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废气篇-燃烧法|冷凝法

浏览次数: 发布日期:2020-04-25 22:54

气态污染物治理方法-燃烧法

 

        1.燃烧法基本原理
列管式冷凝器
列管式换热器)、搅拌式反应釜
专业生产厂家无锡天骥化工设备2020年4月25日讯  燃烧是伴随有光和热的激烈化学反应过程,在有氧存在的条件下,当混合气体中可燃组分浓度在燃烧极限浓度范围内时,一经明火点燃, 可燃组分即可进行燃烧。燃烧净化法即是对含有可燃有害组分的混合气体进行氧化燃烧或高温分解,从而使这些有害组分转化为无害物质的方法。因此燃烧法主要应用于烃类化合物、一 氧化碳、恶臭、沥青烟、黑烟等有害物质的净化治理。

 

        2. 燃烧法分类及工艺过程
       (1) 直接燃烧   该法是把废气中的可燃有害组分当做燃料直接烧掉,因此只适用于净化含可燃组分浓度高或有害组分燃烧时热值较高的废气。直接燃烧是有火焰燃烧,燃烧温度高(>1100℃), 一般的窑、炉均可做直接燃烧的设备。火炬燃烧也属于直接燃烧的一种形式。
      (2)热力燃烧   热力燃烧是利用辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度,使可燃的有害物质进行高温分解变为无害物质。热力燃烧一般用于可燃有机物含量较低的废气或燃烧热值低的废气治理。热力燃烧为有火焰燃烧,燃烧温度较低(760~820°C)。

 

       ①热力燃烧过程。热力燃烧过程分为三个步骤:燃烧辅助燃料以提供热量;废气与高温燃气混合达到反应温度;在反应温度下保证废气的停留时间。
       在进行热力燃烧时,当废气中的氧含量>16%时,部分废气可作为助燃气体,只需引入辅助燃料即可。若废气中氧含量<16%,废气无法作为助燃气体,则需引入辅助燃料外,还需引入空气作为助燃气体。
       ②热力燃烧设备。进行热力燃烧需用专门的热力燃烧炉,主要有两种型式:配焰燃烧炉(见图3-24)和离焰燃烧炉(见图3-25)。

列管式冷凝器,搅拌式反应釜,列管式换热器

        配焰燃烧炉的特点是使用了配焰燃烧器,通过燃烧器在燃烧炉断面上将燃气配布成许多小焰进行燃烧。但下列情况不宜使用配焰燃烧炉:
        a. 废气缺氧,需补充空气(因此配焰燃烧炉只适用于含氧量> 16%的废气治理);

        b.废气中含有焦油及颗粒物;
        c. 以燃油做燃料(因此配焰燃烧炉只能使用气体燃料)。
       离焰燃烧炉使用的是离焰燃烧器,通过燃烧器在燃烧炉断面上只配布1~4个较大的火焰。此类燃烧炉可燃气,亦可燃油;可用废气助燃,亦可引入空气助燃,因此对废气中的含氧量没有限制。

         气态污染物治理方法(五)-冷凝法

 

        1.冷凝法基本原理

        在气液两相共存的体系中,存在着组分的蒸气态物质由于凝结变为液态物质的过程,同时也存在着该组分液态物质由于蒸发变为蒸气态物质的过程。当凝结与蒸发的量相等时称达到相平衡。相平衡时液面上的蒸气压力即为该温度下与该组分相对应的饱和蒸气压。若气相中组分的蒸气压力小于其饱和蒸气压,液相组分将挥发至气相;若气相中组分蒸气压力大于其饱和蒸气压,蒸气就将凝结为液体。

 

        同一物质饱和蒸气压的大小与温度有关。温度越低,饱和蒸气压值越低。对含有一定浓度的有机蒸气的废气,在将其降温时,废气中有机物蒸气浓度不变,但与其相应的饱和蒸气压值却随温度的降低而降低。当将废气降到某一温度,与其相应的饱和蒸气压值已低于废气组分分压时,该组分就要凝结为液体,废气中组分分压值即可降低,即实现了气体分离的目的。在一定压力下,一定组成的蒸气被冷却时,开始出现液滴的温度称为露点温度。对含易凝缩的有害气体或蒸气态物质进行冷却,当温度降到露点温度以下时,才能将蒸气部分冷凝下来,凝结出来的液体量即是有害气体组分被净化的量,凝结净化的程度以该冷却温度下的组分饱和蒸气压为极限,冷却温度越低,净化程度越高。图3-26为某些有机物质在常压下的饱和蒸气压与温度的关系曲线。
       使气体中的蒸气冷凝为液体,可以采用冷却的方法,也可以采用压缩的方法,或将两者结合使用。

列管式冷凝器,搅拌式反应釜,列管式换热器

 

       2.冷凝流程与设备
       冷凝法所用设备主要分为两大类。
      (1)表面冷凝器   是使用一间壁将冷却介质与废气隔开, 使其不互相接触,通过间壁将

列管式冷凝器,搅拌式反应釜,列管式换热器

废气中的热量移除,使其冷却。列管式冷凝器、喷洒式蛇管冷凝器等均属这类设备。使用这类设备可回收被冷凝组分,但冷却效率较差。
         (2)接触冷凝器    将冷却介质(通常采用冷水)与废气直接接触进行换热的设备。冷却介质不仅可以降低废气温度,而且可以溶解有害组分。喷淋塔、填料塔、板式塔、喷射塔等均属这类设备。使用这类设备冷却效果好,但冷凝物质不易回收,且对排水要进行适当处理。
         根据所用设备的不同,冷凝流程也分为直接冷凝流程与间接冷凝流程两种。图3-27为间接冷凝流程;图3-28为直接冷凝流程。
参考文献:
[1] 张殿印,王纯主编.除尘器手册.北京:化学工业出版社,2005.
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[3]周迟骏,环境工程设备设计手册,北京:化学工业出版社,2009.
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[6] 刘天齐,三废处理工程技术手册●废气卷,北京:化学工业出版社,1999.
[7]李家瑞.工业企业环境保护,北京:冶金工业出版社,1992.
[8] 张殿印,陈康,环境工程人门,第二版.北京:冶金工业出版社,1999.
[9] 刘景良主编,大气污染控制工程,北京:中国轻工业出版社,2002.

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