低溫等離子體對(duì)電子企業產生的惡臭氣體的治(zhì)理,該裝置對惡臭濃度去除率高達94.4%。經過半年的運行表明,該係統運行穩定、處理效果好、操作管理簡便,采用電(diàn)暈放電(diàn)形式的低溫等離子體處理惡臭廢氣(qì)是可(kě)行的。
0引(yǐn)言(yán)
大氣(qì)汙染是(shì)造(zào)成各類環境問題的主要(yào)原因之一。氣態汙染物通過擴散(sàn)、漂移將增加(jiā)汙染區域麵積。目(mù)前常用的惡臭(chòu)處(chù)理方法有吸附法、溶液吸收法、催(cuī)化燃燒法、生物脫臭法等;這些傳統處理方法在工程應用中均發現存在較大的(de)局限性。近年來,低溫等離子體在環境保護方麵的研究不斷取得新進展(zhǎn)剛,低溫等離子體技術(shù)理論研究上已經被(bèi)證實了(le)是去除VOCs的比較(jiào)有效方法(fǎ)之一,同時在處理低濃度大氣量的惡臭氣體方麵,低溫等離子體技術也表現出廣闊的應用前景。
1低溫等離子體的反應機理
等離(lí)子體(tǐ)是被稱作除固態(tài)、液態和氣態之外的第(dì)4種物質存在形態。其由大量電子、離子、分子、中性(xìng)原子、激發態原子、光子和自(zì)由基等組成.總正負電荷數相等,宏觀上呈電中性,故稱(chēng)為等離子體,但其表現出很高的化學活(huó)性。根據放電機製、(氣(qì)體)壓強範圍和電(diàn)極結構的不同,產生(shēng)低溫等離子體通常有以下方法:輝光放電、介電位壘放電、電暈放電、沿麵放電、射頻放電、微波放電等。
2惡臭廢氣產生的途徑
企業產品在生產(chǎn)過(guò)程中(zhōng)先後經曆了球磨、製帶、印(yìn)刷、水壓、切割(gē)、燒成、燒出等處理。由於原料中包含有酒精、甲苯、塑化劑、PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、分散劑、PVB(聚(jù)乙烯醇縮丁醛)等有(yǒu)機物,此部分物質在印刷(shuā)、燒成時有不同程度(dù)的揮發.且由於燒成(chéng)工段溫度高達(dá)280oC,一些高(gāo)沸點的焦油狀不明物質也一並揮發出來,從而產生汙(wū)染。
通過現場調研及檢測發現.本項目中廢氣汙染物質量濃度較低,VOCs通常小於15mg/L.但廢氣氣味特,易使(shǐ)人產生不快感,因此本係統中廢氣屬於萬方數據(jù)環(huán)境科技2012年10月異味治理範疇。
3惡臭廢氣處理技術
3.1工藝流程
等離子體除臭係統工藝流程見圖1。整(zhěng)個廢氣處理係統設計風量為60000m%,為保證處理效果,收集的氣體將在末(mò)端進入2個並聯的低溫等(děng)離子(zǐ)處理係統.係統l設計為20000m3/h,係統2設計為40000m3/h。在風機的動力作用下.通(tōng)過吸塵罩及公司原有(yǒu)管道(dào)將企業(yè)燒結工段的廢氣(qì)送人酸霧(wù)吸收塔內.與塔中的循環水接觸吸收。進過預處理後的氣體匯(huì)聚後通(tōng)過直徑1100mm的(de)風管進人低溫等離子設備(設計風量為(wéi)每台10000m3/h),經過(guò)一係列複雜的物化反應,降解後(hòu)的氣體再送人旋流板淨化塔。
整個係統在PLC控製下,設置手動和自動2種操作方式。係統通過在線pH值控製器控(kòng)製循(xún)環淨化液的pH值,實現自動加堿(jiǎn)、噴淋、顯示和(hé)報警等功能。該係統操作簡單、自動化程度高。
3.2處理(lǐ)設備
整(zhěng)個廢氣處理(lǐ)係統由吸塵罩、酸霧淨化塔、低溫等離子、旋流板淨化塔(tǎ)和管道係統組成,在(zài)電氣係統控製下通過風機進行工作。
3.2.1吸塵罩與管道係統
吸塵罩的設計應(yīng)綜合考慮各(gè)塵源點廢氣的收集(jí)、設備的布局和操作方便,集氣吸塵罩的使用效果越好意味著越能滿足生(shēng)產和環保的要求(qiú)。
工程中的吸塵罩與管道係統均采用鍍鋅鋼板製造,管道係統安置在主廠房(fáng)樓頂,每隔4~5m設(shè)置槽鋼支架。整個管路含控製閥、止回閥,要求密封良(liáng)好、無泄(xiè)漏,管壁厚度3lnln。
3.2.2淨化塔
