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摘要:考虑到工业废气的产生条件多样以及组成成分复杂的特性,单一的治理技术往往很难达到良好的效果,所以联合采用多种技术来治理废气成为了当前的主要研究方向。本文基于对当前工业废气治理现状的分析,并结合超重力技术的原理和特点,提出了以超重力技术为主并结合多种废气处理机理的废气治理新思路,希望对工业废气治理工作能够有所借鉴。
关键词:工业废气;废气治理;超重力联合技术
1废气排放现状以及进行治理控制的必要性
近年来,环境污染问题得到了世界各国的广泛重视,我国也加强了对环境污染的治理力度。作为污染的主要来源之一,工业废气对大气环境的破坏影响很大,这就促使我们必须重视对工业废气的治理工作。当前国内外对工业废气控制的研究大致可分为以下两类:第一类是以对当前的生产工艺、设备改进为主,力求通过技术和设备升级来实现少排放或不排放,进而从源头上对工业废气的产生和排放进行控制;第二类主要是以末端处理为主的废气治理措施。现实中,因为我国工业生产水平相对落后,生产工艺和设备与欧美等发达国家相比还存在一定的差距,所以很难彻底避免工业废气的排放和泄露。鉴于此,我国加强了对第二类技术的研发和应用力度,并取得了一定的成效,但还有待继续完善。
对于现代化工业生产来说,因为废气产生条件的多样化,所以导致废气的组分和性质也非常复杂,采用单一的治理技术往往很难达到良好的效果,所以联合采用多种技术来治理废气成为了当前的主要研究方向。本文基于对当前工业废气治理现状的分析,并结合超重力技术的原理和特点,提出了以超重力技术为主并结合多种废气处理机理的废气治理新思路,希望对工业废气治理工作能够有所借鉴。
2工业废气治理现状
工业废气是指伴随着工业生产过程而产生的有毒有害气体,这些气体如果不加以处理就直接排放,那么必然会对生态环境和人类健康构成威胁。工业废气一般由气体型废气和颗粒性废气组成,常见的废气主要包括H2S、SO2、NH3、NOx、有机挥发类气体以及粉尘等。工业废气的成分比较复杂,而且往往具有较大的刺激性和毒性,不仅会导致区域环境质量出现下降,还会给生活在环境中的生物健康构成威胁,促使多种疾病的发生率提升。
传统的工业废气治理技术主要包括以下几种:第一,吸附法是将活性炭等材料作为吸附体,在一定的条件下利用吸附体材料上密布的孔隙来吸附气体中的各种有害成分,優点是去除率高和安全环保,缺点是吸附体的吸附能力存在上线,随着吸附过程的进行,吸附材料会不断劣化。第二,吸收法是将专门制备的特殊溶液作为吸收剂,通过让废气与吸收剂的接触来达到吸收目的。这种方法可以将废气中的有害组分吸收溶解于吸收剂中,并通过化学反应转换成对环境无害的物质。吸收法的优点是废气处理效率高,但这种方法要求必须对吸收剂进行妥善处理,否则可能会造成二次污染问题。第三,离心法是通过电机带动转子的高速旋转来产生较大的离心力,从而将废气中比重较大的颗粒抛向边壁,进而实现废气成分分离的效果,缺点是净化效率低。第四,过滤分离法是通过设置一张过滤网来让废气通过,进而达到对废气进行拦截和吸收的目的。这种方法可以将颗粒型废气有效分离出来,缺点是随着废气的不断通过,过滤网会逐渐被阻塞,使得废气处理效率降低。第五,静电沉积法是利用电晕放电的方法使废气带电,然后再通过施加电场作用让废气向收集端运动,从而实现对废气的回收目的,优点是净化效率高,缺点是投资运用成本较大,不适合进行大规模的推广应用。
3超重力技术的原理及特点
超重力技术一般是借助转子的高速转动来产生较大的离心力,从而达到增大重力加速度的效果。在超重力环境下,气体的流速会增大,从而使得相间接触面积也同步增大,而这对于提升废气处理反应效率具有积极意义。
超重力技术可以显著提升废气处理的化学反应转化率,具有工艺流程简单、实施过程安全以及净化率高等优势,但处理废气的种类却比较单一。
