服务项目

SERVICE PROJECT

工业有机废气处理——VOCs吸收法应用

VOCs吸收法应用说明书

  一、 企业简介

中山市凯凌科技有限公司位于中山市火炬高新技术产业开发区万创园,万创园是中山市经信局主办的重点创新型创业孵化基地。凯凌科技是万创园重点招商引入企业,享受地方政府政策扶持。

公司现有环保高级工程师1名,环保中级工程师2名,注册安全评价师1名,安全评价师3名;聘请华南理工大学化工学院副所长涂伟萍教授为专家顾问负责环保新技术研发;同时拥有3000平方环保设备制造中心,实现科技产业化、产业科技化

我公司自主研发VOCs吸收剂与吸收装置,为用户提供最佳VOCs解决方案。目前该项目研发已研发成功,对于大风量低浓度的VOCs排放企业,仅需要1套喷淋吸收复合塔及添加吸收剂即可。目前我公司已提交申请商标4个,发明专利2项,实用新型专利6项。

 

凯凌科技主要营业范围

   有机废气吸收剂研发、生产、销售。

   有机废气收集处理工程

   涉爆粉尘收集处理及改造工程。

     废水收集处理工程。   

     VOC一企一方案编制。

专家顾问

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涂伟萍博士,研究员,博士生导师,现任华南理工大学化学与化工学院化工研究所副所长、 广东省绿色化学产品技术重点实验室副主任。兼任中国化工学会精细化工专业委员会委员、 广东省腐蚀防护与表面工程学会副理事长、 广东省材料学会精细化工专业委员会副主任、 广东省化工学会涂料专业委员会副主任。《 精细化工》、《 中国涂料》、《 现代涂料与涂装》、《 腐蚀控制与表面工程》 等杂志的编委


发明专利

商标

二、背景技术

涂料、油墨和胶粘剂在应用中有大量含挥发性有机物(VOCs)废气产生,造成大气污染,已成为当今社会关注热点问题。挥发性有机物种类繁多,性质差别也较大,目前治理含VOCs废气的方法主要有:吸收法、吸附法、直接燃烧法、蓄热燃烧法、催化燃烧法、转轮吸附浓缩-燃烧法、UV光催化降解法、冷凝收集法、生物法等。

参考资料1发明专利《一种处理低浓度有机废气的吸收溶剂及其应用方法》,申请号:CN201811091689,该发明的吸收溶剂由以下重量份的原料组成:水葫芦鲜叶处理液:0.210份,0.81.2mol/L氢氧化钾溶液:38份,纳米二氧化钛:0.0050.01份,水:8086份,四氯化碳:715份。本发明的有机废气吸收溶剂液面稳定后分为两层,底层为四氯化碳,上层为混合溶液。该发明的溶剂相比于现有技术中的三层液面要稳定,同样液面高度下,吸收效率不受影响。纳米二氧化钛作为光催化材料能够把大部分有机污染物光催化降解为H20CO2,纳米二氧化钛先与水混合制成悬浊液,注入罐体后,悬浮于水中,并受重力影响会逐渐附着于罐体底部的纳米滤网上,在吸收罐中内壁装有365nm的紫外灯,通过发射指定频率光可以促进有机废气的光催化分解作用。吸收法适合中低浓度有机废气的治理,该方法操作弹性大,废气中含尘物质不影响VOCs的脱除效率,但吸收液再生和重复使用是该技术的难点之一。

         2《吸收法脱除甲苯废气的实验研究》环境工程200712月第25卷第6期;该试验研究结论,(1),柠檬酸钠吸收液净化事宜的工艺条件为:柠檬酸钠浓度5%-10%,空塔气速65-70m/h,液气比2.5L/m3,吸收率可达65%-85%。(2)通过增加填料的高度可进一步提高吸收率可达88%-93%。(3)对吸收饱和柠檬酸钠溶液可通过蒸馏回收甲苯,回收的吸收液对甲苯废气仍具有较高的吸收率

     三、工艺说明

1.前言:

     挥发性有机化合物VOCs主要分碳氢化合物,主要分八大类:1,芳烃类(苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等);脂肪烃类(汽油、溶剂油、环己烷、己烷、辛烷等);醛类、醇醚、酯类、酮类、烯类等,仅少部分溶于水,大部分VOCs不溶于水;

     吸收法是采用低挥发的有机溶液,利用相似相容的原理,将VOCs从气相转为液相。

    2.工艺流程:

   2.1本工艺研发喷淋吸收复合塔(发明专利201910258040.9,设计要求:1,空塔风速<1.5m/s2.填料吸收层高度≥ 1.5m3.停留时间≥2s4,循环水量≥60m3/H,充分保证气液接触面积和接触时间。

