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食品業廢氣處理工藝流程

食品業廢氣處理工藝主要針對食品廠廢氣處理、污水池廢氣處理、香料廠廢氣處理、飲料廠廢氣處理、調料廠廢氣處理,將食品業產生的廢氣:次氯酸鈉、AB劑、鹽類、微量甲烷、氨氣、硫化氫進行治理,

污染物分析

次氯酸鈉

次氯酸鈉(英文名稱: SodiumHypochlorite,化學式:NaClO),是鈉的次氯酸鹽。次氯酸鈉與二氧化碳反應產生的次氯酸是漂白劑的有效成分。

危險性類別:腐蝕品

侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收

健康危害:經常用手接觸本品的工人,手掌大量出汗,指甲變薄,毛發脫落。本品有致敏作用。本品放出的氯氣有可能引起中毒。

環境危害:無明顯污染。

燃爆危險:本品不燃,具腐蝕性,可致人體灼傷,具致敏性。

AB

本產品系二十一世紀新型環保化學品,主要適用于涂裝工廠的水幕式噴漆房。本產品可以有效的處理噴漆房循環水中過噴的漆霧,可以完全地去除油漆的粘性和循環水的乳化性,很好的解決了油漆渣和水的分離,是油漆渣形成松散狀態漂浮于水面,可以很方便的打撈。本產品特別適用于汽車和汽車零部件、機械制造、家用電器、家具、數碼電子產品等噴涂生產線的循環水處理。

鹽類

化學上的鹽類是指酸和堿中和后的產物,常見的鹽類分為正鹽(強酸強堿鹽,強酸弱堿鹽,強堿弱酸鹽,弱酸弱堿鹽) 、酸式鹽(如CuH2(CO3)2) 和堿式鹽。

日常生活中常見的鹽有食鹽(NaCl)、純堿(Na2CO3)、小蘇打(NaHCO3)等大蘇打(硫代硫酸鈉),農業上用的化肥如硝酸銨(NH4NO3)、碳酸氫銨(NH4HCO3)、K2SO4等都屬于鹽類。

通常的鹽類是親水性的(hydrophilic),鹽類中的陽離子和陰離子分別被水分子包圍而溶解于水。

正鹽是指酸與堿完全中和的產物,只由金屬離子(包括銨根離子)和酸根離子(除OH根離子以外的陰離子)構成的化合物。如CuSO4、Na2CO3等。

酸式鹽是指由金屬離子(包括銨根離子)、H離子和酸根離子(除OH根離子以外的陰離子)構成的化合物。如NaHCO3、KHSO4等。(含H離子,但不一定顯酸性。)

堿式鹽是指由金屬離子(包括銨根離子)、OH根離子和酸根離子(除OH根離子以外的陰離子)構成的化合物。如堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3。(含OH離子,但不一定顯堿性。)

甲烷

甲烷是無色、無味的氣體。甲烷對空氣的重量比是0.54,比空氣約輕一半。甲烷溶解度很小,在20℃、0.1千帕時,100單位體積的水,能溶解3個單位體積的甲烷。同時甲烷燃燒產生明亮的淡藍色火焰。

國標編號:21007

C—H 鍵能:413kJ/mol

H—C—H 鍵角:109°28′

晶體類型:分子晶體

熔點:-182.5℃

沸點:-161.5℃

蒸汽壓53.32kPa/-168.8℃

飽和蒸氣壓(kPa):53.32(-168.8℃)

相對密度(水=1)0.42(-164℃)

相對蒸氣密度(空氣=1):0.5548(273.15K、101325Pa)

燃燒熱:890.31KJ/mol

總發熱量:55900kJ/kg(40020kJ/m3)

凈熱值:50200kJ/kg(35900kJ/m3)

