山東藍馳乳化液技術對VOCs廢氣的吸收及其工藝過程介紹

1、山東藍馳乳化液技術對VOCs廢氣的吸收及其工藝過程介紹一、項目研發(fā)背景隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展與壯大，越來越多的固、液、氣體廢棄物大量排 放，尤其是鑄造、鍋爐、橡膠、輪胎、化工、制藥、油漆、煙草、汽車、軍工等基 礎、重點行業(yè)的生產(chǎn)，大量有害氣體排放到大氣中，導致日益嚴重的霧霾，給人類 社會造成不容忽視的危害，引起全世界各個國家的高度重視。因此，有害氣體，特 別是揮發(fā)性有機化合物（VOCs）的治理與減排技術也上升為世界性難題！目前我國政府有關部門對有害氣體排放、霧霾等大氣污染高度重視，作出停產(chǎn)、 限產(chǎn)、監(jiān)督治理、分區(qū)劃片、出臺政策、建章立法等等一系列行為措施，引起了社 會各界的不同凡響。在目前

2、形勢下，國家對企業(yè)排放的揮發(fā)性有害氣體（VOCs）的 治理已迫在眉睫，企業(yè)不配合治理、不作為就涉嫌違法，面臨停產(chǎn)、關門等尷尬局 面。二、有害氣體成分揮發(fā)性有害氣體（VOCs）包含的物質(zhì)成分一般有：苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、 三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氤酸酯、二異氤甲苯酯、三甲胺、醇類化合 物、氨、一氧化碳、氮氧化物、硫化物等。根據(jù)有害氣體的化學成分不同，應采用 適宜有效地處理工藝與設備。三、目前國內(nèi)外有害氣體處理常用方法解析（1）活性炭法：是利用活性炭對分子鏈較大的分子、粉塵顆粒的較強吸附作用 力進行有害氣體分子吸附處理的。在吸附面積與氣體量比值較大的條件下，具有較 好的吸附處理效果，

3、一般用于廢氣量小、流速低、緩慢處理的封閉場合。對于工業(yè) 生產(chǎn)車間廢氣量大、流速高、及時處理的情況下，活性炭法具有以下缺點：吸附慢 或來不及，影響處理效果；要求吸附面積大，設備龐大，設備投資高；吸附飽和快， 飽和后失去對VOC吸附作用，也就失去處理效果；飽和后需要活化處理或停產(chǎn)更換， 運行費用高，而且活化產(chǎn)生二次污染。目前采用本方法的生產(chǎn)廠家一般不再使用或 達不到理想效果，這種方法目前往往不被接受。（2）燃燒法:是利用燃料的火焰直接焚燒有害氣體，使有害氣體分子轉(zhuǎn)化成無污 染的二氧化碳和水分子，達到處理的目的。燃燒法是有效的方法，經(jīng)常被國內(nèi)外大 公司采用，尤其是靠燃燒獲得熱能的公司（順便將有害氣體

4、燃燒處理）普遍采用。 對于不使用燃燒熱能的生產(chǎn)車間，燃燒法面臨的最大問題是：由于被收集的氣體其 有害物質(zhì)的含量極低，大部分是自由空氣，風量較大，若把有害氣體燃燒達到處理 效果，需要消耗大量燃料，造成大量熱能流失排放，運行成本極高，存在燒不起現(xiàn) 象。（3）光觸媒（等離子、光電）法：是利用高壓電產(chǎn)生的帶電離子分解大分子， 將有害物質(zhì)變成無害物質(zhì)。對于工業(yè)生產(chǎn)車間廢氣量大、流速高、及時處理的情況 下，要想達到理想的效果，必須加大氣體通道截面積，使得流速低到一定數(shù)值以下， 在一定氣體行程長度方向上布置足夠數(shù)量的光線發(fā)射裝置，否則達不到處理效果。 其缺點是：設備龐大，功率消耗極高，前級必須粉塵處理，設備

5、布置占地面積大， 投資大，運行成本高。目前雖然有的廠家上馬了這種有害氣體處理設備，但是存在 的普遍問題是：“參數(shù)”太小，風速太大，通道截面積太小，煙氣來不及處理就“跑 掉” 了；發(fā)射裝置數(shù)量少，功率太?。桓猩跽?，風機功率太小，風壓太低，管路 太長，結果是有害煙氣不能有效收集，處理效果較差。（4）生物法：是使用特制的“物質(zhì)”滋生生物菌類，吸食煙氣中的有害物質(zhì)成 分的方法。聽起來是一種好辦法，最重要的也是最難的是缺乏培育生物菌種的有效 技術，煙氣量與菌量的比例關系也是進一步研究的課題。有的廠家采用了這種方法， 但都是“擺設”，因為沒有培養(yǎng)出“活菌”，或菌量不夠，耗能不少，投資不小，效 果并不好。

