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工业废气的种类及防治

发布日期 2016-11-07 15:58:02  作者:  浏览次数:

工业废气的种类及防治
工业废气的种类
一、按大气污染成分分类
1、颗粒污染物:污染大气的颗粒物质又称气溶胶。环境科学中把气溶胶定义为悬浮在大气中的固体或液体物质,或称微粒物质或颗粒物。按其来源的性质不同,气溶胶又可分为一次气溶胶和二次气溶胶。前者系指从排放源排放的微粒,例如从烟函排出的烟粒、风刮 起的灰尘以及海水澉起的浪花等;后者系指从源排放吋为气体,经过一些大气化学过 程所形成的微粒,例如来自排放源 H2S 和 S02 气体,经大气氧化过程,最终转化为硫酸盐微粒。烟尘主要来自火力发电厂、钢铁厂、金属冶炼厂、化工厂、水泥广及工业 和民用锅炉的排放。
2、气态污染物:
气态污染物种类很多,主要有五大类:
(1)、以S02为主的含硫化合物:大气污染物中的含硫化合物包括硫化氢、二氧化硫、三氧化琉、 硫酸、亚硫酸盐、硫酸盐和有机硫气溶胶。以SO2为主。
(2)、以 N0 和 N02 为主的含氮化合物:大气中对环境有影响的含N污染物主要是 NO和NO2,其他还有NO2 、NO3及铵盐。NO 和 NO2 是对流层中危害最大的两种氮的氧化物。NO 的天然来源有闪电、森林或草原火灾、大气中氨的氧化及土壤中微生物的硝化作用等。NO2 的人为源主要来自化石燃料的燃烧(如汽车、飞机及内燃机的燃烧过程)、也来自硝酸及使用硝酸等的生产过程,氨肥厂、炸药厂、有色及黑色金属冶炼厂的某些生产过程等。氨在大气中不是重要的污染气体,主要来自天然源,它是有机废物中的氨基酸被细菌分解的产物。氨的人为源主要是煤的燃烧和化工生产过程中产生的。在许多气体污染物的反应和转化中,氨起着重要的作用,它可以和硫酸、硝酸及盐酸作用生成铵盐,在大气气溶胶中占有一定比例。
(3)、碳的氧化物:主要是CO和CO2,一氧化碳(CO)是低层大气中最重要的污染物之一,主要来源是化石燃料的燃烧,以及炼铁厂、石灰窑、砖瓦厂、化肥厂的生产过程。二氧化碳(C02)是动植物生命循环的基本要素,通常它不被看作是大气的污染物。 就整个大气而言,长期以来 C02 浓度是保持平衡的。但是近几十年,由于人类使用矿物燃料的数量激增、自然森林遭到大量破坏,已超出自然界能“消化”的限度。其对人类环境的影响,尤其对气候的影响是不容低估的,最主要的即“温室效应"。
(4)、碳氢化合物:碳氢化合物统称烃类, 是指由碳和氢两种原子组成成的各种化合物,碳氢化合物主要来自天然源。在大气污染中较重要的碳氯化合物有四类:烷烃、烯烃、芳香烃、含氧烃。表面上在城市中烃类对人类健康未造成明显的直接危害,但是在污染的大气中它们是形成危害人类健康的光化学烟雾的主要成分
(5)、含卤素的化合物:存在于大气中的含卤素化合物很多, 在废气治理中接触较多的主要有氟化氢 (HF) 氯化氢(HCL)等,它们能破坏大气的臭氧成,使紫外线更多的射身体,导致人更有可能患癌症、皮肤病等。
 3、放射性污染:自40 年代开始,放射性尘埃引起的大气污染日益为人们所关注,这主要是核武器试验和核电站事故所造成的。
二、工业废气的主要来源
造成大气污染的废气及污染物主要来自工业污染源,在我国历年的《全国环境统计公报》中主要统计工业废气,包括燃料燃烧废气和生产工艺废气。历年来我国废气治理的重点是:燃料燃烧(主要是燃煤)废气、生产工艺废气,以及汽车尾气。
