气溶胶状态污染物、小固体粒子、液体粒子(粉尘、烟、飞灰等)
净化:除尘技术(气固、气液分离)
分子状态存在(CO、SO2、NO2、NH3、VOCs、卤素等)
净化:吸收法、吸附法、催化法、燃烧法、冷凝法、膜分离法、生物净化等
污染气体收集:密闭、隔离、负压操作
污染气体输送:管道输送至净化装置
污染气体排放:净化设备处理达标后由排气筒排入大气
烟气及粉尘的物理、化学性质
烟气流量、粉尘浓度和粉尘允许排放浓度
除尘器的压力损失及除尘效率
粉尘回收、利用的价值及形式
除尘器的投资及运行费用
占地面积及设计使用寿命
运行维护要求
重力沉降室:50μm
惯性除尘器:10μm
旋风除尘器:5μm
喷淋塔:除漆雾
填料塔
筛板塔:留在液层
湿式水膜:似旋风,水经溢流槽流向筒体内壁;烟气中的灰粒甩向筒体内壁
自激式湿式除尘器:向下冲击水面,部分粗尘粒被水捕获;速气流冲击水面激起的水花和泡沫,充满整个S形室;气流在S形通道中的突然转向形成的离心力的作用
文氏管除尘器:当空气经过喉管时,流速增加,水管喷水,水在高速下分离成细小水滴,在喉管中与粉尘撞击,使其颗粒变小,被粉尘吸收
袋式除尘器:适用于风量大、浓度范围广、波动大,回收价值高的粉尘或排放标准很严格的场所优选。焚烧炉应优先采用袋式除尘器。高温、高粘要慎重。
清灰方式:机械振动(抖落)、脉冲喷吹(鼓气)、逆气流反吹(似脉)
静电除尘器:高效除尘、大风量高温气体,用于比电阻范围1x10^4~5x10^10,比阻外需要预处理调质过程。不宜处理爆炸性粉尘
炉窑:火力发电、建材水泥厂、钢铁厂、有色冶炼、化工厂、轻工造纸、电子工业、机械工业
电袋复合除尘器:适用于电除尘难以高效收集的高比阻、特殊煤种等烟尘的净化处理;对运行稳定性要求高和粉尘排放浓度要求严格的烟气净化;去除0.1μm以上的粉尘
原理:各组分在一定液体中溶解度的不同
适用场合:吸收效率速率高、大气量、中高浓度
预处理:高温需降温,含尘有回收价值需预除尘
吸收液:循环使用或处理后循环使用
对被吸收组分有较强的溶解能力和良好的选择性;
吸收剂的挥发度低
粘度低,化学稳定性好,腐蚀性小,无毒或低毒、难燃
价廉易得,易于重复使用
有利于被吸收组分的回收利用或处理
填料塔:用于小直径塔及不易吸收的气体,不宜用于气液相中含有较多固体悬浮物的场合。多层、接触时间长、反应充分,固体悬浮物会堵塔。
板式塔:用于大直径塔及易吸收的气体。接触时间短。
喷淋塔:用于反应吸收快、含有少量固体悬浮物、气体量大的吸收工艺。接触时间更短,不怕堵塔,阻力小。(吸收+除尘)
鼓泡塔:用于吸收反应较慢的气体,接触时间长。
原理:固体吸附剂对气态混合物中各组分吸附选择性的不同
适用场合:低浓度
吸附工艺:变温吸附和变压吸附,目前在大气污染治理工程中广泛采用的是变温吸附。而且多采用固定床设计,尤其是VOCs的治理大量应用。常用的吸附设备还有移动床、流化床设计。
吸附系统:包括集气罩、废气预处理、吸附装置、脱附(回收)系统,控制系统、副产物的处置与利用装置、风机、排气筒和管道等。
吸附剂:活性炭、分子筛、活性氧化铝、硅胶等
脱附:升温、降压、置换、吹扫、化学转化。有机溶剂的脱附宜选用水蒸气和热空气,对不溶于水的有机溶剂冷凝后直接回收,对溶于水的有机溶剂应进一步分离回收。
比表面积大,孔隙率高,吸附容量大
吸附选择性强
有足够的机械强度、热稳定性和化学稳定性
易于再生和活化
原料来源广泛,价廉易得
原理:利用固体催化剂在较低温度(200-400度)下将废气中的污染物通过氧化作用转化为二氧化碳和水等化合物的方法
适用场合:有连续、稳定的生产工艺产生的固定源气态及气溶胶态烃类化合物、醇类化合物等挥发性有机物VOCs的净化。净化效率不低于95%。进入催化燃烧装置的废气温度应加热到催化剂的起燃温度。
进入反应器的废气应进行预处理,除去废气中的颗粒物和催化剂毒物,并调整废气中有机物的浓度和废气的温度湿度满足催化燃烧的要求
颗粒物去除宜采用过滤及喷淋等方法,进入催化燃烧装置中的废气颗粒物浓度应低于10mg/m³
废气中催化剂毒物的去除宜采用喷淋及吸收等方法
进入催化燃烧装置的废气温度应加热到催化剂的起燃温度
催化燃烧装置的进气温度宜低于400度,否则应进行降温处理
原理:加热到着火温度(600-1000度),直接燃烧
适用场合:有连续、稳定的生产工艺产生的有机废气
进入燃烧室的废气应进行预处理,去除废气中的颗粒物(包括漆雾)
颗粒物除去宜采用过滤及喷淋等方法,进入热力燃烧工艺中的颗粒物浓度应低于50mg/m³
