冶金大气污染控制第三章课件

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1、第3章 冶金大气污染控制*大学分校2Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 主要内容3.4 排烟脱硫技术3.5 排烟脱硝技术3.6 烟气制酸技术3.7 含氟烟气的治理3.8 含氯烟气的治理3.9 含铅烟气的治理3.10 含汞烟气的治理3.11 有机废气的治理3Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.4排烟脱硫技术钢铁厂排放的废气4Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.4排烟脱硫技术 脱硫措施脱硫措施二氧化硫控制技术基本上可分为三大

2、类，即燃烧前脱硫、燃二氧化硫控制技术基本上可分为三大类，即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后烟气脱硫。所谓燃烧前脱硫，就是在煤燃烧中脱硫和燃烧后烟气脱硫。所谓燃烧前脱硫，就是在煤燃烧前脱除煤中的一部分硫，共有物理法、化学法和生物脱硫烧前脱除煤中的一部分硫，共有物理法、化学法和生物脱硫等几种脱硫法。燃烧中脱硫即炉内脱硫，就是在燃烧过程中等几种脱硫法。燃烧中脱硫即炉内脱硫，就是在燃烧过程中加入吸收剂（多为石灰石）吸收燃烧所生成的二氧化硫，如加入吸收剂（多为石灰石）吸收燃烧所生成的二氧化硫，如流化床燃烧固硫，炉内喷钙固硫等。流化床燃烧固硫，炉内喷钙固硫等。 燃烧后烟气脱硫一般分为干法（包括半干法）和湿法

3、燃烧后烟气脱硫一般分为干法（包括半干法）和湿法两种。目前使用最广泛的是湿法脱硫，技术已相当成熟，使两种。目前使用最广泛的是湿法脱硫，技术已相当成熟，使用的吸收剂主要是石灰石。用的吸收剂主要是石灰石。5Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.4排烟脱硫技术燃烧前燃料脱硫燃烧前燃料脱硫煤在燃烧前脱硫的方法包括煤碳的固态加工和煤炭的转化。煤在燃烧前脱硫的方法包括煤碳的固态加工和煤炭的转化。 煤炭的固态加工煤炭的固态加工 煤炭的固态加工主要指重力分选。重力分选后原煤含硫量煤炭的固态加工主要指重力分选。重力分选后原煤含硫量降低降低40-90%40-

4、90%。6Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.4排烟脱硫技术 煤碳的转化煤碳的转化 煤碳的转化主要是气化和液化，即对煤进行脱碳或加氢改煤碳的转化主要是气化和液化，即对煤进行脱碳或加氢改变其原有的碳氢比，把煤转化为清洁的二次燃料。变其原有的碳氢比，把煤转化为清洁的二次燃料。 在煤的气化过程中，煤气中的硫主要以在煤的气化过程中，煤气中的硫主要以H H2 2S S形式存在，大形式存在，大型煤气厂是先用湿法洗涤脱除大部分型煤气厂是先用湿法洗涤脱除大部分H H2 2S S，再用干法吸附，再用干法吸附和催化转化除去其余部分。小型煤气厂一般用氧化铁

5、法脱和催化转化除去其余部分。小型煤气厂一般用氧化铁法脱除除H H2 2S S。7Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.4排烟脱硫技术燃烧中脱硫燃烧中脱硫在煤燃烧过程中加入石灰石或白云石粉作脱硫剂，在煤燃烧过程中加入石灰石或白云石粉作脱硫剂，CaCOCaCO3 3、MgCOMgCO3 3受热分解生成的受热分解生成的CaOCaO和和MgOMgO与烟气中与烟气中SOSO2 2反应生成反应生成硫酸盐，随灰分排出。石灰石和白云石粉在高温下的脱硫硫酸盐，随灰分排出。石灰石和白云石粉在高温下的脱硫反应为：反应为：CaCOCaCO3 3 CaO + C