(一)燃料燃烧废气
作为一次能源的化石燃料的燃烧,化石燃料的燃烧,特别是不完全燃烧将导致由烟尘、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物的产生,引起大气污染问题,以燃煤引起的大气污染问题最为严重。我国使用的能源燃料中,以固体燃料煤占的比例最大。根据《中国统计年鉴》(1995)的能源结构资料,1984?1993年10年统计,煤占75%-76%,石油占17%左右,天然气等占2.2%~2.4%(其余为水电)。可见煤和石油天然气的使用占中国能源使用的绝大比例。然而煤燃烧是烟尘、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳等主要污染物的来源。因为不完全燃烧,燃烧天然气排放的废气天然气的主要成分是二氧化碳,也含有数量不定的乙烷和少量的氮、氦和甲烷。一般要求天然气加工厂回收可液化的组分并在去除硫化氢后方可使用。燃烧天然气一般过量空气率范围为10%~15%,但是一些大型锅炉却在较低的过量空气率下运行以增加燃烧效率和减少氮氧化物排放量。但当操作不当、混合不好、空气不充足时都可能产生大量的烟、一氧化碳和烃类等污染排放物。同时,在工厂加工时,为使人易于察觉,把含硫的硫醇加到天然气中,因此在燃烧过程中也会产生少量硫氧化物。
(二)工业生产源
1.煤炭工业源
煤炭加工主要有洙煤、炼焦及煤的转化等,在这些加工中均不同程度地向大气排放各种有害物质主要有颗粒物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物及挥发性有机物及无机物。
2.石油和天然气工业源
(1)石油炼制 :石油原油是以烧经、环焼径、芳烃等有机化合物为主的成分复杂的混合物。除烃类外,还含有多种硫化物、氮化物等。
(2)天然气的处理过程:从高压油井来的天然气通常经过井边的油气分离器去除轻凝结物和水。天然气中常含有天然气油、丁烷和丙烷,因此要经天然气处理装置回收这些可液化的成分方能使用。
3.钢铁工业
钢铁工业主要由采矿、选矿、烧结、炼铁、炼钢、轧钢、焦化以及其他辅助工序(例如废料的处理和运输等)所组成。各生产工序都不同程度地排放污染物。生产1t钢要消耗原材料6~7t,包括铁矿石、煤炭、石灰石、接矿等,其中约80%变成各种废物或有害物入环境。排入大气的污染物主要有粉尘、烟尘、S02、CO、N0x、氟化物和氯化物等。
4.有色金属工业
有色金属通常指除铁(有时也除铬和锰)和铁基合金以外的所有金属。有色金属可分为四类:重金属、轻金属、贵金属、和稀有金属。重有色金属在火法冶炼中产生的有害物以重金属烟尘和SO2为主,也伴有汞、镉、铅、砷等极毒物质。生产轻金属铝时,污染物以氟化物和沥青烟为主;生产镁和钛、锆、铪时,排放的污染物以氯气和金属氯化物为主。
5.建材工业
建筑材料种类繁多,其中用量最大最普遍的当属砂石、石灰、水泥、沥青混凝土、砖和玻璃等。它们的主要排放物为粉尘。
6.化学工业
化学工业又称化学加工工业,其中产量大、应用广的主要化学工业有无机酸、无机碱、化肥等工业。其排放的污染物,由原料,加工工艺,生产环境等方面决定。
三、工业废气的危害
(一〉颗粒污染物(大气气溶胶)的危害
