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膜分离工艺与燃烧工艺对比

作者: 铸造车间除尘 编辑: 铸造车间除尘 来源: 铸造车间除尘 发布日期: 2019.06.14


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       一、膜分离


       (1)膜分离工艺简介
       在石油开采和储运过程中,部分油品挥发到大气中形成的油气中,除空气外,主要C4-C5以及少量芳香烃。这些有机蒸气排放不仅造成严重的资源浪费,而且对空气质量有很大影响,进而影响人类的健康,目前,有机蒸气的分离回收方法主要是冷凝、活性炭吸附、膜分离法、溶剂吸收法。膜分离技术是一种效率较高的分离方法 。

       (2)膜分离工艺原理及流程
       膜分离有机蒸气回收系统是通过溶解-扩散机理来实现分离的。气体分子与膜接触后,在膜的表面溶解,进而在膜两侧表面就会产生一个浓度梯度,因为不同气体分子通过致密膜的溶解扩散速度有所不同,使得气体分子由膜内向膜另一侧扩散,最后从膜的另一侧表面解吸,最终达到分离目的。

       膜分离装置设于高压冷凝器之后,缓冲罐前,由于排放气压缩机能力不足,只有一部分气体经过膜分离装置,其他部分直接进入缓冲罐,渗透气返回至低压冷却器前,尾气进入缓冲罐。

       (3)膜分离工艺的影响因素
       支撑层的材质对渗透速率和烃类VOCs回收率产生重要影响,对于同一种材质的支撑层,渗透速率和烃类VOCs 回收率随孔径的减小而增大,但当孔径减到某一临界值时,随孔径的继续减小,渗透速率和烃类VOCs 回收率将减小。

       (4)膜分离工艺优缺点
       优点: 
       膜分离技术是近代石油化工学科中分离科学的前沿技术。它具有投资小、见效快、流程简单、回收率高、能耗低、无二次污染的特点,具有较高的科技含量;

       缺点:
       投资大;膜国产率低,价格昂贵,而且膜寿命短;膜分离装置要求稳流、稳压气体,操作要求高。

       二、燃烧工艺

       (1)燃烧工艺简介
       一类VOCs 处理方法是所谓破坏性技术,即通过化学或生物的技术使VOCs 转化为二氧化碳、水以及氯化氢等无毒或毒性小的无机物。燃烧法即属此类技术。

       燃烧法分直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧法适合处理高浓度 VOCs 的废气,因其运行温度通常在800-1200℃时,工艺能耗成本较高,且燃烧尾气中容易出现二恶英、NOx等副产物;由于废气中VOCs浓度一般较低,仅仅依靠反应热,一般难以维持反应所需的温度。

       为了提高热经济性,人们开展了大量的研究,一个方向是改进催化剂的性能使反应温度降低。另一个方向是研究新的工艺技术、新的反应器设计以使反应能在较高的温度下自热地实现。

       (2)燃烧工艺原理及流程
       催化燃烧中,预热式是一种基本的流程形式。有机废气在进入反应器之前,要在预热室中的加热,因为有机废气温度低于100摄氏度时,浓度低,热量不能自给。燃烧净化后,与未处理的废气进行热交换,回收部分的热量。煤气或电加热是该工艺常用的方法,加热到催化反应所需的点火温度。

       (3)燃烧工艺的影响因素
       催化燃烧催化剂的选择是关键,在消除效率和能耗方面其性能具有决定性的作用。对于挥发性有机化合物氧化催化剂一般可分为2类:贵金属催化剂(铂,钯等)和金属氧化物催化剂(铜,铬,锰等),贵金属催化剂被广泛使用于挥发性有机化合物的催化燃烧,因其具有良好的起燃活性。在用于催化氧化VOCs的贵金属催化剂中,铂比钯活性要高。

       (4)燃烧工艺优缺点
       优点:
       相较与直接燃烧法其辅助燃料费用低,二次污染物NOx生成量少,燃烧设备的体积较小,VOCs去除率较高;

       缺点:
       催化剂价格较贵,且要求废气中不得含有会导致催化剂失活的成分。
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