技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及有機(jī)廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)廢氣的凈化方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)廢氣是損害人體健康的污染物質(zhì)，它與大氣中的 NO2反應(yīng)生成O3，可形成光化學(xué)煙霧，并伴隨著異味、惡臭散發(fā)到空氣中，對(duì)人的眼、鼻和呼吸道有刺激作用，對(duì)心、肺、肝等內(nèi)臟及神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響，有些則是影響人體某些器官和機(jī)體的變態(tài)反應(yīng)源， 甚至造成急性和慢性中毒，可致癌、致突變，同時(shí)可導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。因此，有機(jī)廢氣處理越來越受到各國的重視，許多發(fā)達(dá)國家都頒布了相應(yīng)的法令以限制有機(jī)廢氣的排放，已成為大氣污染控制中的一個(gè)熱點(diǎn) 。因此，研究有機(jī)廢氣的回收處理方法與設(shè)備，已是現(xiàn)如今環(huán)保領(lǐng)域的一項(xiàng)重要工作。
在我國，有機(jī)廢氣的排放是引起大氣污染的重要原因之一，大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB16297-1996）規(guī)定了14類有機(jī)物的最高允許排放濃度、最高允許排放速率和無組織排放限值。涉及到眾多的行業(yè)，如石化、溶劑、涂料、油漆的生產(chǎn)以及噴涂漆、印刷、家電、機(jī)電、制鞋、食品加工、廢水處理、各種化工品生產(chǎn)等行業(yè)，凡是使用有機(jī)溶劑的場所，都存在有機(jī)廢氣的污染問題，這些有機(jī)廢氣的特點(diǎn)是排風(fēng)量大、有機(jī)物的濃度高，其中的有機(jī)物還有較高的回收再利用價(jià)值。因此若能經(jīng)濟(jì)有效地回收廢氣中的有機(jī)物，特別是高濃度、高價(jià)值的有機(jī)物，不僅具有環(huán)境、健康、經(jīng)濟(jì)三種效益，而且對(duì)于推動(dòng)我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展意義重大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，為了克服現(xiàn)有技術(shù)在凈化有機(jī)廢氣過程中凈化效率不高以及不能對(duì)廢氣中的有機(jī)物進(jìn)行有效回收的技術(shù)不足，提供一種有機(jī)廢氣的凈化方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種有機(jī)廢氣的凈化方法，包含如下步驟：
S1. 將有機(jī)廢氣進(jìn)行預(yù)冷凝，收集冷凝下來的有機(jī)物；
S2. 將經(jīng)步驟S1處理后的廢氣進(jìn)行膜分離處理；
S3. 將經(jīng)過步驟S2處理的廢氣進(jìn)行活性炭吸附處理。
優(yōu)選地，步驟S2中膜分離處理中使用的分離膜是由涂層和支撐層組成的復(fù)合膜。
最優(yōu)選地，所述的涂層材料選用聚二甲基硅烷；所述的支撐層材料為聚偏氟乙烯。
優(yōu)選地，將透過分離膜的廢氣進(jìn)行冷凝，并收集冷凝下來的揮發(fā)性有機(jī)物。
本發(fā)明選用的上述復(fù)合膜對(duì)有機(jī)蒸氣較空氣更易于滲透10～100倍。當(dāng)廢氣與膜材料表面接觸時(shí)，揮發(fā)性有機(jī)物可以快速透過復(fù)合膜，透過復(fù)合膜后進(jìn)行冷凝。該步驟可以回收的揮發(fā)性有機(jī)物包括苯、甲苯、丙酮、三氯乙烯、CFC-ll/l2/ll3和HCFC-l23等 20種左右。工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的HCFC-l23體積分?jǐn)?shù)為6.3%的氣體經(jīng)過此步驟處理后，排出的尾氣中HCFI-l23體積分?jǐn)?shù)為0.0l%。