大气颗粒污染物来源广泛,成分复杂,含有许多有害的无机物和有机物。它还能吸附病原微生物,传播多种疾病。大气固体颗粒物包括粉尘和烟尘,其大粒径大于100μm,最小粒径仅有10-3μm。其中大于10μm的降尘在重力的作用下,能迅速沉降至地面;而小于10μm飘尘能在空气中长期悬浮并做布朗运动,容易进入人的呼吸系统。由于飘尘几乎不能被上呼吸道表面体液截留并随痰排出,很容易直接进入肺部并在肺泡内沉积,因此对人体的危害最大,其危害程度取决于固体颗粒物的粒径、种类、溶解度以及吸附的有害气体的性质等。侵入肺部没有被溶解的沉积物会被细胞所吸收,损伤并破坏细胞,最终侵入肺组织而引起尘肺,如吸入煤灰形成的煤肺,吸入金属粉尘形成的铁肺、铝肺,吸入硅酸盐粉尘形成矽肺等。如果沉积物被溶解,则会侵入血液,并送至全身,造成血液系统中毒。例如妨碍血红蛋白生成的铅烟尘可以引起急性中毒或慢性中毒,其症状是精神迟钝、大脑麻痹、癫痫,甚至死亡。
对于植物,颗粒污染物能落在植物的叶片上,不仅堵塞叶片的气孔,抑制植物的呼吸作用,并能减少光合作用所需的阳光,影响有机质的合成,抑制植物生长。若粉尘沉降到植物花的柱头上,能租止花粉萌发,直接危及其繁育。可食用的叶片若沾上大量灰尘,将影响甚至失去其食用的价值。
(二)硫化合物的危害
二氧化硫是一种无色不可燃的有毒气体,具有强烈的辛辣、刺激性气味。当空气中SO2的体积分数达到一定浓度时,就会对人体健康产生明显危害,鼻腔和呼吸道粘膜都会出现刺激感;过高时,能够引起支气管收缩与声带痉挛,进而还会发生鼻腔出血、呼吸困难等现象,还会诱发支气管炎、肺水肿、肺硬化等疾病,甚至死亡。此外,SO2还可增强致癌物苯并导致致癌。
值得注意的是,SO2、SO3与水气、烟尘等结合形成硫酸烟雾及硫酸盐后,造成的生态环境污染和危害远比单一的S02大得多,其毒性作用可增大3~4倍;若硫酸雾气溶胶的微粒为重金属粒子时,其刺激作用比SO2的单独刺激作用增强10倍,因为硫酸雾气溶胶微粒能够侵入肺的深部组织。因此,当SO2与颗粒污染物并存时,其毒害作用远远超出二者单独作用之和。一般说来,当大气中硫酸雾体积分数尚未达到0.8×10-6时,人已不能忍受。前面所述的世界上几次著名的硫酸烟雾事件(如比利时的马斯河谷、美国的多诺拉、英国的伦敦等)中硫酸烟雾的体积分数为(1.38~2.00)×10-6,都造成了很大的伤亡与损失。硫酸烟雾在降水过程中造成土壤和水体酸化,影响植物和水生生物的生长,腐蚀金属和建筑材料,并对生物有强烈的刺激和伤害作用。
空气中SO2浓度和存在时间超过一定值时还会对植物造成伤害。SO2通过植物气孔进入叶组织并溶于细胞壁上的水分中,最后被细胞氧化为硫酸根离子。若SO2的进入速度过快,则导致硫酸根离子的积累而引起细胞膜类脂的过氧化,从而水分和离子平衡失调,干扰植物合成,影响植物生长。植物在SO2的伤害下,其发育生长受到阻碍,叶脉之间或叶端边缘出现灰白或黄褐色坏死斑,严重时使叶片组织脱水、焦枯。
硫化氢是无色、具有浓厚腐蛋气味的有毒气体,易溶于水。空气中H2S的体积分数为0.04时便有害于人体健康,0.1时就可致人死亡,大气中允许的硫化氢浓度为0.01g/m3。H2S的刺激性作用能引起眼结膜炎;如果侵入血液中能与血红蛋白结合,生成硫化血红蛋白而使人缺氧,窒息死亡。
(三)氮氧化合物的危害
一氧化氮是一种无色、无刺激的不活泼气体。而二氧化氮则是棕红色、有刺激性臭味的气体。NO和NO2都是有毒气体,其中NO2比NO的毒性高4~5倍。