6、O CaO + CO2 2 MgCOMgCO3 3 MgO + CO MgO + CO2 2 2CaO + 2SO2CaO + 2SO2 2 + O + O2 2 2CaSO 2CaSO4 4 2MgO + 2SO2MgO + 2SO2 2 + O + O2 2 2MgSO 2MgSO4 4 8Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.4排烟脱硫技术3.4.1 低浓度低浓度SO2烟气脱硫（即燃烧后脱硫）烟气脱硫（即燃烧后脱硫）燃烧后脱硫又称为燃烧后脱硫又称为烟气脱硫烟气脱硫。按脱硫过程是否加水和脱硫产物。按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形

7、态，烟气脱硫又可分为的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法湿法和和干法干法( (半干法半干法) )两类工艺。两类工艺。用石灰用石灰( (石灰石石灰石) )作脱硫剂的干法、半干法的作脱硫剂的干法、半干法的Ca/SCa/S比高，脱硫效比高，脱硫效率和脱硫剂的利用率低。湿法脱硫技术成熟，效率高，率和脱硫剂的利用率低。湿法脱硫技术成熟，效率高，Ca/SCa/S比低，但脱硫产物的处理比较麻烦，烟气降温大，不利于从比低，但脱硫产物的处理比较麻烦，烟气降温大，不利于从烟囱中排出和扩散，占地面积和投资较大等。烟囱中排出和扩散，占地面积和投资较大等。9Copyright 2012 Andy Guo. All righ

8、ts reserved。 3.4排烟脱硫技术湿式石灰石湿式石灰石- -石膏法脱硫工艺分为自然氧化和强制氧化两种，石膏法脱硫工艺分为自然氧化和强制氧化两种，其主要的区别为是否在吸收塔底部的其主要的区别为是否在吸收塔底部的持液槽持液槽中通入空气把亚中通入空气把亚硫酸钙氧化成石膏。目前，强制氧化工艺已成为优先选择的硫酸钙氧化成石膏。目前，强制氧化工艺已成为优先选择的脱硫工艺。脱硫工艺。 从除尘器出来的烟气经过热交换器后进入吸收塔，在吸从除尘器出来的烟气经过热交换器后进入吸收塔，在吸收塔里收塔里SOSO2 2直接和磨细的石灰石悬浮液接触并被吸收去除。直接和磨细的石灰石悬浮液接触并被吸收去除。10Cop

9、yright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.4排烟脱硫技术高浓度二氧化硫尾气的回收与净化高浓度二氧化硫尾气的回收与净化 在冶炼厂、硫酸厂和造纸厂等工业排放尾气中，在冶炼厂、硫酸厂和造纸厂等工业排放尾气中，SOSO2 2的浓度的浓度通常在通常在2%-5%2%-5%之间。由于之间。由于SOSO2 2的浓度很高，对尾气进行回的浓度很高，对尾气进行回收处理是经济的。通常的方法是利用收处理是经济的。通常的方法是利用SOSO2 2生产硫酸，其反生产硫酸，其反应式为：应式为：SO2 + 1/2 O2 SO3 及及 SO3 + H2O H2SO4钒催化剂钒催化剂1

10、1Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.4排烟脱硫技术流化床燃烧脱硫煤流化床燃烧脱硫煤 (1) (1) 流化床燃烧技术概述流化床燃烧技术概述 当气流速度达到使升力和煤粒的重力相当的临界速度当气流速度达到使升力和煤粒的重力相当的临界速度时，煤粒将开始浮动流化。流化床燃烧是维持料层内煤粒时，煤粒将开始浮动流化。流化床燃烧是维持料层内煤粒间的气流实际速度大于临界值而小于输送速度并在此条件间的气流实际速度大于临界值而小于输送速度并在此条件下进行的燃烧。下进行的燃烧。12Copyright 2012 Andy Guo. All rights re