6、（5）中和法:是利用化學制劑（液體或固體粉末）噴灑到氣體管路內(nèi)減輕惡臭氣 味的方法。這種方法不能將有害物質(zhì)去除，危害更大，不推薦采用。（6）合成材料吸附去除法：國內(nèi)外一些科研機構正在研究推廣，有望成功，將 會為人類環(huán)境改善做出巨大貢獻。綜上所述，在目前情況下，以上措施并不是治理企業(yè)大氣污染物排放的最好辦 法。針對以上技術問題，山東藍馳環(huán)境科技股份有限公司聯(lián)合山東科技大學主導研 究開發(fā)了一種治理企業(yè)大氣污染物排放的有效方法一一乳化液吸收法。(7)山東藍馳一一乳化液吸收法：是利用化學藥劑的特性，采用物理化學方法 配制的一種高飽和容量的乳化液體吸收處理有害氣體的方法。此工藝科學先進、處 理效果顯著、

7、設備原始投資少、運行成本低。此種凈化吸收處理有害氣體的液體稱 為化學乳化液。有關乳化液的化學成分、分子設計原理、有效配方、配制工藝、凈 化機理、破乳工藝等技術內(nèi)容是山東藍馳環(huán)境科技股份有限公司與山東科技大學聯(lián) 合研發(fā)的核心技術，屬于一級保密級別，在此不加論述。四、山東藍馳一一乳化液闡述及其吸收作用原理乳化液概念:乳化液是指將一種液體以均勻的小液滴的形式分散在另外一種 互不溶解的液體相中。兩種互不相溶的液體放在一起，借助于外力的作用將其中一 種分散在另外一種液體中，兩相之間的過渡層稱為相界面。表面自由能或表面張力 是表征界面狀態(tài)常用的物理量，乳化會使界面的表面積增大，穩(wěn)定性增強，表面張 力大大減

8、小，加入的乳化劑吸附在相界面上得到穩(wěn)定的乳化液，一旦去除乳化劑， 兩相會很快分成不同的相。本技術即是將有機原料A與水在選擇的乳化劑B的作用 下制備出穩(wěn)定分散的乳化液。一般將乳化液的兩相稱為“水”相和“油”相，或內(nèi) 相和外相，以小液滴的形式存在的相為分散相(內(nèi)相)，連成一片的相為連續(xù)相(外 相)。因此，乳化液分為兩種類型：一種是以水為連續(xù)相，油為分散相，即水包油型 乳化液O/W(oil in water)；另一種是水為分散相，油為連續(xù)相，即油包水型乳化 液W/O(water in oil)。兩種類型的乳化液示意圖如圖1所示，本技術制備使用的 乳化液通常為水包油型乳化液O/W(oil in wat

9、er)o01020印一些E 踮 90100圖.水包油型和油包水型乳化液示意圖*.針對吸收不同有機廢氣，選擇的有機原料A是不同的，但一般要求是外觀無色透陸體租分敏酸明、無味、不易揮發(fā)、水樣液體，對酸、光、熱均穩(wěn)定，并要考慮吸收劑對吸收溶 質(zhì)（苯、甲苯等有機物）的溶解能力（溶解度）和其自身的物理性質(zhì)，如揮發(fā)性， 耐腐蝕性，穩(wěn)定性，可燃性等。在乳化劑B的作用下能夠形成穩(wěn)定的乳化液，并對 有機廢氣（如苯、甲苯等）具有較高的吸收率。（2）乳化液的制備工藝過程：乳化液按乳化顆粒的大小可分為普通乳化液（emulsion，乳化顆粒粒徑在川m 以上），細小乳狀液（miniemulsion，0.1. m1. m）

10、和微乳液（microemulsion， 0.1p m以下）。制備的乳化液粒徑越小、乳化液越穩(wěn)定，制備工藝和操作相對來說越 復雜、能耗越高，總體來說，制備出顆粒細小、分散均勻、穩(wěn)定性良好的乳化液是 各個工業(yè)應用領域比較關注的問題。乳化液制備的方法很多，本技術通常將選擇的表面活性劑或乳化劑B分別加入 到油相A、水相中，即將油溶性的表面活性劑加入到油相（A）中，再將水溶性的表 面活性劑添加到水相（或去離子水）中，攪拌溶解完全后，控制將油相（A）滴加到 水中，并保持一定的溫度、攪拌條件和乳化時間，即得到所需要的穩(wěn)定乳化液。 制備工藝過程如圖2所示。油溶性表面溶解 油相（A）活性劑B1溫度、攪拌水溶性表