NO与血液中血红蛋白的亲合力非常强,生成亚硝基血红蛋白或亚硝基铁血红蛋白,降低血液输氧能力,引起组织缺氧和中枢神经麻痹。
NO2刺激呼吸系统后会引起急性或慢性中毒,主要表现为对肺的损害,此外还对心、肝、肾及造血组织等均有影响。由于NO2不易溶于水,因而能进入呼吸道深部组织,溶解成亚硝酸或硝酸后产生刺激和腐蚀作用。若发生高浓度NO2的急性中毒,则会迅速产生肺水肿,甚至导致窒息死亡;慢性中毒引发的是慢性支气管炎和肺水肿。
与SO2相似,NO2与气溶胶颗粒物具有协同作用。NO2与SO2和悬浮颗粒物共存时,其对人体的危害远大于NO2单独存在时,而且也大于各自污染物的影响之和。
自然环境中的NO2除了与碳氢化物反应形成光化学烟雾外,还能抑制植物的光合作用,使植物发育受阻,生长受到损害,并可能是人体致癌的有关因素。
(四)光化学氧化剂的危害
光化学烟雾成分中的二次污染物,如O3、PAN、过氧基硝酸酯(PBN)、醛类等氧化剂对人体的影响类似NOx,但比NOx的影响更强。这些强氧化剂对人体各器官都具有强烈的刺激性,如刺激上呼吸道粘膜和眼睛,出现咳嗽、流泪、头痛等症状,使哮喘病患者发作频率增加,严重时造成呼吸困难和视力减退,损害中枢神经和引起肺气肿。其慢性毒作用还可诱发染色体畸变,加速人体衰老,降低肺部对细菌的抵抗力等。
以O3为例,由于O3通过上呼吸道时几乎不能被摄取,因此O3可直接侵入肺部。动物试验表明,当空气中O3的体积分数为1×10-6时,接触1h能使肺细胞蛋白质发生变化;接触4h,在24h后出现肺水肿。据有关资料记载,空气中O3的体积分数为0.1×10-6时,人与其接触1h未见明显症状;在0.5~1.0时,人与其接触1~2h,引起呼吸道阻力增加,CO的扩散功能和肺的换气功能下降。
O3和PAN还对植物产生严重的危害,使得植物生长受阻,枯萎死亡。O3可以侵入植物叶片内部组织,破坏细胞膜透性,使叶片组织坏死。典型症状是叶面上出现细小斑点、黄褐色条斑,大叶脉间出现失绿,叶尖和叶缘焦枯等。PAN的产生取决于光照强度,通常中午危害最强烈,尤其是受过光照2h以上的植物对PAN变得特别敏感。PAN可以造成叶背气室周围的海绵组织原生质解体,形成气隙。受到PAN伤害的植物,通常表现为叶背呈银白色,而后青铜色,在叶片继续生长的过程中出现凹背、扭曲,严重时则叶片两面坏死。
(五)含氟化合物的危害
1、氟化氧 有强烈的刺激和腐烛作用,可通过呼吸道粘膜、皮肤和肠道吸收,对人体全身产生毒性作用。氟能和人体骨豁和血液中的结合,从而导致氟骨病。长期暴露在低浓度的氢氟酸蒸气中,可引起牙齿酸蚀症,使牙齿粗粒无光泽,易患牙龈炎。当空气中HF浓度为0.03?0.06mg/m3时,儿童牙斑釉患病率明显增高。HF的慢性中毒可造成鼻粘膜溃疡、鼻中隔穿孔等,还可引起肺纤维化。高浓度的HF能引起支气管炎和肺炎。HF的阈限值——时间加权平均值为3×10-6,短时间接触限值为6×10-6。氟化氢是对植物危害较大的气体之一,其特点主要是累积性中毒。中毒症状是叶子褪绿病,叶子边缘及末梢被毁,严重者坏死。
2、四氟化硅 密度为空气密度3.6倍的气体,同样刺激呼吸道粘膜。
四、 工业废气污染物防治技术及装备水平