臨界溫度(℃):-82.6

臨界壓力(MPa):4.59

爆炸上限%(V/V):15.4

爆炸下限%(V/V):5.0

閃點(℃):-188

引燃溫度(℃):538

分子直徑0.414nm

標準狀況下密度為0.717g/L,極難溶于水

侵入途徑:吸入。

健康危害:甲烷對人基本無毒,但濃度過高時,使空氣中氧含量明顯降低,使人窒息。當空氣中甲烷達25%-30%時,可引起頭痛、頭暈、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共濟失調。若不及時遠離,可致窒息死亡。皮膚接觸液化的甲烷,可致凍傷。

NH3

氨(Ammonia,即阿摩尼亞),或稱“氨氣”,氮和的化合物,分子式為NH?,是一種無色氣體,有強烈的刺激氣味。極易溶于常溫常壓下1體積水可溶解700倍體積氨,水溶液又稱氨水。降溫加壓可變成液體,液氨是一種制冷劑。氨也是制造硝酸化肥炸藥的重要原料。氨對地球上的生物相當重要,它是許多食物和肥料的重要成分。氨也是所有藥物直接或間接的組成。氨有很廣泛的用途,同時它還具有腐蝕性等危險性質。由于氨有廣泛的用途,氨是世界上產量最多的無機化合物之一,多于八成的氨被用于制作化肥。由于氨可以提供孤對電子,所以它也是一種路易斯堿

H2S

硫化氫,分子式為H2S,分子量為34.076,標準狀況下是一種易燃的酸性氣體,無色,低濃度時有臭雞蛋氣味,有劇毒。硫化氫是一種重要的化學原料。[1]硫化氫為無色氣體,有臭雞蛋味,其水溶液為氫硫酸。分子量為34.08,蒸汽壓為2026.5kPa/25.5℃,閃點為<-50℃,熔點是-85.5℃,沸點是-60.4℃,相對密度為(空氣=1)1.19。微溶于水,亦溶于醇類石油溶劑原油燃點為292℃。硫化氫為易燃危化品,與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。

通風量及設備選型:

1、根據現場實際情況分析,現采取廢氣處理措施:將貴公司污水池產生的廢氣用彩鋼板密封收集,然后送入堿洗塔和光氧催化設備,通過后端離心風機抽風高空達標排放。

2、根據客戶提供數據,考慮到廢氣濃度不穩定以及夏季溫度偏高等因素,此設計方案按照一套2000m3/h風量進行設計。

3、廢氣進入光氧催化設備的條件:

(1)≦70℃

(2)相對潔凈氣體

(3)設備處理后,尾氣排放達到國家工業排放標準

—GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》二級排放標準

—GB14554-93《惡臭污染物排放標準》

工況情況:

1、廢氣產生地:污水池

2、廢氣排放成份:次氯酸鈉、AB劑、鹽類、甲烷、氨氣、硫化氫

3、廢氣濃度:未知

4、排放速率:未知

5、溫度:常溫

6、廢氣濕度: ≤99%

7、非氣體污染物:無

8、此排氣為連續性排氣

9、無回收利用價值

常用廢氣處理工藝的簡介

光氧催化氧化利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射廢氣,使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈,在高能紫外線光束照射下,與臭氧進行反應生成低分子化合物,如CO2、H2O等。投資費用低,適用范圍廣,凈化效率高,操作簡單,除臭效果好,設備運行穩定,占地小,運行費用低,隨用隨開,不會造成二次污染。

吸附法利用吸附劑的吸附功能使惡臭、有機廢氣物質由氣相轉移至固相,適用于處理低濃度,高凈化要求的惡臭、有機廢氣。凈化效率很高,可以處理多組分惡臭、有機廢氣,吸附劑費用昂貴,再生較困難,要求待處理的惡臭、有機廢氣有較低的溫度和含塵量。

