1.高分子新材料廢氣簡述
高分子材料是近代發展起來的一種新型材料。隨著科學技術的不斷發展,高分子新材料已廣泛應用于工業、農業、醫學衛生、建筑行業、及日常生活的各個領域,成為世界四大原材料(鋼材、木材、水泥、塑料)之一,由于高分子材料具有獨特的優異性能,它的質量輕、強度高、耐腐蝕性好,有些特殊品種還具有光、電、磁、聲等物理特性。它的重量比鋼材和玻璃輕,一般只有鋼材的五分之一左右。雖然鋼鐵等一些傳統材料比高分子新材料強度、剛度方面有優勢,但高分子新材料具有鋼鐵所不具備的獨特性能優勢,這大大提高了高分子新材料的使用價值及普遍性。但是高分子新材料在制造生產過程產生顆粒物、有機廢氣等污染物,這些污染物如果沒有收集凈化處理,直接排放進入大氣,不僅會造成大氣環境污染,還會對生活在周邊的居民身體健康有傷害,因此,必須對高分子新材料廢氣進行凈化處理后,達到大氣污染物排放標準。
2.高分子新材料廢氣處理方法
高分子新材料制造生產過程產生廢氣主要為粉塵顆粒物、有機廢氣等污染物。對于粉塵顆粒物處理采用布袋除塵法即可處理,而對于有機廢氣處理方法有很多種,常見主要有活性炭吸附法、燃燒法。
(1)活性炭吸附法
活性炭吸附法主要原理就是利用多孔固體吸附劑(活性碳、硅膠、分子篩等)來處理有機廢氣,這樣就能夠通過化學鍵力或者是分子引力充分吸附有害成分,并且將其吸附在吸附劑的表面,從而達到凈化有機廢氣的目的。吸附法目前主要應用于大風量、低濃度(≤800mg/m3)、無顆粒物、無粘性物、常溫的低濃度有機廢氣凈化處理。
活性炭凈化率高(活性炭吸附可達到90%以上),實用遍及,操縱簡單,投資低。在吸附飽和以后需要更換新的活性炭,更換活性炭需要費用,替換下來的飽和以后的活性炭也是需要進行危廢處理,運行費用高。
(2)燃燒法
燃燒法只在揮發性有機物在高溫及空氣充足的條件下進行完全燃燒,分解為CO2和H2O。燃燒法適用于各類有機廢氣,可以分為直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒。
排放濃度大于5000mg/m3 的高濃度廢氣一般采用直接燃燒法,該方法將VOCs廢氣作為燃料進行燃燒,燃燒溫度一般控制在1100℃,處理效率高,可以達到95%一99%。
熱力燃燒法適合于處理濃度在1000—5000 mg/m3 的廢氣,采用熱力燃燒法,廢氣中VOCs濃度較低,需要借助其他燃料或助燃氣體,熱力燃燒所需的溫度較直接燃燒低,大約為540—820℃。燃燒法處理VOCs廢氣處理效率高,但VOCs廢氣若含有S、N等元素,燃燒后產生的廢氣直接外排會導致二次污染。
通過熱力燃燒或者催化燃燒法處理有機廢氣,其凈化率是比較高的,但是其投資運營成本極高。因廢氣排放的點多且分散,很難實現集中收集。燃燒裝置需要多套且需要很大的占地面積。熱力燃燒比較適合24小時連續不斷運行且濃度較高而穩定的廢氣工況,不適合間斷性的生產產線工況。催化燃燒的投資和運營費用相對熱力燃燒較低,但凈化效率也相對較低一些;但貴金屬催化劑容易因為廢氣中的雜質(如硫化物)等造成中毒失效,而更換催化劑的費用很高;同時對廢氣進氣條件的控制非常嚴格,否則會造成催化燃燒室堵塞而引起安全事故。