经过“十五”期间的发展,目前,我国工业有机废气的治理技术、治理设备和工程项目在废气治理领域已经形成了初具规模的产业系统,实用的治理技术和设备已经发展到了十几种,还有多种新型技术也在开发之中。有关工业有机废气的治理厂家已经发展到100多家,还有众多的科研和设计单位也参与到具体的治理项目中。目前在有机废气治理市场上常用的定型治理设备主要有:活性碳纤维/颗粒活性炭吸附回收设备、 催化燃烧设备、 吸附浓缩-催化燃烧设备。常用的非定型治理设备主要有:热力焚烧设备、冷凝回收设备、溶剂吸收设备、生物降解设备。其中,活性碳纤维/颗粒活性炭吸附回收设备、催化燃烧设备和吸附浓缩-催化燃烧设备组成了目前有机废气治理的主体设备。
(一)活性炭吸附技术
由于活性炭的吸附速度较慢,通常活性碳纤维吸附回收设备体积和占地面积都较大,发展相对较慢。
(二)深度催化氧化技术(催化燃烧技术)
经过不断地技术转移和改进,由于催化燃烧设备具有可以进行热能回收等优点,在某些行业得到了很好地应用,如漆包线生产过程中产生的高温有机废气可直接进行催化燃烧净化,燃烧后的高温气体可以直接导入生产线的烘烤房,用于漆包线的加热。目前所使用的催化燃烧设备在催化剂和换热装置上已经有了很大的改进,特别是蓄热式装置的使用,大大提高了废气中有机化合物热值的利用效率,使得催化燃烧装置在较低浓度的常温气体净化中也得到了广泛应用。
(三)吸燃联用技术(吸附浓缩-催化燃烧技术)
吸附浓缩-催化燃烧技术是针对低浓度、大风量的有机废气净化而设计的。该技术结合了吸附技术和催化燃烧技术的优点,首先吸附低浓度有机废气,对低浓度有机物进行浓缩,然后将浓缩后的有机物热脱附,进行催化燃烧处理,从而最大限度地利用了废气中有机物的热值,降低了大风量废气处理的运行费用。
(四)直接热力焚烧技术
对有机废气的处理,且需要有进行热能回用的工艺场合。焚烧设备和生产工艺相结合,废气燃烧后所产生的高温气体返回生产工艺中以进行热量回收,如在汽车、家电生产中的烤漆废气净化等生产线上使用。
(五)冷凝回收技术
冷凝回收技术处理有机物技术也仅在某些化工生产过程中所产生的高浓度低温有机溶剂的回收中得到应用,如化纤生产过程中所产生的高浓度二硫化碳废气中二硫化碳的回收等。
(六)吸收技术
吸收技术作为一种经典的废气治理技术,常在无机酸(碱)气体的净化中得到应用。吸收技术通常具有很高的净化效率,目前在有机气体的净化中主要用于恶臭气体的净化。
(七)生物处理技术
近年来新研发成功的生物处理技术主要应用于动植物加工过程中产生的臭气和污水处理过程中生物污泥所产生的废气的处理等。有机气体或异味气体流经带有液体吸收器的处理器,在气、液相之间存在浓度梯度,使其从气态转移到液态,被微生物吸附代谢转化为生物质和无机物。生物处理方法利用微生物的代谢作用,对中、低浓度有机废气进行处理,具有适应性强,投资、运行费用较低,二次污染小等优点,是一种自然的污染治理技术,具有广阔的应用前景。

五、对主要污染物的具体防治及治理方法
(一)、颗粒污染物废气的治理
工业废气颗粒污染物的净制,实际上是一个固气相混合物分离问题,即是气溶胶非均相混合物的分离,从气溶胶中除去有害无用的固体或液体颗粒物的技术称为除尘(或分离)技术。有时也把从气相中收集或回收生产工艺过程中所得到的颗粒状产品(如水泥)和副产品的技术称为集尘,这里为了叙述方便,通称为除尘。
根据生产的需要,在实践中采用了多种多样的除尘器。
(二)、含硫废气的净制
1.低浓度S02废气的净制