11、served。 3.4排烟脱硫技术 在流化床锅炉中，固硫剂可与煤粒混合一起加入锅炉，也可在流化床锅炉中，固硫剂可与煤粒混合一起加入锅炉，也可单独加入。流化床燃烧方式为炉内脱硫提供了理想的环境，单独加入。流化床燃烧方式为炉内脱硫提供了理想的环境，床内流化使脱硫剂和床内流化使脱硫剂和SOSO2 2能充分混合接触；燃烧温度适宜，能充分混合接触；燃烧温度适宜，不易使脱硫剂烧结而损失化学反应表面，同时利用高温除尘不易使脱硫剂烧结而损失化学反应表面，同时利用高温除尘器使飞出的物料又返回炉膛内循环利用，从而延长了脱硫剂器使飞出的物料又返回炉膛内循环利用，从而延长了脱硫剂在炉内的停留时间，提高了脱硫剂的利用率

12、。在炉内的停留时间，提高了脱硫剂的利用率。 整个循环流化床脱硫系统由石灰制备系统、脱硫反应整个循环流化床脱硫系统由石灰制备系统、脱硫反应系统和收尘引风系统三部分组成。其主要优点是脱硫剂反应系统和收尘引风系统三部分组成。其主要优点是脱硫剂反应停留时间长以及对锅炉负荷变化的适应性较强。停留时间长以及对锅炉负荷变化的适应性较强。13Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.4排烟脱硫技术目前广泛采用的脱硫剂主要有石灰石目前广泛采用的脱硫剂主要有石灰石(CaCO(CaCO3 3) )和白云石和白云石(CaCO(CaCO3 3MgCOMgCO3 3)

13、 )。 当石灰石和白云石脱硫剂进入锅炉的灼热环境时，其当石灰石和白云石脱硫剂进入锅炉的灼热环境时，其有效成分有效成分CaCOCaCO3 3遇热发生煅烧分解，煅烧时遇热发生煅烧分解，煅烧时COCO2 2的析出会的析出会产生并扩大石灰石中的孔隙，从而形成多孔状、富孔隙的产生并扩大石灰石中的孔隙，从而形成多孔状、富孔隙的CaO:CaO:CaCOCaCO3 3 = CaO + CO = CaO + CO2 2CaOCaO与与SOSO2 2作用形成作用形成CaSOCaSO4 4，从而达到脱硫目的：，从而达到脱硫目的：CaO + SOCaO + SO2 2 +1/2 O+1/2 O2 2 = CaSO =

14、 CaSO4 414Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.4排烟脱硫技术流化床示意图流化床示意图15Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.5排烟脱硝技术火力发电厂排烟污染大气16Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.5排烟脱硝技术uNOxNOx组组成成：N N2 2O O、NONO、NONO2 2、N N2 2O O3 3、N N2 2O O4 4、N N2 2O O5 5，对对大大气造成污染的主要是气造成污染的主要是NO

15、NO、NONO2 2。u NOxNOx的来源：约的来源：约95%95%以上由燃料燃烧产生。以上由燃料燃烧产生。各种锅炉、焙烧炉、窑炉等的燃烧过程；各种锅炉、焙烧炉、窑炉等的燃烧过程；机动车尾气排放；硝酸生产和各种硝化过程（如化肥厂）；机动车尾气排放；硝酸生产和各种硝化过程（如化肥厂）；冶金行业中的炼焦、烧结、冶炼等高温过程；冶金行业中的炼焦、烧结、冶炼等高温过程；金属表面的硝酸处理。金属表面的硝酸处理。17Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.5排烟脱硝技术目前控制目前控制NOxNOx污染的方法：污染的方法： a a、源头处理：改革工艺

16、设备，改进燃料，清洁生产（研究、源头处理：改革工艺设备，改进燃料，清洁生产（研究方向）；方向）； b b、终端治理：排烟脱氮（排烟脱硝），高烟囱扩散稀释、终端治理：排烟脱氮（排烟脱硝），高烟囱扩散稀释（目前主要方法）。（目前主要方法）。目前排烟脱硝的方法有：目前排烟脱硝的方法有： 1 1） 催化还原法（选择性、非选择性）催化还原法（选择性、非选择性） 2 2） 吸收法、吸收法、 3 3）吸附法等。）吸附法等。18Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.5排烟脱硝技术本节主要讨论吸收法净化含本节主要讨论吸收法净化含NOxNOx尾气。尾气。u