優(yōu)選地，步驟S3中所述的活性炭吸附處理采用顆粒狀活性炭和纖維狀活性炭組合方式進(jìn)行吸附。
優(yōu)選地，有機(jī)廢氣先經(jīng)過顆粒狀活性炭層進(jìn)行吸附，再經(jīng)過纖維狀活性炭層進(jìn)行吸附。
優(yōu)選地，所述的顆粒狀活性炭層與纖維狀活性炭層的厚度比為1：3~5。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，顆粒狀活性炭吸附氣體的速度受到吸附質(zhì)的擴(kuò)散限制，即吸附過程存在傳質(zhì)效應(yīng)，導(dǎo)致吸附劑床層存在較寬的傳質(zhì)區(qū)，在床層濃度發(fā)生穿透時(shí)仍有部分活性炭遠(yuǎn)未達(dá)到吸附飽和狀態(tài)，因此，吸附劑床層存在一個(gè)無效層厚度，導(dǎo)致床層利用率低。纖維狀活性炭吸附速率快、床層無效層厚度小的特點(diǎn)，沿氣流方向，在顆?；钚蕴繉拥南聦釉黾右粚由鲜霰壤睦w維狀活性炭層，在相同床層高度的條件下，與僅僅使用顆粒狀活性炭的床層結(jié)構(gòu)相比，大大消除了使用大顆粒吸附劑所受到的內(nèi)擴(kuò)散限制，顯著提高了吸附劑與吸附質(zhì)的接觸效率，從而降低了無效層厚度，延長了吸附時(shí)間，提高了吸附劑床層的利用效率。
優(yōu)選地，步驟S3中所述的活性炭吸附有機(jī)廢氣后，對(duì)活性炭進(jìn)行微波加熱，解析吸附的有機(jī)物，同時(shí)對(duì)解析出來的有機(jī)物進(jìn)行紫外線光解。
優(yōu)選地，所述的方法還包含步驟S4：將經(jīng)過步驟S3處理的廢氣進(jìn)行排放或作為新風(fēng)補(bǔ)充。
優(yōu)選地，在廢氣排放口設(shè)置廢氣濃度監(jiān)測和控制裝置，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)控。
有益效果：（1）本發(fā)明提供了一種全新的有機(jī)廢氣的凈化方法，該方法顛覆性的采用了排放總量不變，降低風(fēng)量，提高濃度的設(shè)計(jì)理念，達(dá)到高回收率、零排放的效果，同時(shí)可以減小后續(xù)活性炭的凈化面積以及風(fēng)機(jī)功率，降低能耗和成本；（2）本發(fā)明開發(fā)了上述膜分離以及冷凝技術(shù)，可以大大提高揮發(fā)性有機(jī)物的回收利用率；（3）本發(fā)明開發(fā)了顆?；钚蕴亢屠w維活性炭組合吸附的方式，延長了吸附時(shí)間，提高了吸附凈化的效率；（4）該方法還可以對(duì)廢氣濃度監(jiān)測和控制裝置，進(jìn)行遠(yuǎn)程在線監(jiān)控。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明，但實(shí)施例對(duì)本發(fā)明不做任何形式的限定。
實(shí)施例1 一種有機(jī)廢氣的凈化方法
S1. 將有機(jī)廢氣進(jìn)行預(yù)冷凝，收集冷凝下來的有機(jī)物；
S2. 將經(jīng)步驟S1處理后的廢氣進(jìn)行膜分離處理，再將透過分離膜的廢氣進(jìn)行冷凝，并收集冷凝下來的揮發(fā)性有機(jī)物；
S3. 將經(jīng)過步驟S2處理的廢氣進(jìn)行活性炭吸附處理；然后對(duì)活性炭進(jìn)行微波加熱，解析吸附的有機(jī)物，同時(shí)對(duì)解析出來的有機(jī)物進(jìn)行紫外線光解；
S4. 將經(jīng)過步驟S3處理的廢氣進(jìn)行排放或作為新風(fēng)補(bǔ)充。
其中，步驟S2中膜分離處理中使用的分離膜是由涂層和支撐層組成的復(fù)合膜；所述的涂層材料選用聚二甲基硅烷；所述的支撐層材料為聚偏氟乙烯；
步驟S3中所述的活性炭吸附處理采用顆粒狀活性炭和纖維狀活性炭組合方式進(jìn)行吸附；有機(jī)廢氣先經(jīng)過顆粒狀活性炭層進(jìn)行吸附，再經(jīng)過纖維狀活性炭層進(jìn)行吸附；所述的顆粒狀活性炭層與纖維狀活性炭層的厚度比為1：3。
