第八周 气态污染物控制技术基础3.ppt

* 活性碳纤维吸附回收有机废气设备 * 水冷凝器 BF-WN10 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 从气相主体到吸附剂表面的吸附全过程可以分成外扩散、内扩散和表面吸附三个过程。 ????外扩散是吸附质由气相主体穿过颗粒周围气膜扩散到颗粒外表面的过程。 ????内扩散是吸附质由外表面经过微孔扩散到吸附剂微孔表面的过程。 ????吸附是到达吸附剂微孔表面的吸附质被吸附的过程。 * * * * * * * * * 稳定性 热稳定性、机械稳定性和化学稳定性 表示方法：寿命 老化 活性组分的流失、烧结、积炭结焦、机械粉碎等 中毒 对大多数催化剂，毒物：HCN、CO、H2S、S、As、Pb * 反应过程 (1)反应物从气流主体?催化剂外表面 (2)进一步向催化剂的微孔内扩散 (3)反应物在催化剂的表面上被吸附 (4)吸附的反应物转为为生成物 (5)生成物从催化剂表面脱附下来 (6)脱附生成物从微孔向外表面扩散 (7)生成物从外表面扩散到气流主体 (1),(7)：外扩散；(2),(6)：内扩散 (3),(4),(5)：动力学过程 主气流 微孔 固相 催化剂粒子示意图 催化反应动力学 * 固定床反应器 最主要的气固相催化反应器 优点: 流体接近于平推流，返混小，反应速度较快 固定床中催化剂不易磨损，可长期使用 停留时间可严格控制，温度分布可适当调节，高选择性和转化率 缺点: 传热差(热效应大的反应，传热和温控是难点) 催化剂更换需停产进行 * 冷凝法 * 露点温度：在一定压力下，某气体物质开始冷凝出现第一个液滴时的温度。 温度降到有害成分的露点温度以下，有害物质从混合气体中冷凝分离。 冷凝法：物质在不同温度下的饱和蒸汽压不同，降低温度或提高压力，蒸汽状态的污染物就会冷凝从废气中分离出来。 适用范围：处理高浓度、有回收价值的有机溶剂蒸汽。 原理 * 1．接触冷凝 被冷却的气体与冷却液直接接触。 利于传热，但冷凝液需要处理。 接触冷凝设备： 喷射器； 喷淋塔； 气液接触塔：填料塔、筛板塔等。 直接冷凝工艺 1.反应槽;2.接触器;3.气液分离器;4.燃烧器 工艺 * 喷射式接触冷凝器，喷出的水流冷凝蒸气又带走废气，不必另加抽气设备； 筛板式接触冷凝器，筛孔直径3~8mm，开孔率10~15％，与填料塔相比传热量大。 * 接触冷凝器 * 间接冷凝工艺 1.反应槽;2.间接换热器;3.储液槽;4.风机;5.燃烧器 2．表面冷凝（间接冷凝） 冷却壁把废气与冷却液分开； 被冷凝的液体很纯，可直接回收利用。 装置： 列管冷凝器 螺旋板冷凝器 * 列管冷凝器是传统的标准式设备； 螺旋板冷凝器传热性能好，传热系数比列管式高1~3倍，但不耐高压。 * 含汞蒸汽冷凝净化 汞在常温下即可蒸发。0℃时汞蒸汽的饱和浓度为2.174mg／m3，是国家标准的200多倍，20℃达1300多倍。 由于汞易挥发，单靠冷凝法不能使处理后气体达排放标准。 冷凝法常做为吸附法或吸收法的前处理。 冷凝—吸附法处理含汞蒸气 1.焙烧炉；2.列管式冷凝器；3.吸附塔； 4.集汞槽；5.真空泵 经处理后尾气含汞浓度可达到排放标准。当冷凝温度为20～30℃时，净化效率大于98％。 * 燃烧法 * 原理 燃烧法 利用燃烧过程将废气中可燃性气体、有机蒸气、微细尘粒等转变为无害或易去除物质。 特点 可以处理污染物浓度很低的废气、净化度高，还可消烟、除臭。 * 1.直接燃烧 将废气用明火直接点燃，在炉内或露天燃烧。 条件：可燃物的浓度必须高于最低发火极限。 适用范围：处理高浓度的H2S、HCN、CO、有机蒸气废气。 可在—般的炉窑中直接燃烧并回收热能。 工艺 * “火炬”燃烧——将废气通入烟筒，在烟筒末端进行燃烧，常用于石油及石化工业。 燃烧彻底条件：气流混合良好；氢碳比＞0.3。 注意： 蓝色的火焰以蔚蓝色的天空为衬托显示不出色彩，说明操作良好； 黄橙色的火焰，并拖着一条黑烟尾巴，说明操作不良。 若在烟囱顶部喷入蒸汽，有助于消除不完全反应。 优点：安全，简单，成本低。 缺点：不能回收热能。 火炬燃烧器 * 2. 热力燃烧 概念： 工业废气中可燃成分浓度较低，不能用明火点燃，须预热到600℃以上，才可进行燃烧反应。 利用燃料燃烧产生的热量将废气加热至高温使其中所含污染物分解、氧化，也叫焚烧。 * 热力燃烧过程： 辅助燃料燃烧提供预热能量； 高温燃气与废气混合达到反应温度； 废气在反应温度下充分燃烧。 影响燃烧条件： 温度和停留时间。 对大部分CH，燃烧温度在700~800℃，停留时间控制在0.1~0.3s。 * 燃烧炉分类 1）配焰燃烧炉 辅助燃料在配焰燃烧器中形成许多小火焰； 废气分别围绕小火焰进入燃烧室，废气与