低溫等離子體等離子體內部產生富含極高化學活性的粒子,如電子、離子、自由基和激發態分子等。廢氣中的污染物質與這些具有較高能量的活性基團發生反應,最終轉化為CO2和H2O等物質,從而達到凈化廢氣的目的。適用范圍廣,凈化效率高,尤其適用于其它方法難以處理的多組分惡臭、有機廢氣,設備占地面積小;電子能量高,幾乎可以和所有的惡臭、有機廢氣分子作用;運行費用低;反應快、停止十分迅速,隨用隨開。但對含水、含塵、有機廢氣易爆炸,一次性投資費高。

生物濾池惡臭、有機廢氣經過除塵增濕或降溫等預處理工藝后,從濾床底部由下向上穿過由濾料組成的濾床,惡臭、有機廢氣由氣相轉移至水與微生物混和相,通過固著于濾料上的微生物代謝作用而被分解掉。目前工藝比較成熟,在實際中運用比較廣泛,又可細分為土壤脫臭法、堆肥脫臭法、泥炭脫臭法等。凈化效率高,占地面積大,投資成本高,易堵塞,填料需定期更換,脫臭過程很難控制,受溫度和濕度的影響大,生物菌培訓需要較長時間,遭到破壞后恢復時間較長。

熱力燃燒法在高溫下惡臭、有機廢氣物質與燃料氣充分混和,實現完全燃燒。適用于處理高濃度、小氣量的可燃性氣體,凈化效率高,惡臭、有機廢氣物質被徹底氧化分解,但設備易腐蝕,消耗燃料,處理成本高,易形成二次污染。

水吸收法利用惡臭、有機廢氣中某些物質易溶于水的特性,使惡臭、有機廢氣成分直接與水接觸,從而溶解于水達到去除目的。適用于水溶性、有組織排放源的惡臭、有機廢氣。工藝簡單,管理方便,設備運轉費用低,但產生二次污染,需對洗滌液進行處理;凈化效率低,應與其他技術聯合使用,對有機廢氣處理效果差。

藥液吸收法利用惡臭、有機廢氣中某些物質和藥液產生化學反應的特性,去除某些惡臭、有機廢氣成分,適用于處理大氣量、高中濃度的惡臭、有機廢氣。能夠有針對性處理某些惡臭、有機廢氣成分,工藝較成熟,凈化效率不高,消耗吸收劑,易形成而二次污染。

催化氧化反應塔內裝填特制的固態復合填料,填料內部復合催化劑。當惡臭、有機廢氣在引風機的作用下穿過填料層,與通過特制噴嘴化劑在固相填料表面充分接觸,并在催化劑的催化作用下,惡臭、有機廢氣中的污染因子被充分分解。適用范圍廣,尤其適用于處理大氣量、中高濃度的廢氣,對疏水性污染物質有很好的去除率。占地小,投資低;管理方便,即開即用;耐沖擊負荷,不易被污染物濃度及溫度變化影響。需消耗一定量的藥劑,運行成本較高,催化劑操作不當會中毒,存在二次污染。

光化學利用惡臭物質對光子的吸收而發生分解,同時反應過程產生的羥基自由基、活性氧等強化性基團也能參與氧化反應,從而達到降解惡臭物質的目的。適用于濃度較低,且能吸收光子的污染物質,可以處理大氣量的、低濃度的惡臭、有機廢氣,操作極為簡單,占地面積小。對不能吸收光子的污染物質效果差,對于成分復雜的廢氣無法達到預期處理效果。