經(jīng)該方法處理，廢氣排放濃度達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在80 Nm3/h 的有機(jī)廢氣時(shí)，有機(jī)廢氣的回收效率為99％以上，吸附材料使用壽命在1年以上，苯排放濃度≤12mg/ m3，回收的有機(jī)溶劑≥99%，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作。
實(shí)施例2 一種有機(jī)廢氣的凈化方法
S1. 將有機(jī)廢氣進(jìn)行預(yù)冷凝，收集冷凝下來的有機(jī)物；
S2. 將經(jīng)步驟S1處理后的廢氣進(jìn)行膜分離處理，再將透過分離膜的廢氣進(jìn)行冷凝，并收集冷凝下來的揮發(fā)性有機(jī)物；
S3. 將經(jīng)過步驟S2處理的廢氣進(jìn)行活性炭吸附處理；然后對(duì)活性炭進(jìn)行微波加熱，解析吸附的有機(jī)物，同時(shí)對(duì)解析出來的有機(jī)物進(jìn)行紫外線光解；
S4. 將經(jīng)過步驟S3處理的廢氣進(jìn)行排放或作為新風(fēng)補(bǔ)充；并在廢氣排放口
設(shè)置廢氣濃度監(jiān)測和控制裝置，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)控。
其中，步驟S2中膜分離處理中使用的分離膜是由涂層和支撐層組成的復(fù)合膜；所述的涂層材料選用聚二甲基硅烷；所述的支撐層材料為聚偏氟乙烯；
步驟S3中所述的活性炭吸附處理采用顆粒狀活性炭和纖維狀活性炭組合方式進(jìn)行吸附；有機(jī)廢氣先經(jīng)過顆粒狀活性炭層進(jìn)行吸附，再經(jīng)過纖維狀活性炭層進(jìn)行吸附；所述的顆粒狀活性炭層與纖維狀活性炭層的厚度比為1：4。
經(jīng)該方法處理，廢氣排放濃度達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在80 Nm3/h 的有機(jī)廢氣時(shí)，有機(jī)廢氣的回收效率為99％以上，吸附材料使用壽命在1年以上，苯排放濃度≤12mg/ m3，回收的有機(jī)溶劑≥99%，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作。
實(shí)施例3 一種有機(jī)廢氣的凈化方法
S1. 將有機(jī)廢氣進(jìn)行預(yù)冷凝，收集冷凝下來的有機(jī)物；
S2. 將經(jīng)步驟S1處理后的廢氣進(jìn)行膜分離處理，再將透過分離膜的廢氣進(jìn)行冷凝，并收集冷凝下來的揮發(fā)性有機(jī)物；
S3. 將經(jīng)過步驟S2處理的廢氣進(jìn)行活性炭吸附處理；然后對(duì)活性炭進(jìn)行微波加熱，解析吸附的有機(jī)物，同時(shí)對(duì)解析出來的有機(jī)物進(jìn)行紫外線光解；
S4. 將經(jīng)過步驟S3處理的廢氣進(jìn)行排放或作為新風(fēng)補(bǔ)充；并在廢氣排放口
設(shè)置廢氣濃度監(jiān)測和控制裝置，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)控。
其中，步驟S2中膜分離處理中使用的分離膜是由涂層和支撐層組成的復(fù)合膜；所述的涂層材料選用聚二甲基硅烷；所述的支撐層材料為聚砜；
步驟S3中所述的活性炭吸附處理采用顆粒狀活性炭和纖維狀活性炭組合方式進(jìn)行吸附；有機(jī)廢氣先經(jīng)過顆粒狀活性炭層進(jìn)行吸附，再經(jīng)過纖維狀活性炭層進(jìn)行吸附；所述的顆粒狀活性炭層與纖維狀活性炭層的厚度比為1：5。
經(jīng)該方法處理，廢氣排放濃度達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在80 Nm3/h 的有機(jī)廢氣時(shí)，有機(jī)廢氣的回收效率為99％以上，吸附材料使用壽命在1年以上，苯排放濃度≤12mg/ m3，回收的有機(jī)溶劑≥99%，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作。