目前应用的烟气脱硫方法,大致可分为两类,即干法脱硫与湿法脱硫。干法脱硫:该法是使用粉状、粒状吸收剂,吸附剂或催化剂去除废气中的80%。干法的最大优点是治理中无废水、废酸排出,减少了二次污染;缺点是脱硫效率较低,设备废大,操作要求髙。
湿法脱硫:该法是采用液体吸收剂如水或械溶液洗涂含S02的烟气,通过吸收去除其中的S02。湿法脱琉所用设备较简单,操作容易,脱硫效率较高。但脱硫后烟气温度较低,于烟囱排烟扩散不利。由于使用不同的吸收剂可获得不同的副产物而加以利用,因此湿法楚各国研究最多的方法。
根据对脱硫生成物是否应用,脱硫方法还可分为抛弃法和回收法两种。
抛弃法是将脱硫生成物当作固体废物抛掉,该法处理方法简单,处理成本低,因此在美国、德国等国采用抛弃法的很多。但是抛弃法不仅浪费了可利用的硫资源,而且也不能彻底解决环境污染问题,只是将污染物从大气中转移到了固体废物中,不可避免地引起二次污染。为解决抛弃法中所产生的大量固体废物,还需占用大量的处罝场地。因此,此法不适于我国国情,不宜大量使用。
回收法则是采用一定的方法将废气中的硫加以回收,转变为有实际应用价值的副产物。该法可综合利用硫资源,避免了固体废物的二次污染,大大减少了处置场地,并且回收的副产品还可创造一定的经济收益,使脱硫费用有所降低。但到目前为止,在已发展应用的所有回收法中,其脱硫费用大多高于抛弃法,而且所得副产物的应用及销路也都存在着很大的限制。特别足对低浓度S02烟气的治理,需庞大的脱硫装置,对治理系统的材料要求也较髙,因此在技术上和经济效益上还存在一定的因难。由于环境保护的需要,从长远观点看,我国应以发展回收法为主。
根据净化原理和流程来分类,烟气脱硫方法又可分为下列二类:
(1)用各种液体或固体物料优先吸收或吸附废气中的S02
(2)将废气中的在气流中氧化为S03,再冷凝为硫酸;
(3)将废气中的S02在气流中还原为硫,再将硫冷凝、
随着科技的进步,生物法处理工业含S02废气是一项新型技术。生物法烟气脱硫是利用化能自养菌对SO2的代谢过程,将烟道气中的硫氧化物经微生物的还原作用生成单质的硫而去除.目前研究认为有两种方式:一种是同化型硫酸盐还原作用,利用微生物把硫酸盐还原成还原态的硫化物,然后再固定在蛋白质当中;另一种是异化型硫酸盐还原作用,是在厌氧条件下把硫酸盐还原成硫化氢的过程。生物法具有工艺设备简单,能耗低,运行费用低,二次污染少等优点,有着广阔的工业应用前景。
2.含H2S废气的净制
对硫化氢的治理主要是依据其弱酸性和强还原性进行脱硫。目前国内外所采用的方法很多,但归纳起来主要还是干法和湿法两类。具体的方法应根据废气的性质、来源及具体情况而定。
干法脱疏:干法是利用的还原性和可燃性,以固体氧化剂或吸附剂来脱硫,或者直接使之燃烧。干法脱硫是以氧气使H2S氧化成硫或硫氧化物的一种方法,也可称为干式氧化法。常用的有改进的克劳斯法、氧化铁法、活性碳吸附法、氧化锌法和卡太苏耳法。所用的脱硫剂、催化剂有活性炭、氧化铁、氧化锌、二氧化锰及铝矾土,此外还有分子筛、离子交换树脂等。一般可回收硫、二氧化硫、硫酸和硫酸盐。
(三)NOx废气的净制
氮氧化物以燃料燃烧过程中所产生的数量最多,约占总数的80%以上,其中固定燃烧源的排放量可达50%以上,其余主要来自机动车污染。此外,一些工业生产过程中也有氮氧化物的排放,化学工业中如硝酸、塔式硫酸、教肥、染料、各种销化过程(如电键)和己 二酸等生产过程中都排放出氮氧化物。