17、 液体吸收法：采用水或某种液体来吸收废气中的液体吸收法：采用水或某种液体来吸收废气中的NOxNOx 常见的有：水吸收法、酸吸收法、碱吸收法、常见的有：水吸收法、酸吸收法、碱吸收法、 吸收还原法、氧化吸收法、吸收还原法、氧化吸收法、 络合吸收法等。络合吸收法等。u此此方方法法的的特特点点：工工艺艺简简单单、投投资资少少，能能以以硝硝酸酸盐盐等等形形式式回回收废气中收废气中NOxNOx达到综合利用的目的。达到综合利用的目的。19Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.5排烟脱硝技术按吸收剂种类不同分为以下几种：按吸收剂种类不同分为以下几种：u

18、 1 1、水吸收法、水吸收法 因因为为NONO水水溶溶解解度度小小，所所以以该该法法吸吸收收效效率率不不高高，尤尤其其不不能能应用于含应用于含NONO为主的废气净化。为主的废气净化。u 2 2、酸吸收法、酸吸收法（1 1）以浓硫酸作吸收剂）以浓硫酸作吸收剂 亚亚硝硝基基硫硫酸酸可可以以生生产产硫硫酸酸和和硝硝酸酸。此此方方法法可可用用于于同同时时生生产产浓硫酸和浓硝酸的企业浓硫酸和浓硝酸的企业NOxNOx的尾气净化。的尾气净化。（2 2）以稀硝酸作吸收剂）以稀硝酸作吸收剂利用利用NOxNOx在稀硝酸中的溶解度高得多，属于物理吸收。在稀硝酸中的溶解度高得多，属于物理吸收。20Copyright

19、2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.5排烟脱硝技术u 3 3、碱液吸收法、碱液吸收法 吸收剂：纯碱、烧碱。吸收剂：纯碱、烧碱。 优点：可生成亚硝酸钠和硝酸钠，有一定的经济效益优点：可生成亚硝酸钠和硝酸钠，有一定的经济效益 缺点：净化效率低，一般仅缺点：净化效率低，一般仅60%60%， 这这是是因因为为NONO本本身身不不被被碱碱吸吸收收，只只有有在在NONO2 2/NO1/NO1时才能被吸收。时才能被吸收。 此方法适用于此方法适用于NONO2 2/NOx/NOx（氧化度）（氧化度）50%50%的尾气。的尾气。u4 4、吸收还原法、吸收还原法 吸收液：亚硝

20、酸盐、亚硫酸盐、硫化物或尿素的水溶液。吸收液：亚硝酸盐、亚硫酸盐、硫化物或尿素的水溶液。 优点：优点： 净化效率高。净化效率高。 NOxNOx被还原生成氮气。被还原生成氮气。21Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.5排烟脱硝技术5 5、氧化吸收法、氧化吸收法 原理：原理：NOxNOx中的中的NONO被氧化生成被氧化生成NONO2 2（硝酸、活性炭、氧、（硝酸、活性炭、氧、原子氧等），然后原子氧等），然后NONO2 2被碱液吸收。被碱液吸收。 6 6、络合吸收法、络合吸收法 原理：原理： 络合剂：络合剂：FeSOFeSO4 4、EDTA

21、EDTA、NaNa2 2SOSO3 3。 特点：吸收容量小。特点：吸收容量小。22Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.6烟气制酸技术冶炼二氧化硫制酸通常采用接触法。工艺过程包括烟气净化、冶炼二氧化硫制酸通常采用接触法。工艺过程包括烟气净化、干燥、吸收、转化和成品生产等。按烟气净化工艺分为干燥、吸收、转化和成品生产等。按烟气净化工艺分为干法和湿法两种。干法和湿法两种。 （1 1）干法制酸）干法制酸 将经收尘净化后的烟气在热交换器中加热至将经收尘净化后的烟气在热交换器中加热至380380400400，再经转化后进入两段成酸工序，采用浓度为

