橡胶行业VOCs有机废气治理案例

考虑等离子体技术和光化学氧化技术的适用范围和最佳运行状态,一般以“低温等离子体+光氧化”组合工艺为主处理系统,在该组合工艺前端增加旋流板塔,在末端设置喷淋洗涤塔,从而获得适用性好、处理能力强、操作简单的“旋流板塔+等离子体+光氧化+喷淋洗涤”系统处理工艺。朴华科技将流程说明如下:

(1)旋流板塔。炼胶废气通过袋式过滤器后,仍残余一定量固相的炭黑等颗粒物及油性状物质。旋流板塔的主要作用是去除废气中的颗粒物和油性物质,以保障后续系统的正常运行。胶废气通常含有一定量的固相颗粒物及油性状物质,这些物质对等离子体装置和光化学氧化装置的效率和使用寿命具有一定的影响,为保证等离子体装置和光化学氧化装置的正常运行,顺利实现废气的净化,位于最前端的微旋流器,去除气体中颗粒物和油性物质。

(2)低温等离子体装置。炼胶废气经微旋流器去除颗粒物和油性物质后进入等离子装置,大部分污染物受等离子体中的高能电子、自由基等粒子的作用,使得污染物分子在极短时间内打开化学键,直接发生分解反应生成CO2和H2O,或从基态跃迁为活胜态随后发生各种后续反应,转化为无害物质或短链小分子有机物。生成的部分短链小分子有机物和部分未被等离子体净化的污染物在催化剂上进一步反应,转化为无害物质随废气进入光化学氧化装置。等离子体技术与催化剂协同作用可提升等离子体装置去除污染物的性能。

(3)光氧化装置。受到电压、能量利用率等因素的制约,等离子体装置不能去除所有的污染物且部分污染物并不是完全转化为CO和HO,而是生成短链小分子有机物,无法完全实现排放目标,需要光化学氧化装置将短链小分子有机物进一步氧化为CO2和H2O,同时去除大部分未被等离子体装置去除的臭味气体。在光化学氧化装置中大部分未被等离子体装置分解的污染物和因污染物未完全分解生产的短链小分子受到紫外灯管产生的高能光束的轰击和生成的臭氧的强氧化作用生成CO2和H2O。

(4)喷淋装置。由于光化学氧化过程中生成了大量的O3,废气浓度存在一定的波动,且为了保证净化效果,O3的生产量可能会大于氧化污染的实际用量。大部分的O3在氧化有机物时被消耗,但仍可能存在部分O3在氧化有机物后随尾气排出,由于O3也是一种大气污染物,需要处理后才可排放,所以根据其微溶于水的特性,可采用喷淋装置去除过量的O3。此外,喷淋装置还可去除废气在等离子体装置中的反应最终产物,如NO3等和未被光化学氧化的可溶于水的部分短链小分子有机物,喷淋产生的废水进入废水处理系统进行净化处理。