热氧化法的原理是污染物在催化剂的作用下与氧气发生反应生成二氧化氮和水。热氧化法根据回收热量方式的不同可分为催化氧化法、直燃式氧化法和蓄热
热氧化法的原理是污染物在催化剂的作用下与氧气发生反应生成二氧化氮和水。热氧化法根据回收热量方式的不同可分为催化氧化法、直燃式氧化法和蓄热式氧化法。催化氧化法是利用催化剂降低化学反应的活化能,反应体系能够在较低的温度下将碳氢化合物转化成氧化碳和水。由于催化剂的存在,大大降低了反应的活化能,使的反应速率增大,去除效率高;缺点是费用高,催化剂使用时间不长,需更换,易产生二次污染。直燃式氧化法是将污染气体通过直接燃烧,生成二氧化碳和水。优点是可用于处理高浓度挥发性有机物,去除率高。但是在燃烧的过程中,温度控制不当,容易产生二次污染,燃烧所需的设备投资大,运行的费用高。蓄热式氧化法的原理是废气在第一蓄热燃烧室中被加热至高温,高温气体进入炉内发生反应生成二氧化碳和水,尾气通过第二蓄热室,气体温度降低,蓄热室温度增高,经过一周期,原来的第二蓄热室温度增高作为加热室,而第一蓄热室则变成冷却室,如此循环,实现污染物的高效去除。该方法的优点是适合处理低浓度高风量气体,热效率高和净化效率高,压力损失小,处理的有机物范围广。缺点是装置的重量和体积较大,一次性投资的费用高,处理过程中易产生NOX污染。
低温等离子体是物质存在的第四状态,由于体系中重离子粒子温度很低,整个体系呈低温的状态,固称低温等离子体。低温等离子体法是等离子体在外加电场作用下瞬间产生的强大的电场能量。 这种高能电子与污染物结合,分子结构被破坏,从而达到净化的目的。优点是操作简单,净化效率高,不产生二次污染,适合处理大部分有机气体。缺点是操作存在危险性,对工艺的设计要求严格,国内的相关研究比较少。
UV紫外线法是利用高能UV紫外线光束照射污染气体,破化污染物质的结构,从高分子化合物降解转化成低分子化合物。优点是适合废气量较大,浓度也较高的废气的治理,运行成本和设备投资低,体积小。由于有机物大多是易燃易爆,处理高浓度废气时容易发生爆炸,操作存在危险性,去除率不高,能处理的气体种类少。
生物法是指污染物质作为微生物的食物,经过微生物的代谢作用分解成小分子的物质,从而实现污染物的去除。优点是运行费用低,去除效果好,二次污染小,在适宜的环境下能实现高效稳定的去除率,所占面积小。但一次性投资高,只有样控制微生物的生长条件才能获得高效率,污染物中含有毒重金属不利于微生物的增长。
2设计依据
2.1设计参数
(1)污染物种类:二氧化硫、氨气和甲苯;
(2)处理风量:27000m3/h;
(3)排放浓度:达到GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》和GB14554-93《恶臭污染物排放标准》中的二级标准;
(4)排气筒高度:15m;
(5)废气温度和压力:0℃,101.325kpa(标况)
(6)净化率:95%;
(7)进气参数:二氧化硫3000mg/m3,氨40mg/m3,甲苯100mg/m3。
2.2设计目标
污染物处理要达到《大气污染物综合排放标准》和《恶臭污染物排放标准》中的二级标准(表2-1),保证污染物对周围环境和工人的危害降到最低,处理效果和投资运行费用达到最优。