甲苯是一種芳香烴,主要作為涂料的稀釋劑,廣泛用于橡膠、布匹防水涂膠、膠帶、合成皮革和油墨印刷等行業(yè)中。
甲苯本身具有低沸點(沸點110.6℃)、易揮發(fā),具有一定毒性,對人體健康有危害,甲苯廢氣排放到大氣中易造成了環(huán)境污染,因此,對甲苯廢氣處理顯得尤為重要。
甲苯廢氣屬于有機廢氣范疇,目前對于甲苯廢氣處理工藝,常見主要工藝有以下幾種:活性炭吸附工藝主要原理就是利用多孔固體吸附劑(活性碳、硅膠、分子篩等)來處理有機廢氣,這樣就能夠通過化學(xué)鍵力或者是分子引力充分吸附有害成分,并且將其吸附在吸附劑的表面,從而達到凈化有機廢氣的目的。吸附法目前主要應(yīng)用于大風(fēng)量、低濃度(≤800mg/m3)、無顆粒物、無粘性物、常溫的低濃度有機廢氣凈化處理。活性炭凈化率高達95%以上,普遍實用,操縱簡單,投資低。在吸附飽和以后需要更換新的活性炭,更換活性炭需要費用,替換下來的飽和以后的活性炭也是需要找專業(yè)危廢公司進行危廢處理,運行費用高。等離子凈化工藝主要是利用等離子體內(nèi)部產(chǎn)生富含極高化學(xué)活性的特點,使用高壓放電裝置在放電時產(chǎn)生高能電子和離子,將空氣中的氧分子進行分離,氧分子吸收能量后產(chǎn)生游離態(tài)的氧離子,有機廢氣污染物與游離氧基團發(fā)生反應(yīng),最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等物質(zhì),從而達到凈化廢氣的目的。此種工藝具有適用范圍廣,凈化效率高,設(shè)備占地面積小特點,適用于其他方法較難處理的有機廢氣體;但由于采用高壓放電裝置,在含水、含塵、有機廢氣濃度較高的密閉空間易發(fā)生爆炸,存在安全隱患,因此不適合處理易燃易爆的氣體。燃燒工藝只在揮發(fā)性有機物在高溫及空氣充足的條件下進行完全燃燒,分解為CO2和H2O。燃燒法適用于各類有機廢氣,可以分為直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒。廢氣濃度大于5000mg/m3 的高濃度廢氣一般采用直接燃燒法,該方法將有機廢氣作為燃料進行燃燒,燃燒溫度一般控制在1100℃,處理效率高,可以達到99%;熱力燃燒工藝適合于處理濃度在1000—5000 mg/m3 的廢氣,采用熱力燃燒工藝,有機廢氣濃度較低,需要借助其他燃料或助燃氣體,熱力燃燒所需的溫度較直接燃燒低,大約為540—820℃。燃燒法處理有機廢氣處理效率高,但有機廢氣若含有S、N等元素,燃燒后產(chǎn)生的廢氣直接外排會導(dǎo)致二次污染。通過熱力燃燒工藝或者催化燃燒工藝處理有機廢氣,其凈化率是比較高的,但是其投資運營成本極高。因廢氣排放的點多且分散,很難實現(xiàn)集中收集。燃燒裝置需要多套且需要很大的占地面積。熱力燃燒工藝比較適合24小時連續(xù)不斷運行且濃度較高而穩(wěn)定的廢氣工況,不適合間斷性的生產(chǎn)產(chǎn)線工況。催化燃燒的投資和運營費用相對熱力燃燒較低,但凈化效率也相對較低一些;但貴金屬催化劑容易因為廢氣中的雜質(zhì)(如硫化物)等造成中毒失效,而更換催化劑的費用很高;同時對廢氣進氣條件的控制非常嚴(yán)格,否則會造成催化燃燒室堵塞而引起安全事故。UV光解凈化工藝?yán)酶吣躑V紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧(即活性氧)因游離氧所攜帶正負電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合,進而產(chǎn)生臭氧,臭氧具有很強的氧化性,通過臭氧對有機廢氣、惡臭氣體進行協(xié)同光解氧化作用,使有機廢氣、惡臭氣體物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、CO2和H2O。UV光解凈化工藝具有高效處理效率,可達到95%以上;適應(yīng)性強,可適應(yīng)中低濃度,大氣量,不同有機廢氣以及惡臭氣體物質(zhì)的凈化處理;產(chǎn)品性能穩(wěn)定,運行穩(wěn)定可靠,每天可24小時連續(xù)工作;運行成本低,設(shè)備耗能低,無需專人管理與維護,只需作定期檢查。UV光解法因采用光解原理,模塊采取隔爆處理,消除了安全隱患,防火、防爆、防腐蝕性能高,設(shè)備性能安全穩(wěn)定,特別適用于化工、制藥等防爆要求高的行業(yè)。甲苯廢氣回收冷凝工藝是通過降低溫度或提高系統(tǒng)壓力使氣態(tài)的揮發(fā)性有機物轉(zhuǎn)為其他形態(tài),從而從氣體中分離出來。冷凝法是依據(jù)有機廢氣與其他氣體在不同溫度下飽和蒸氣壓不同的性質(zhì),易于被冷凝分離的揮發(fā)性有機物通常具有高沸點、高濃度的特性,而處理后的氣體混合物中由于仍殘留一部分有機廢氣,還需要二次尾氣處理。冷凝法除了能去除混合氣體中的揮發(fā)性有機物,還能將吸附濃縮的高濃度有機廢氣分離,得到有回收價值的有機物。冷凝工藝較適用于高濃度、高沸點的有機氣體混合物。濃度過低時,因其低溫高壓消耗能量較大,設(shè)備操作的費用較高,一般不使用。沸點60℃以下的有機廢氣用冷凝法的凈化率在80%-90%,而對高揮發(fā)和中等揮發(fā)性的有機廢氣的凈化效果不理想。冷凝工藝適合高濃度的有機廢氣,低濃度的有機廢氣處理效率較低,建議采用活性炭吸附脫附+冷凝回收的組合工藝,達到經(jīng)濟和高效組合運行。甲苯廢氣經(jīng)過壓縮冷凝灌處理后,一部分冷凝液直接回收,一部分通過吸收塔、解析塔、閃蒸器處理回收甲苯,再通過水洗塔進行水洗,及VOCs凈化系統(tǒng)處理達標(biāo)排放即可。