排放量降低到最低限度是非常必要的。

  對生態環境影響較大和人類健康威脅較大且絕對排放量較大的廢氣主要包括:  (1)氣體吸附分離技術基礎  對於污染排放物A如果與非污染組份B吸附容量差別較大,則可考慮PSA技術(當然,有時動態吸附容量也是確定分離的一個依據,但在污染治理中很少涉及);對於常溫(t1)下強吸附組份A不能良好解吸的分離,可考慮采用TSA或PTSA技術。

  吸附分離技術采用的吸附劑通常為活性炭、矽膠、氧化鋁等常規吸附劑或在吸附劑上附載不同貴金屬的專用吸附劑,或者是開發不同孔徑、不同微孔容積的專用吸附劑。

  (2)吸附工藝過程循環的實現  PSA、TSA或PTSA 過程的連續運行通常是通過多個吸附器依靠閥門切換實現的,當某些塔在吸附時,其它的吸附器則處於再生等步驟;吸附飽和後的吸附劑需要再生時,其它已再生好的吸附器開始進入吸附步驟,如此實現循環操作。下圖為西南化工研究院實驗開發成功的TSA凈化並回收硝酸尾氣中NOx的流程示意圖。

  3 工業廢氣來源及治理研究  隨著工業化程度的不斷提高,人為產生的空氣污染物所占空氣總污染物的比例在不斷增加、對人類自身健康的危害在不斷增大。目前,排放空氣污染物最多的工業部門有:石油與化學工業、冶金工業、電力工業、建築材料工業等等,下面就工業排放的主要有害氣體污染物NOx、SO2、P、CO、鹵代烴、揮發性有機物(簡稱為VOC)等的吸附分離治理前景和可行性簡要分析如下:  目前西南化工研究院已開展瞭硝酸尾氣的吸附法回收治理工業性試驗研究工作,實驗證明瞭這種方法有相當的優越性。研究表明,凈化氣中NOx濃度可控制在低於0.02%,對應尾氣中NOx濃度從0.04%到0.8%,回收氣中NOx濃度變化范圍可從0.8%至5%,可以返回系統生產硝酸。

  對石灰窯氣等廢氣中氮氧化物的脫除技術,西南化工研究設計院已開發成功,並申報國傢專利。對煙道氣中氮氧化物的脫除,根據煙道氣組成采用TSA法與其他化學技術處理法可有效控制氮氧化物的排放量。

  



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