化工行業(yè)廢氣
醫(yī)藥行業(yè)門類繁多、工藝復(fù)雜、產(chǎn)品多樣,也因此醫(yī)藥行業(yè)產(chǎn)生的有機廢氣種類多、大多都有刺激性或腐蝕性。如低沸點的酮、醛、易聚合的不飽和烴等,大量易燃、易爆氣體如不采取適當(dāng)措施,容易引起火災(zāi)、爆炸事故,危害極大。如二氧化硫、氮氧化物、氟化氫等氣體都有刺激性或腐蝕性,尤其以二氧化硫排放量大,二氧化硫氣體直接損害人體健康,腐蝕金屬、建筑物和雕塑的表面,還易氧化成硫酸鹽降落到地面,污染土壤、森林、河流、湖泊。
我們根據(jù)廢氣成分和自身工程經(jīng)驗,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)工藝,配置綜合處理方法,同時縮短設(shè)備供應(yīng)鏈,大限度為降低成本,讓享用我們先進(jìn)技術(shù)的同時體驗節(jié)能、回用以及低成本帶來的效益。
催化凈化法
催化法凈化氣態(tài)污染物是利用催化劑的催化作用,使廢氣中的有害組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并 轉(zhuǎn)化為無害物或易于去除物質(zhì)的一種方法。
(1)催化劑 在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時,向反應(yīng)系統(tǒng)中加入數(shù)量很少的某些物質(zhì),可使反應(yīng)進(jìn) 行的速率明顯加快,而在反應(yīng)終了時,這些物質(zhì)的量及性質(zhì)幾乎不發(fā)生變化,加入的這些物 質(zhì)被稱為催化劑。
催化劑一般是由多種物質(zhì)組成的復(fù)雜體系,按各物質(zhì)所起作用的不同主要分為:①活性 組分,是催化劑能加速反應(yīng)的關(guān)鍵組分;②載體,是分散、負(fù)載活性組分的支撐物;③助催 化劑,是改善催化劑活性及熱穩(wěn)定等性能的添加物。
催化劑在使用中除具有加快反應(yīng)速度的作用(催化活性)外,還對反應(yīng)具有特殊的選擇 ,性,即一種催化劑只對某一特定反應(yīng)具有明顯的加速作用。催化劑的活性與選擇性是衡量催 化劑性能好壞的主要的指標(biāo)。
催化劑必須在適宜的操作條件下使用。特別是反應(yīng)溫度的變化對催化劑的使用壽命有著 明顯的影響,各種催化劑都有各自的使用溫度范圍(活性溫度范圍),在此溫度范圍內(nèi),催 化劑對反應(yīng)具有明顯的加速作用;溫度過高,會使催化劑燒毀而導(dǎo)致活性的喪失。此外,使 用時間的延長、操作條件控制不當(dāng)、某些對催化劑具有毒害作用的物質(zhì)的存在,都會導(dǎo)致催 化劑活性的降低乃至使活性*喪失。
(2)催化作用及催化凈化催化劑對化學(xué)反應(yīng)的影響叫做催化作用,催化劑對化學(xué)反應(yīng) 的活性和選擇性都是催化作用的表現(xiàn)。
2.催化反應(yīng)流程
目前在氣態(tài)污染物治理中,應(yīng)用較多的催化反應(yīng)類型有:
催化氧化反應(yīng) 此法是在催化劑的作用下,利用氧化劑(如空氣中的氧)將廢氣中 的有害物氧化為易回收、易去除的物質(zhì)。如用催化氧化法將廢氣中的SO2氧化為S03,進(jìn) 而制成硫酸。
催化還原反應(yīng) 該法是在催化劑的作用下,利用還原劑將廢氣中的有害物還原為無 害物或易去除物質(zhì)。如用催化還原法將廢氣中的NO/還原為N2和水。
催化燃燒反應(yīng) 催化燃燒實際上是*的催化氧化,即在氧化催化劑的作用下,將 廢氣中的可燃組分或可高溫分解組分*氧化成為CO2和H2O,使氣體得到凈化。
由于每種催化劑都有各自的活性溫度范圍,因此必須要使被處理廢氣達(dá)到一定的溫度才 能進(jìn)行正常的反應(yīng);由于上述反應(yīng)一般均為放熱反應(yīng),對反應(yīng)后的高溫氣體應(yīng)該進(jìn)行熱量回 收;又由于催化劑本身對灰塵和毒物敏感,故對進(jìn)氣要求有預(yù)處理。因此,在催化反應(yīng)流程 中一般應(yīng)包括有預(yù)處理、預(yù)熱、反應(yīng)、熱回收等部分,但可根據(jù)不同的條件和要求,進(jìn)行不 同的配置。催化燃燒流程見圖3-20。圖3-20(a)為無熱量回收的一般形式,應(yīng)用于處理氣 量較小的情況;圖3-20(b)為有回收熱量預(yù)熱反應(yīng)進(jìn)氣的流程形式,應(yīng)用較為普遍;圖3- 20(c)和圖3-20(d)為進(jìn)一步將熱量回收利用的流程形式,應(yīng)用于處理氣量大或放熱量多的 場合。
3.催化反應(yīng)設(shè)備
在催化凈化工程中,常用的設(shè)備為固定床催化反應(yīng)器,按其結(jié)構(gòu)形式分,基本上有以 下三類。
(1)管式反應(yīng)器 該種反應(yīng)器結(jié)構(gòu)形式見圖3-21所示,有多管式與列管式之分。在多 管式反應(yīng)器中,催化劑裝填在管內(nèi),換熱流體在管間流動;列管式的催化劑裝在管間,換熱 流體則在管內(nèi)流動。列管式反應(yīng)器由于催化劑裝卸不便而很少應(yīng)用。
(2)擱板式反應(yīng)器 擱板式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)形式見圖3-22.擱板式反應(yīng)器屬于絕熱式反 應(yīng)器,反應(yīng)床層與外界環(huán)境基本上無熱量交換。多段式反應(yīng)器就是在催化劑層之間設(shè)置換熱 裝置,以利于反應(yīng)熱的移出。
(3)徑向反應(yīng)器 前面兩種類型的反應(yīng)器,反應(yīng)氣流均沿設(shè) 備軸向流動。而在徑向反應(yīng)器中,反應(yīng)氣流是沿設(shè)備的徑向流動, 氣流流程短,因而阻力降小,動力消耗少,且可采用較細(xì)的催化 劑顆粒,但它也屬于絕熱反應(yīng)器,對熱效應(yīng)大的反應(yīng)不適用。徑向固定床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)
4.催化凈化法特點
催化方法凈化效率較高,凈化效率受廢氣中污染物濃度影響 較??;在治理廢氣過程中,無需將污染物與主氣流分離,可直接 將主氣流中的有害物轉(zhuǎn)化為無害物,避免了二次污染。但所需催 化劑一般價格較貴,需專門制備。催化劑本身易被污染,因此對 進(jìn)氣品質(zhì)要求高;此外,廢氣中的有害物質(zhì)很難作為有用物質(zhì)進(jìn) 行回收;不適于間歇排氣的治理過程等也限制了它的應(yīng)用。