11、面溶解 水相（去離 時間液體乳化液活性劑B2子水）備用圖.2液體乳化液的制備過程Fig. 2 Preparation of emulsion liquid（3）乳化液的破乳工藝過程：為了將吸附飽和的乳化液重新使用，需要將乳化液進行破乳處理，分離出油相， 再蒸餾出其所吸收的有機廢棄物，油相A可繼續(xù)用于循環(huán)制備乳化液。吸附飽和的 乳化液可以采用機械破乳的方法，也可以采用化學破乳的方法。本技術推薦采用添 加化學藥品C （極少量0.1-1.5%）的化學破乳方法。五、山東藍馳一一乳化液吸收法處理VOCs工藝流程簡介設備啟動，除塵管道各抽風口開始收集有害廢氣。各車間廢氣匯總到除塵主管 道，部分車間處煙氣可

12、以先經(jīng)過布袋除塵器進行過濾，微細塵粒和粉塵經(jīng)布袋除塵 器完成過濾與收集。過濾后的煙氣由除塵器頂部進入除塵主管道。主管道內(nèi)有害氣 體在凈化塔內(nèi)在低速通過的情況下，與凈化塔內(nèi)的霧化噴灑狀液體進行充分的混合 吸收達到凈化的目的。凈化塔通過連通器與旁通罐內(nèi)的液體在液泵工作的過程中完 成循環(huán)使用。通過凈化塔凈化處理后的達標煙氣經(jīng)風機抽風，由除塵系統(tǒng)的煙筒排 入大氣。為避免高速氣流產(chǎn)生噪音，除塵系統(tǒng)的煙筒在直立段設置消聲器。配套以沉降室、水泵、風機、水控系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和非標鋼結構系統(tǒng)組成完整 的有害氣體凈化處理系統(tǒng)。圖3為青島某輪胎企業(yè)車間廢氣凈化處理設備系統(tǒng)。圖.3青島某輪胎企業(yè)車間廢氣凈化處理系統(tǒng)5.

13、1噴淋凈化塔的功能與用途本設備主要用于各種有害氣體的凈化處理，經(jīng)處理達標后才能排放到大氣中。通過乳化液的作用（穿過、噴淋、碰撞、溶解、吸附、包裹、反應）將氣體中 的有害物質(zhì)（苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、氨、三甲胺、醇類化合物、硫類化合物 等）去除，達到保護環(huán)境的目的。根據(jù)有害氣體成分的不同，采用配制不同的乳化液。5.2、噴淋凈化塔結構組成凈化塔主要由塔筒、旁通罐、集液器、防水層、阻流板、霧化噴頭、管路系統(tǒng)、 水泵、風機、消音器、煙囪等組成。5.3、設備性能特點（1）凈化塔適用性廣，適合各種氣體的凈化處理；（2）處理效果好，達到國家環(huán)保大氣排放標準，不產(chǎn)生二次污染；（3）初始投資少。與其它處理工藝

14、相比，如：燃燒、活性炭、石灰粉、微孔過 濾、紫外線光束照射等工藝，設備投資較少；（4）運行成本低。處理原料為乳化液，主要成分為水，制配價格低廉，飽和周 期長；（5）處理環(huán)境好。氣體、液體皆在密封狀態(tài)下工作，不污染工作環(huán)境；（6）安裝地點靈活，室內(nèi)、室外都可以安裝；（7）結構簡單、使用可靠、維修量小。六、山東藍馳一一乳化液吸收法處理VOCs工藝技術特點經(jīng)過現(xiàn)場使用實踐表明，我們主導研究開發(fā)的乳化液吸收工藝可作為治理減排 企業(yè)大氣污染物排放的一種有效實用方法，并具有如下特點：（1）乳化液吸收工藝配合噴淋凈化塔處理企業(yè)有機或有害廢氣適用性廣，適合 各種酸、堿性氣體或有毒有害氣體的凈化處理，并具有顯著的除塵凈化效果；（2）根據(jù)不同企業(yè)排放有害氣體的化學成分不同，可針對性地研發(fā)不同系列的 化學乳化液，提高乳化液的最大吸附飽和容量，有效延長其使用周期；（3）針對目前企業(yè)收集的車間廢氣大風量、低濃度的實際情況，該工藝技術實 用，凈化處