22、，再经转化后进入两段成酸工序，采用浓度为93%93%的酸喷淋冷凝成酸。该法因除砷效率低，催化剂中毒严的酸喷淋冷凝成酸。该法因除砷效率低，催化剂中毒严重，转化率低，能耗大等原因，现已极少采用。重，转化率低，能耗大等原因，现已极少采用。23Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.6烟气制酸技术（2 2）湿法制酸）湿法制酸 湿法制酸的工艺主要为：湿法制酸的工艺主要为：“一转一吸一转一吸”、“两转两两转两吸吸”和新和新 开发的非稳态转化等。开发的非稳态转化等。“一转一吸一转一吸”工艺，一工艺，一般处理烟气浓度为般处理烟气浓度为4.5%4.5%6%

23、,6%,二氧化硫转化率为二氧化硫转化率为95%95%98%98%。非稳态转化可处理二氧化硫浓度为。非稳态转化可处理二氧化硫浓度为2.5%2.5%4%4%的烟的烟气，其尾气一般须处理后才能排放。气，其尾气一般须处理后才能排放。“两转两吸两转两吸”工艺工艺的转化率可达的转化率可达99.5%99.5%以上，其废气符合排放标准。一般以上，其废气符合排放标准。一般处理的烟气二氧化硫浓度可在处理的烟气二氧化硫浓度可在6%6%以上。以上。24Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.7含氟烟气的治理排入大气中的烟尘随风扩散25Copyright 2012

24、 Andy Guo. All rights reserved。 3.7含氟烟气的治理含氟废气的来源含氟废气的来源 氟化物主要指氟化氢（氟化物主要指氟化氢（HFHF）和四氟化硅（）和四氟化硅（SiFSiF4 4）, ,是大是大气中的主要污染物之一。主要来源于化工行业的磷肥、冶气中的主要污染物之一。主要来源于化工行业的磷肥、冶金行业的铝厂、建材行业的陶瓷、玻璃、水泥、砖瓦等生金行业的铝厂、建材行业的陶瓷、玻璃、水泥、砖瓦等生产过程。产过程。26Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.7含氟烟气的治理含氟废气的净化含氟废气的净化 （1 1）水吸

25、收法）水吸收法 电解铝排出的含氟废气中大部分是电解铝排出的含氟废气中大部分是HFHF，只有极少的，只有极少的SiFSiF4 4。处理方法通常采用湿法，在废气的收尘、净化（吸。处理方法通常采用湿法，在废气的收尘、净化（吸收）上使用喷淋塔、文丘里洗涤塔等。收）上使用喷淋塔、文丘里洗涤塔等。 将水作为吸收剂使用时，有两种回收情况：一种为将水作为吸收剂使用时，有两种回收情况：一种为加入氢氧化铝（加入氢氧化铝（Al(OH)Al(OH)3 3）及）及AlAl2 2O O3 3回收回收AlFAlF3 3；另一种为加入；另一种为加入熟石灰回收熟石灰回收CaFCaF2 2。前者是通过降低液体中的。前者是通过降低

26、液体中的pHpH值来放慢吸值来放慢吸收速度；而后者却存在生成速度缓慢的问题。采用氢氧化收速度；而后者却存在生成速度缓慢的问题。采用氢氧化钠溶液进行吸收的吸收法只要将钠溶液进行吸收的吸收法只要将pHpH值保持在碱侧，就可获值保持在碱侧，就可获得较高的除去率。得较高的除去率。27Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.7含氟烟气的治理2 2）碱液吸收法）碱液吸收法 半导体生产工艺中处理废气中半导体生产工艺中处理废气中SiFSiF4 4的方法是用氢氧化的方法是用氢氧化钠溶液作吸收剂，采用旋转喷雾器进行吸收的吸收法，可钠溶液作吸收剂，采用旋转喷雾