当有机废气中含有低分子树脂、有机颗粒物、高沸点芳烃和溶剂油等,容易在管道输送过程中形成颗粒物时,应按物质的性质选择合适的喷淋吸收、吸附、静电和过滤等预处理措施
脱硫剂:石灰石CaCO3,生石灰CaO或消石灰Ca(OH)2
产物:石膏CaSO4
脱硫效率:80%以上
高硫燃料的锅炉、80km内有氨源
低硫燃料的海边电厂
天然海水通常呈碱性,PH值一般大于7,其主要成分是氯化物、硫酸盐和一部分可溶性碳酸盐
有机胺法、亚硫酸钠法、镁法
氧化锌法、炉内喷钙法
脱硫剂:消石灰Ca(OH)2
脱硫效率:99%
优点:无废水、不受烟气负荷限制,一次投资低
旋转喷雾法
半干法、氨法、石灰石/石灰-石膏法
SO2体积分数大于3.5%,生产硫酸,仍不达标时,脱硫后排放
源头控制(低氮燃烧)+末端治理(SCR、SNCR)
低氮燃烧+SCR:选择性催化还原,效率60-90%
低氮燃烧+SNCR:选择性非催化还原,效率40%+
原理:通过调节燃烧温度、烟气中氧的浓度、烟气在高温区停留时间,来抑制NOX或破坏已生成的NOX(高温、富氧有利于氮氧化物生产)
排烟再循环法:烟气再循环的本质是通过将燃烧产出的烟气重新引入燃烧区域,实现对燃烧温度氧化物浓度的控制。对温度型NOX比较有效,对燃烧型NOX基本没效果
二段燃烧法:前段富燃缺氧(70%-75%,理论的80%);后端过氧低温,NOX减少25-50%
脱硝剂:氨
产物:N2和水
效率:60-90%
催化剂:铂、钯等贵金属(175-290℃),五氧化二钒(260-450℃)
操作关键:催化剂失活、烟气中残留氨-减低烟气含尘量
VOCs、恶臭、卤化物气体的基本处理
技术及其选用原则
重点考点
高浓度>5000mg/m³,体积>0.5%:冷凝法
中浓度1000-5000mg/m³,体积0.1-0.5%:膜分离法、吸收法、燃烧法
低浓度<5000mg/m³,体积<0.1%:吸附法、生物法、光催化氧化、低温等离子法
适用场合:低浓度,最广泛(活性炭颗粒、纤维)
适用场合:流量大,浓度较高,温度低、压力高(主要吸收苯类)
适用场合:高浓度(体积分数0.5%以上优先)
适用场合:较高浓度(体积分数0.1%以上优先)
适用场合:处理可燃、高温分解、不能回收,回收热,避免二次污染
适用场合:常温、低浓度、生物降解好(体积分数0.1%以下优先,含氯多不宜采用)
生物过滤法:气量大、浓度低、波动大
生物洗涤法:气量小、浓度高、水溶性好、生物代谢速率低
生物滴滤法:气量大、浓度低、降解产酸
适用场合:流量大、浓度低
在外加强电场作用下,通过放电介质,电子从电场获得能量产生高能电子;大量的被电子激发的携能电子不断地、快速地轰击、撕裂污染物分子,成为活性基团;这些活性基团引起污染物分子发生一系列复杂的化学、物理反应;这些反应使较复杂的、长链的污染物大分子撕裂成为简单、安全的小分子物质
适用场合:流量大、浓度低
含硫化合物:硫化氢、二氧化硫、硫醇、硫醚类等
含氮化合物:胺、氨、酸胺、吲哚类等
卤素及衍生物:卤代烃等
氧的有机物:醇、酚、醛、酮、酸、酯等
烃类:烷、烯、炔烃、芳香烃等
物理法(水洗、物理吸附、稀释法和掩蔽法):宜作预处理,达标也可做唯一处理
化学吸收法:适用于大气量、高中浓度,效率不高、成本低
化学吸附法:低浓度、多组分,效率高、成本高
燃烧法:连续、高浓度、可燃,二污
化学氧化法:高中浓度
生物法:低浓度或复杂组分,浓度波动不大
物理化学法:吸附、吸收、化学氧化
生物法:过滤、吸收、滴滤法
吸收法治理含氯或氯化氢废气:碱液吸收
垃圾焚烧尾气的含氯废气:碱液或碳酸钠
吸收法治理含氟废气:水、碱液、硅酸钠
低浓度氟化氢:石灰水
重点控制种类:汞铬镉砷铅及其化合物
高浓度汞蒸气,作为吸收吸附的前处理
高锰酸钾:仪表电器厂
次氯酸钠:水银法氯碱厂
硫酸-软锰矿:炼汞尾气
氯化法:烟气中的汞蒸气
氨液:氯化汞生产废气
氯乙烯合成气中氯化汞净化
燃煤电厂含汞烟气:如循环流化床锅炉,可用石灰石+电袋除尘
氧化铅和蓄电池中含铅烟气=袋滤器(除颗粒)+化学吸收(酸液吸收)
铅锅、冶炼炉含铅烟气=除尘+碱液吸收
条件烟温200度以下,采用冷凝-除尘-石灰乳吸收法
强酸性饱和高锰酸钾溶液,进行多级串联鼓泡吸收
采用袋式除尘器在风速小于1m/min时过滤处理。
烟气温度较高需要采取保温措施。
污染物防治措施有效性分析的基本要求
废气处理回收利用、污染物治理措施的
效率分析和环境减缓效果分析