4工业废气治理中应用到的超重力联合技术
随着工业化的不断加强以及国家对污染物排放标准的日趋严格,传统单一的废气治理手段已经无法满足形势发展的需求,急需研究多种处理技术的优化和综合应用手段。在这种思想的指导下,本文提出了一种借助超重力技术处理工业废气的思路,该思路将多种废气处理机理集于一体,通过多种废气处理机理的交互作用,从而促使废气处理效果可以获得进一步提升。下面就超重力联合技术中的各种废气处理机理进行简单介绍。
1.超重力-离心分离机理
离心分离机理是通过利用转子高速旋转所产生的强大离心力,将进入旋转中的废气颗粒甩向填料内壁,然后再将净化后的气体排出。
2.超重力-过滤分离机理
过滤分离机理是指在超重力设备(如图1所示)中加入具有网状结构的多孔填料板,待废气经过填料时进行碰撞、筛分和拦截,进而将其中的颗粒有害成分进行脱除。
3.超重力-惯性分离机理
在超重力设备中,转子的高速旋转会促使废气沿着填料垂直的方向进入,而这时填料就会改变废气的流动方向,进而产生不同的惯性力。废气中的较大颗粒会在惯性力的作用下继续前进,并因为与填料发生碰撞而速度降低到0,从而实现沉降分离。
4.超重力-液体吸收机理
液体吸收机理是指在超重力设置中加入液体吸收剂,此时高速旋转的转子会带动液体吸收剂产生切应力,进而将吸收液分割成细小的液滴和液膜。而这可以促使气液的接触面积增大,从而提升洗涤吸收的效率。
参考文献:
[1]初广文,罗勇,邹海魁,等.超重力反应强化技术在酸性气体尾气处理中的工业应用[J].化学反应工程与工艺,2013,29(3):193-198
[2]佚名.超重力脱硫首次工业化应用 巨化硫酸污染物排放轻松达标[J].江苏氯碱,2011,(5):31
[3]沙业汪.“硫酸工业尾气二氧化硫超重力法深度脱除与资源化利用产业化技术”科技成果通过专家鉴定[J].硫磷设计与粉体工程,2011,(6):46
[4]喻华兵,刘有智.超重力技术在工业废水处理中的应用研究[J].科学技术与工程,2010,10(19):4869-4872
作者简介:
陈浩(1985-),男,汉族,本科,工程师,宁夏银川市人,工作单位:宁夏环境科学研究院(有限责任公司),主要研究环境工程。
关键词:工业废气;废气治理;超重力联合技术
1废气排放现状以及进行治理控制的必要性
近年来,环境污染问题得到了世界各国的广泛重视,我国也加强了对环境污染的治理力度。作为污染的主要来源之一,工业废气对大气环境的破坏影响很大,这就促使我们必须重视对工业废气的治理工作。当前国内外对工业废气控制的研究大致可分为以下两类:第一类是以对当前的生产工艺、设备改进为主,力求通过技术和设备升级来实现少排放或不排放,进而从源头上对工业废气的产生和排放进行控制;第二类主要是以末端处理为主的废气治理措施。现实中,因为我国工业生产水平相对落后,生产工艺和设备与欧美等发达国家相比还存在一定的差距,所以很难彻底避免工业废气的排放和泄露。鉴于此,我国加强了对第二类技术的研发和应用力度,并取得了一定的成效,但还有待继续完善。
对于现代化工业生产来说,因为废气产生条件的多样化,所以导致废气的组分和性质也非常复杂,采用单一的治理技术往往很难达到良好的效果,所以联合采用多种技术来治理废气成为了当前的主要研究方向。本文基于对当前工业废气治理现状的分析,并结合超重力技术的原理和特点,提出了以超重力技术为主并结合多种废气处理机理的废气治理新思路,希望对工业废气治理工作能够有所借鉴。
2工业废气治理现状
工业废气是指伴随着工业生产过程而产生的有毒有害气体,这些气体如果不加以处理就直接排放,那么必然会对生态环境和人类健康构成威胁。工业废气一般由气体型废气和颗粒性废气组成,常见的废气主要包括H2S、SO2、NH3、NOx、有机挥发类气体以及粉尘等。工业废气的成分比较复杂,而且往往具有较大的刺激性和毒性,不仅会导致区域环境质量出现下降,还会给生活在环境中的生物健康构成威胁,促使多种疾病的发生率提升。