27、器进行吸收的吸收法，可获得获得99%99%以上连续除去以上连续除去SiFSiF4 4的效率。的效率。（3 3）氯化钠连续法）氯化钠连续法 利用磷酸生产中回收的浓度为利用磷酸生产中回收的浓度为10%10%的氟硅酸与氯化钠的氟硅酸与氯化钠溶液反应生产氟硅酸钠，经结晶、增稠、过滤、干燥即为溶液反应生产氟硅酸钠，经结晶、增稠、过滤、干燥即为结晶体产品。结晶体产品。28Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.8含氯烟气的治理含氯废气的来源含氯废气的来源 制碱工业、染料、无机、有机氯化合物的制造（化学制碱工业、染料、无机、有机氯化合物的制造（化学工业

28、）等为含氯废气的主要来源。在利用隔膜法生产氯的工业）等为含氯废气的主要来源。在利用隔膜法生产氯的过程中，会从过程中，会从ClCl2 2的液化的液化/ /脱水工序、储藏罐的排气孔等处脱水工序、储藏罐的排气孔等处排出排出ClCl2 2；在有机氯化合物、氯化铝、氯化铁、漂白粉等制；在有机氯化合物、氯化铝、氯化铁、漂白粉等制造工序、半导体制造工序中，大多有造工序、半导体制造工序中，大多有ClCl2 2和和HClHCl同时排出。同时排出。29Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.8含氯烟气的治理大山深处的工厂30Copyright 2012 An

29、dy Guo. All rights reserved。 3.8含氯烟气的治理含氯废气的净化含氯废气的净化 （1 1）制取氯产品的吸收法）制取氯产品的吸收法 这类方法首推碱液吸收法，所用这类方法首推碱液吸收法，所用吸收剂是吸收剂是NaOHNaOH、NaNa2 2COCO3 3或或Ca(OH)Ca(OH)2 2。以。以NaOHNaOH作吸收剂的化学反应为：作吸收剂的化学反应为：2NaOH + Cl2NaOH + Cl2 2NaClO + HNaClO + H2 2O+ NaClO+ NaCl 所得所得次氯酸钠可作为商品出售次氯酸钠可作为商品出售。此方法采用喷淋塔或。此方法采用喷淋塔或填料塔，填料

30、塔，吸收率可达吸收率可达99.9%99.9%，要特别，要特别注意防腐注意防腐，因氯离子，因氯离子的腐蚀性极强，设备材料可采用聚氯乙烯或橡胶衬里或玻的腐蚀性极强，设备材料可采用聚氯乙烯或橡胶衬里或玻璃鳞片树脂衬里。用璃鳞片树脂衬里。用NaOHNaOH作吸收剂是一个放热反应，要作吸收剂是一个放热反应，要注意降温，以免产品分解，同时要注意保持较高注意降温，以免产品分解，同时要注意保持较高pHpH值。值。31Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.8含氯烟气的治理（2 2）以回收氯气为目的的吸收法）以回收氯气为目的的吸收法 用喷淋塔或填料塔，以四

31、氯化碳（废气中氯含量用喷淋塔或填料塔，以四氯化碳（废气中氯含量1%1%时）或水（氯含量时）或水（氯含量1%1%时）为吸收剂，将废气中的氯吸收时）为吸收剂，将废气中的氯吸收下来，再通过加热或吹脱的方法把氯气解吸出来加以回收。下来，再通过加热或吹脱的方法把氯气解吸出来加以回收。32Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.8含氯烟气的治理 HCl HCl废气的回收废气的回收 氯化氢气体是极易溶于水的气体，氯化氢气体是极易溶于水的气体，1 1体积的水可以吸体积的水可以吸收收500500体积的氯化氢气体。因此，对浓度高气量大的氯体积的氯化氢气体。因

32、此，对浓度高气量大的氯化氢气体，化氢气体，多用水进行吸收，可得副产品稀盐酸。吸收多用水进行吸收，可得副产品稀盐酸。吸收设备可采用波纹板填料塔、筛板塔、湍球塔等，吸收效设备可采用波纹板填料塔、筛板塔、湍球塔等，吸收效率可达率可达97%97%以上。以上。为了达到排放标准，视情况可采用碱为了达到排放标准，视情况可采用碱吸收。吸收。 对于气量不大，排放设置又分散的场合，也可采用中对于气量不大，排放设置又分散的场合，也可采用中和法。和法。 酸雾的治理酸雾的治理 酸雾的治理大都采用物理方法吸收或专用吸附剂进行酸雾的治理大都采用物理方法吸收或专用吸附剂进行治理，如碱吸收。治理，如碱吸收。33Copyrigh