   2.2本工艺研发VOCs吸收剂(发明专利201910258650.9,吸收剂主要为柠檬酸钠、环氧大豆油、特种低聚物等表面活性剂、乳化剂、凝聚剂等。利用了多种天然产物,吸收液具有环境友好性

   2.3有机废气进入喷淋吸收复合塔,水箱中加入0.5%-1%吸收剂,有机废气经过旋流板,对颗粒物去除,进入填料层,有机废气经过填料吸收层充分与吸收液接触,利用相似相容的原理吸收液对有机废气进行溶解。

     还依靠吸收剂产生的微泡增大吸收接触表面积而达到增强VOCs的吸收效果;依靠吸收过程产生的多孔微凝胶包覆VOCs,不仅使VOCs不易释放出来,而且也起到增溶的效果本项目中采用了特种低聚物,该低聚物易于与本发明的凝聚剂进行反应而生产多孔的凝聚物,所得到的凝聚物是疏松的,对VOCs具有良好的包覆性,因此VOCs在凝聚物中分配比高,保证VOCs能较大限度地得到脱除。

     吸收液中的凝聚剂对有机废气进行凝聚包裹形成聚合物,部分有机废气溶于水中中增加COD浓度。对低浓度(<300mg/m3)有机废气吸收率90%以上。

     3.二次污染:本工艺产生凝聚物废渣可按危险废物转移处理,喷淋吸收废水三个月更换一次,可按一般工业废水处理或转移。

 4.吸收-凝聚流程

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5.本发明的有益效果为:

(1)安全:有机废气具有可燃性,本工艺采用水洗吸收,杜绝了着火爆炸风险;

(2)经济:本工艺设备投资小,运行费用低。

(3)方便:本工艺占地面积小,仅需要一个喷淋吸收塔添加吸收剂即可,维护简单,日常只需要清理废渣,定期更换废水即可。

(4)对臭气浓度有良好的吸收效果。

    

6.注意事项:

 1)本发明适用浓度小于300mg/m3有机废气,当浓度超过300mg/m3小于500mg/m3时,应采用双塔吸收或采用喷淋吸收+吸附及其他组合方式。

 2)本发明适用苯类、酯类、酮类、醛类、醇类有机废气,适用于涂料化工、橡胶、塑料行业,涂装行业(家具行业、金属设备喷漆、玩具喷油),包装印刷行业。

 3)本工艺适应废气温度低于150℃,当溶液温度高于90℃时VOC废气将分解挥发溢出;   

 4)本工艺产生产生喷淋溶液COD浓度达到4000mg/m33-6个月)时,及达到饱和状态,需进行更换溶液。

 5)添加比例频次,第一次按水箱1%添加吸收剂,每周添加0.5%吸收剂


举例:30000风量家具喷漆废气处理对比,每月25天,每天10小时计算

      工艺特点

 

净化工艺

净化效 率

安全性

设备投资

年运行费用(含风机)

维护难度

年度危废

处理

备注

喷淋+低温等离子+活性炭

80%

18万

13万

中等

4.5万

一年更换4次活性炭

喷淋+UV光催化+活性炭

60%

中等

18万

13万

中等

4.5万

一年更换4次活性炭

喷淋+生物分解

90%

50万

9万

非常难

1.5万

维护难度高,易失效

喷淋+催化燃烧

95%

60万

25万

5.5万

2年更换一次活性炭及催化剂

喷淋复合塔(添加吸收剂)

90%

6万

11万

简单

1.5万

需定期清理废渣及喷淋复合塔


三大核心优势:

安全:吸收剂属于生物制剂,杜绝着火爆炸风险

经济:节约设备投资及年运行成本三分之一以上

方便:占地面积小、安装方便、维护方便。


设备改造实例:

中山市辉瑞家具有限公司

改造前采样水喷淋+UV光解+活性炭吸附组合工艺,处理效率约55%

改造前年运行费用:

76450元(风机+水泵+UV光解电耗)+57600(活性炭及处置费用)=134050/

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改造后采用喷淋吸收法,处理效率83%。

改造后年运行费用:47520元(电费)+66000元(吸收剂)=113520元/年

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2019年第一次测试效率67%,添加吸收剂比例0.5%(30公斤)

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2019年5月第二次检测效率62%,吸收剂添加比例0.5%(30公斤)

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2019年9月第三次检测效率>90%,吸收剂添加比例1%(60公斤),填料加高至1.6米

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                                                             1万风量浸漆烘干废气喷淋吸收复合塔


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1万风量喷漆废气喷淋吸收复合塔

1万风量喷粉烘干固化喷淋吸收复合塔


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