淨化塔(tǎ)是廢氣處理係統的主要設備之一。塔內有噴淋、脫水等裝置。前置的酸霧淨化塔可(kě)有效降低廢氣(qì)中的酸霧、焦油狀物質,為廢氣進入等(děng)離(lí)子設備(bèi)起到良好地預處理作用。末端的(de)旋流板(bǎn)淨化塔.外置循環水泵、加堿泵、pH值控製器及液位(wèi)計(jì)於一體。當廢氣在吸收塔內通過旋流氣動(dòng)裝置的加速和旋流(liú).汙染物與經過霧化的吸收液發生碰撞、附著、凝聚(jù)、離心分離等綜合性的作用,被甩到塔壁(bì),隨塔壁水膜流向塔底(dǐ)。通過旋流氣動裝置的設置,使廢氣在同樣高度(dù)的簡體內旋轉(zhuǎn)次數增加、通過的路徑增長,氣相紊(wěn)動劇烈.從而使得(dé)廢氣與(yǔ)吸收液在時間和空間上得到充分的碰撞、接(jiē)觸、溶解、吸(xī)收。同時塔內(nèi)設計有特殊組合式除霧裝置。將進一步保證高(gāo)效的除霧性能。以避免風機(jī)帶水問題。
3.2.3低溫等(děng)離(lí)子設(shè)備(bèi)
本工程主要采用電暈放電形式處理廢(fèi)氣。在外加電場的(de)作用下.電暈或(huò)者介質放電產生了大量攜能電子轟擊汙染物分子(zǐ)。使其電離、解(jiě)離和激發.然後便引發了一係列複(fù)雜的物理、化學反應,使複雜大分子汙染物(wù)轉(zhuǎn)變為簡單小分子安全物質,或使有毒有害物質轉變成無毒無害(hài)或低毒低害的物(wù)質,從而使汙染物得以降解去除。汙染物淨(jìng)化過程見圖2。
本工程采用的新型低溫等離子淨化設備(bèi),是在結合國內各主要低溫等離子的優(yōu)缺點的基礎上,進行相(xiàng)關技術攻關而成的,與其它同類設備相比,具有以下(xià)技術優勢:
(1)有更高(gāo)的抗堵性能。與傳統的介質放電相比,由於有了更大的氣流通過麵積,整體設備占地麵積更小。因此對現場安裝麵積有限(xiàn)的場合較為適合。
(2)使用設備壽命大大延長。由於放電極(jí)采用鈦材(cái),內膽采用SUS304不鏽(xiù)鋼;因此整個設備使用壽命大(dà)大延長。
(3)清洗方便。由於配有反衝洗裝置,因此對含焦油類物(wù)質,在使用(yòng)一段時(shí)間後隻要對內部進行反衝洗即可。
3.2.4電控係統
整個電控係統采用PLC自動控製運行。開機時(shí)先開風機,再開循環泵,然後依次啟動低溫等離(lí)子設備;停機時先停低溫等離子設(shè)備(bèi).再關循環泵.後停風機。整個係統具(jù)有自動、手動(dòng)和數據顯示(shì),並對主要運轉部位的故障采用聲光(guāng)報警,與企業值班室相連。顯示內容包括如循環水泵故(gù)障、加(jiā)堿(jiǎn)水泵故障、風機故(gù)障、低(dī)溫等離子設備(bèi)溫度(dù)警報等。
3.2.5風機
風機是整個係統的動力設(shè)備,風機的良好運行不僅可以提高係統的作業率,而且可以節約能耗,降低運行成本。係(xì)統采(cǎi)用變頻風機,機殼由耐腐蝕的玻璃鋼製造,葉輪由碳(tàn)素(sù)鋼(gāng)與玻璃鋼複合材料製造。配(pèi)有良好的減震裝置,大大地降低運行(háng)噪音。
4二(èr)次汙染的防治(zhì)及運行費用
旋流板淨化塔處理企業廢氣會產生的少量的廢液量,通過PP水(shuǐ)管直接排人企業汙水處理站調節池(chí)中。設(shè)備運行主要消(xiāo)耗為電費。係統(tǒng)1中,風機功率為22kW;水泵功率(lǜ)為7.5kW:等離子(zǐ)淨化設備功率為30kW;係統2中,風機(jī)功(gōng)率為45kW:水泵功(gōng)率為11kW;等離子淨(jìng)化設備功率為60kW:風機及水泵按每年工作7200h,每度電0.65元計算,電機工作負荷為90%。電費共計:(22+7.5+30+45+1I+60)×7200×0.65X0.90=73.92萬元/年(nián)。
5處理效果
目前該工程技術成功應用於蘇州新區某電子設(shè)備廠,根據專業單位的檢測結果,企(qǐ)業排放廢氣的臭氣濃度由1800降為i00,淨化率高達94.4%,效果明顯,
6結論
綜上所述,本文介紹的惡臭廢氣(qì)處理工(gōng)程技術具有(yǒu)以下優點:
(1)采用一體化結(jié)構設(shè)備,安裝簡單,使用方便。
(2)采用先進的(de)自動化技術和監測技術,使(shǐ)設備操作簡單、準確高效、自動化程度高。
(3)采用優質的玻璃鋼及碳鋼(gāng)材料,整套設備外形(xíng)大方美觀。
(4)惡臭廢氣處理效果良(liáng)好,排放濃(nóng)度100,淨化率≥94.4%,符合環保要求,徹底解決了企業的擾民問題。