從綜合比較可知光氧催化設備非常安全,運行穩定,去除效率高,運行費用低,無二次污染,是處理方法中較優越的廢氣處理方案。

設備工作原理

特制UV紫外線燈:利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射廢氣,裂解工業廢氣如:氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC類,苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結構,使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈,在高能紫外線光束照射下,降解轉變成低分子化合物,如CO2、H2O等。利用高能高臭氧UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產生游離氧,即活性氧,因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結合,進而產生臭氧。 UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),眾所周知臭氧對有機物具有極強的氧化作用,對工業廢氣及其它刺激性異味有立竿見影的清除效果。工業廢氣利用排風設備輸入到本凈化設備后,凈化設備運用高能UV紫外線光束及臭氧對工業廢氣進行協同分解氧化反應,使工業廢氣物質其降解轉化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通過排風管道排出室外。利用高能-C光束裂解工業廢氣中細菌的分子鍵,破壞細菌的核酸(DNA),再通過臭氧進行氧化反應,徹底達到凈化及殺滅細菌的目的.從凈化空氣效率考慮,我們選擇了-C波段紫外線和臭氧發結合電暈電流較高化裝置采用脈沖電暈放吸附技術相結合的原理對有害氣體進行消除,其中-C波段紫外線主要用來去除硫化氫、氨、苯、甲苯、二甲苯、甲醛、乙酸乙酯、乙烷、丙酮、尿烷、樹脂等氣體的分解和裂變,使有機物變為無機化合物。

特制催化劑:根據不同的廢氣成分配置27種以上相對應的惰性催化劑,催化劑采用蜂窩狀金屬網孔作為載體,全方位與光源接觸,惰性催化劑在338納米光源以下發生催化反應,放大10-30倍光源效果,使其與廢氣進行充分反應,縮短廢氣與光源接觸時間,從而提高廢氣凈化效率,催化劑還具有類似于植物光合作用,對廢氣進行凈化效果。

工藝確定

根據廢氣處理項目的復雜性,多樣性,蘇州韻藍環保科技有限公司在實踐中不斷總結經驗,不斷技術創新,針對不同的項目采用獨特的設計。

工藝流程說明

工藝流程:收集裝置—支管道—手動風閥—主管道—堿洗塔—光氧催化設備—離心風機—煙囪離地15m高空排放

收集裝置:將貴公司污水池產生的廢氣利用收集裝置收集通過支管道匯入主管道,再送入堿洗塔。

堿洗塔預處理:首先廢氣進入堿洗塔,通過加藥裝置將適量堿液加入到堿洗塔中,噴淋室內噴淋液經過霧化器的霧化形成層層水膜,首先廢氣由噴淋塔進氣口流入空氣室,然后經過第一層填料進行堿洗2NaOH+H2S=Na2S+2H2O,NH3+H2O=NH3·H2O,中和去除廢氣中的40%-60%硫化氫、氨氣以及溶解部分易溶于水的廢氣,然后進入第二層填料進行堿洗,進一步中和去除全部的硫化氫,大部分的氨氣以及部分易溶于水的廢氣,最后經堿洗塔上端的除霧器進行水份吸收。接著潔凈干燥的廢氣進入光氧催化裝置。

光氧催化設備分解廢氣分子:光氧催化設備分解廢氣:運用253.7納米波段光切割、斷鏈、燃燒、裂解廢氣分子鏈,改變分子結構,為第一重處理;取185納米波段光對廢氣分子進行催化氧化,使破壞后的分子中子或原子以O3進行結合,使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈,在催化氧化過程中,轉變成低分子化合物CO2、H2O等,為第二重處理;再根據不同的廢氣成分配置27種以上相對應的惰性催化劑,催化劑采用蜂窩狀金屬網孔作為載體,全方位與光源接觸,惰性催化劑在338納米光源以下發生催化反應,放大10-30倍光源效果,使其與廢氣進行充分反應,縮短廢氣與光源接觸時間,從而提高廢氣凈化效率,催化劑還具有類似于植物光合作用,對廢氣進行凈化效果,為第三重處理,通過三重處理后的廢氣其除臭最高可達99%以上,脫臭效果大大超過GB14554-93 《惡臭污染物排放標準》,GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》二級排放標準。最后經高能紫外線光解催化氧化處理后的廢氣通過后端風機抽風形成負壓從15m煙囪安全、達標的排放到大氣中。

注:光氧設備和離心風機可分段控制,本方案設備功率屬于滿載負荷,可根據生產需要調節功率大小。


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