脱除烟气中氮氧化物、称为烟气脱氮,有时也称烟气脱硝。净化烟气和其他废气中氮氧化物的方法很多,按照其作用原理的不同,可分为催化还原、吸收和吸附三类,按照工作介质的不同可分为干法和湿法两类。
(四)含卤素废气的净制
1.含氟废气的净制
化学工业的磷肥和氟塑料生产,铸造工业的化铁炉等含有大量的氟废气。
含氟废气的处理,目前主要有三类方法,即稀释法、吸收法(湿法)和吸附法(干法)其中稀释法就是向含氟气体的厂房送新鲜空气或将含氟废气向高空排放进行自然稀释;这种方法虽然投资和运行费用低廉、管理方便,但在不利的气象条件下往往会把含氟废气从一处转向另一处,而不是一种根本的治理手段。
干法净化技术:俗称吸附法,是以粉状的吸附剂吸附废气中的氟化物。该净化方法首先是烟气与吸附剂的接触,完成吸附过程;二是烟气与吸附剂分开。该过程都是在吸附设备中完成的。该净化方法的特点是净化效率高、工艺简单、没有水的二次污染,也不受各种气候的影响,但净化设备的体积较大。
湿法净化技术:俗称吸收法,是用水、减性溶液或某些盐类溶液来吸收含氟废气中的氟化物,从而达到净化回收的目的,同时还可以得到副产品氟硅酸、冰晶石、氟硅酸钠及氟硅脲等。氟硅脲是氟硅酸与尿素的化合物,是防治小麦锈病较好的农药。湿法净化技术的优点在于净化设备体积小,实现,净化工艺过程可以连续操作和回收各种氟化物,净化效率高、效果好;其缺点是会造成二次污染,在寒冷地区还需保温措施。水法吸收和碱吸收法是常用的两种方法。
2.含氯废气的净制
含氯废气的治理主要是通过湿法来净化,一般是采用化学中和法、氧化还原法等过程对废气进行吸收,作到综合利用。
碱液中和法:即以碱液作为吸收液对氯气进行吸收,常用的吸收剂有氢氧化钠溶液、碳酸钙溶液、石灰乳溶液等。
硫酸亚铁或氯化亚铁吸收法:该方法以氯化亚铁或硫酸亚铁作为吸收剂,据氧化还原反应性质对氯气进行回收与净化。其工艺设备可采用填料塔,并以废铁屑作填料,生产的三氯化铁可作为防水剂,三价铁可被铁屑还原,再次参与吸收反应、该方法设备简单,操作容易,废铁屑来源丰富,技术合理;但反应速度比中和法要慢,效率较低。
四氯化碳吸收法:当氯气浓度大于1%时,可采用四氯化碳为吸收剂,其设备可采用喷淋或填充塔,在吸收塔内将氯的吸收液通过加热或吹脱解吸回收的氯气可再次使用。
水吸收法:当氯气浓度<1%时,有时可用水通过喷淋塔来吸收氯气,其效果不如碱性中和法好。用水蒸气加热解吸时可回收氯气,如国内的一些氯碱厂在“氯水”解吸时用蒸气或热交换方法回收氯气。
此外,还有用硅胶、活性炭、离子交換树脂等进行吸附的方法,但因成本太高或是技术还不十分成熟而没有得到广泛的应用。
3、氯化氢废气的净制
氯化氢废气主要产生于化工、电镀、造纸、油脂等工业的生产过程中,特别是酸洗工艺中常有大量氯化氢废气产生。处理氯化氢主要采用水吸收法。水吸收法是基于气体易溶于水的原理常常采用水直接吸收氯化氢气体。当所得氯化氢溶液达到一定浓度时,经净化浓缩可得到副产品盐酸。
同时,处理氯化氢废气还有碱液吸收法,联合吸收法以及冷凝法。
(五)碳氢化合物的净化
碳氢化合物(HC)是污染大气的重要污染物之一。其中包括简单的有机化合物,也包括复杂的高分子物。碳氢类化合物不仅对人体器官有刺澉作用,而且其中不少对内脏有毒害作用,还有的是致突变物与致癌物。
1.燃烧法