传统的工业废气治理技术主要包括以下几种:第一,吸附法是将活性炭等材料作为吸附体,在一定的条件下利用吸附体材料上密布的孔隙来吸附气体中的各种有害成分,優点是去除率高和安全环保,缺点是吸附体的吸附能力存在上线,随着吸附过程的进行,吸附材料会不断劣化。第二,吸收法是将专门制备的特殊溶液作为吸收剂,通过让废气与吸收剂的接触来达到吸收目的。这种方法可以将废气中的有害组分吸收溶解于吸收剂中,并通过化学反应转换成对环境无害的物质。吸收法的优点是废气处理效率高,但这种方法要求必须对吸收剂进行妥善处理,否则可能会造成二次污染问题。第三,离心法是通过电机带动转子的高速旋转来产生较大的离心力,从而将废气中比重较大的颗粒抛向边壁,进而实现废气成分分离的效果,缺点是净化效率低。第四,过滤分离法是通过设置一张过滤网来让废气通过,进而达到对废气进行拦截和吸收的目的。这种方法可以将颗粒型废气有效分离出来,缺点是随着废气的不断通过,过滤网会逐渐被阻塞,使得废气处理效率降低。第五,静电沉积法是利用电晕放电的方法使废气带电,然后再通过施加电场作用让废气向收集端运动,从而实现对废气的回收目的,优点是净化效率高,缺点是投资运用成本较大,不适合进行大规模的推广应用。
3超重力技术的原理及特点
超重力技术一般是借助转子的高速转动来产生较大的离心力,从而达到增大重力加速度的效果。在超重力环境下,气体的流速会增大,从而使得相间接触面积也同步增大,而这对于提升废气处理反应效率具有积极意义。
超重力技术可以显著提升废气处理的化学反应转化率,具有工艺流程简单、实施过程安全以及净化率高等优势,但处理废气的种类却比较单一。
4工业废气治理中应用到的超重力联合技术
随着工业化的不断加强以及国家对污染物排放标准的日趋严格,传统单一的废气治理手段已经无法满足形势发展的需求,急需研究多种处理技术的优化和综合应用手段。在这种思想的指导下,本文提出了一种借助超重力技术处理工业废气的思路,该思路将多种废气处理机理集于一体,通过多种废气处理机理的交互作用,从而促使废气处理效果可以获得进一步提升。下面就超重力联合技术中的各种废气处理机理进行简单介绍。
1.超重力-离心分离机理
离心分离机理是通过利用转子高速旋转所产生的强大离心力,将进入旋转中的废气颗粒甩向填料内壁,然后再将净化后的气体排出。
2.超重力-过滤分离机理
过滤分离机理是指在超重力设备(如图1所示)中加入具有网状结构的多孔填料板,待废气经过填料时进行碰撞、筛分和拦截,进而将其中的颗粒有害成分进行脱除。
3.超重力-惯性分离机理
在超重力设备中,转子的高速旋转会促使废气沿着填料垂直的方向进入,而这时填料就会改变废气的流动方向,进而产生不同的惯性力。废气中的较大颗粒会在惯性力的作用下继续前进,并因为与填料发生碰撞而速度降低到0,从而实现沉降分离。
4.超重力-液体吸收机理
液体吸收机理是指在超重力设置中加入液体吸收剂,此时高速旋转的转子会带动液体吸收剂产生切应力,进而将吸收液分割成细小的液滴和液膜。而这可以促使气液的接触面积增大,从而提升洗涤吸收的效率。
参考文献:
[1]初广文,罗勇,邹海魁,等.超重力反应强化技术在酸性气体尾气处理中的工业应用[J].化学反应工程与工艺,2013,29(3):193-198
[2]佚名.超重力脱硫首次工业化应用 巨化硫酸污染物排放轻松达标[J].江苏氯碱,2011,(5):31
[3]沙业汪.“硫酸工业尾气二氧化硫超重力法深度脱除与资源化利用产业化技术”科技成果通过专家鉴定[J].硫磷设计与粉体工程,2011,(6):46
[4]喻华兵,刘有智.超重力技术在工业废水处理中的应用研究[J].科学技术与工程,2010,10(19):4869-4872
作者简介:
陈浩(1985-),男,汉族,本科,工程师,宁夏银川市人,工作单位:宁夏环境科学研究院(有限责任公司),主要研究环境工程。