用燃烧方法销毁有害气体、蒸气或烟尘,使其变为无害物质的过程,称为燃烧净化。燃烧净化时所发生的化学作用主要是燃烧氧化作用及高温下的热分解。因此这种方法只能适用于净化那些可燃的或在髙温情况下可以分解的有害气体。对化工、喷漆、绝缘材料等行业的生产装置中所排出的有机废气,广泛采用了燃烧净化的手段。燃烧方法还可以用来消除恶臭。有机气态污染物燃烧氧化的结果,生成了CO2和H2O因而使用这种方法不能回收到有用的物质,但由于燃烧时放出大量的热,使排气的温度很高,所以可以回收热量。目前在实际中使用的燃烧净化方法有直接燃烧和热力燃烧。
2.催化燃烧法
催化燃烧实际上为完全的催化氧化,即在催化剂作用下,使废气中的有害可燃组分完全氧化为CO2和H2O。由于绝大部分有机物均具有可燃烧性,因此催化燃烧法已成为净化含碳氧化合物废气的有效手段之一。又由于很大一部分有机化合物具有不同程度的恶臭,因此催化燃烧法也是消除恶臭气体的有效手段之一。
目前催化燃烧法已应用于金属印刷、绝缘材料、漆包线、炼焦、油漆、化工等多种行业中净化有机废气。特别是在漆包线、绝缘材料、印刷等生产过程中排出的烘干庞气,因废气温度较高、有机物浓度较髙,对燃烧反应及热量回收有利,具有较好的经济效益,因此应用最为广泛。
3.吸附法
在洽理含碳氧化合物废气中,广泛使用了吸附的方法。吸附法在使用中表现了如下的特点:①可以相当彻底地净化废气,即可进行深度净化,特别是对于低浓度废气的净化比用其他方法显现出吏大的优势;②在不使用深冷、髙压等手段下,可以有效地回收有价值的有机物组分。
由于吸附剂对被吸附组分吸附容量的限制,吸附法最适于处理低浓度废气,对污染物浓度高的废气一般不采用吸附法冶理。
4.吸收法
在对碳氢化合物废气进行治理的方法中,吸收法的应用不如燃烧法、催化燃烧法、吸附等广泛,特别是对使用有机溶剂的各种行业,如喷漆、绝缘材料、漆包线等的生产过程所排出的废气,还不能完全达到工业应用水平,影响应用的主要问题是合适的吸收剂的选择,目前在石油炼制及石油化的生产及储运中采用吸收法进行烃类气体的回收利用。
5.冷凝法
冷凝法应用于碳氯化合物废气治理时,具有如下特点:
(1)冷凝净化法适用范围冷凝净化法适于在下列情况下使用。
①处理高浓度废气,特别是含有害物组分单纯的废气;
②作为燃烧与吸附净化的预处理;特别是有害物含量较高时,可通过冷凝回收的方法减轻后续净化装置的操作负担;
③处理含有大量水蒸气的高温废气。
(2)冷凝净化法所需设备和操作条件比较简单回收物质纯度髙。
(3)冷凝净化法对废气的净化程度受冷凝温度的限制,要求净化程度髙或处理低浓度废气时,需要将废气冷却到很低的温度,经济上不合算。
2 废气污染物防治技术发展展望
(1)工业有机废气污染的防治技术
工业有机废气的治理在今后五年内仍将以活性碳纤维/颗粒活性炭吸附回收设备、催化燃烧设备、吸附浓缩-催化燃烧设备为主。蓄热式(节能)催化燃烧装置将被广泛推广应用。国内市场上具有较好技术与产品服务质量的单位有:福州嘉园环保工程重庆彩票、科迈科(杭州)环保设备重庆彩票、中国人民解放军防化研究院、景德镇佳奕新材料重庆彩票、福建大拇指环保科技重庆彩票等。近年来生物降解技术、光催化剂技术、等离子体破坏技术和膜分离技术等新技术也得到了很快的发展,并已经在工程实际中得到了应用。特别是生物降解技术近年来发展很快,在恶臭气体治理等方面已经得到了较为广泛的应用。



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