33、t 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.9含铅烟气的治理含铅烟气的产生及特点含铅烟气的产生及特点含铅烟气的来源很多。铅、锌、银及其他含铅金属矿山的开含铅烟气的来源很多。铅、锌、银及其他含铅金属矿山的开采、选矿过程，炼制铅条、铅管，铸造铅字、铅制品及铅合采、选矿过程，炼制铅条、铅管，铸造铅字、铅制品及铅合金制品的焊接和熔割过程。金制品的焊接和熔割过程。在含铅油漆涂料的陶瓷厂及使用含铅油漆的机器、设备、家在含铅油漆涂料的陶瓷厂及使用含铅油漆的机器、设备、家具和建筑中也产生程度不同的含铅污染。具和建筑中也产生程度不同的含铅污染。34Copyright 2012

34、 Andy Guo. All rights reserved。 3.9含铅烟气的治理35Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.9含铅烟气的治理处理技术处理技术1. 1.乙酸吸收法乙酸吸收法铅加热到铅加热到400500400500时即产生大量的铅蒸气（俗称铅烟）而时即产生大量的铅蒸气（俗称铅烟）而逸入到空气中。在不同温度下，铅蒸气可以与氧反应生成逸入到空气中。在不同温度下，铅蒸气可以与氧反应生成PbOPbO和和PbOPbO2 2。36Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.9含铅烟气

35、的治理采用乙酸水溶液作吸收剂，其反应式如下：采用乙酸水溶液作吸收剂，其反应式如下：2Pb+O2Pb+O2 2=2PbO=2PbOPb+2HAc=PbAcPb+2HAc=PbAc2 2+H+H2 2PbO+2HAc=PbAcPbO+2HAc=PbAc2 2+H+H2 2O O该方法若配合物理除尘效果更好，一般第一级用袋式滤尘器该方法若配合物理除尘效果更好，一般第一级用袋式滤尘器去除较大颗粒，第二级用化学吸收。去除较大颗粒，第二级用化学吸收。此方法装置简单、操作方便、净化效率高。此方法装置简单、操作方便、净化效率高。37Copyright 2012 Andy Guo. All rights res

36、erved。 3.9含铅烟气的治理2. 2.碱吸收法碱吸收法以以1%NaOH1%NaOH水溶液作吸收剂，其化学吸收反应为：水溶液作吸收剂，其化学吸收反应为：2Pb+O2Pb+O2 2=2PbO=2PbOPbO+2NaOH=NaPbO+2NaOH=Na2 2PbOPbO2 2+H+H2 2O O3. 3.掩盖法掩盖法主要针对铅的二次熔化工艺中铅大量向空气中蒸发造成环境主要针对铅的二次熔化工艺中铅大量向空气中蒸发造成环境污染而采取的一种物理隔挡方法。其具体做法是在熔融的污染而采取的一种物理隔挡方法。其具体做法是在熔融的铅液液面上撒上一层覆盖粉末来防止铅的蒸发。铅液液面上撒上一层覆盖粉末来防止铅的蒸

37、发。38Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.10含汞烟气的治理含汞废气的来源含汞废气的来源 空气环境中汞污染主要来源于人为活动和天然排放。空气环境中汞污染主要来源于人为活动和天然排放。人为源释放汞主要包括以下几类：燃煤设备；垃圾焚烧场；人为源释放汞主要包括以下几类：燃煤设备；垃圾焚烧场；金属冶炼厂；其它利用汞作原料进行生产的工厂；汽车尾金属冶炼厂；其它利用汞作原料进行生产的工厂；汽车尾气排放等。气排放等。39Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.10含汞烟气的治理40Copyr

38、ight 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.10含汞烟气的治理含汞废气的净化含汞废气的净化 （1 1）高锰酸钾溶液吸收法）高锰酸钾溶液吸收法 此法多用于汞极法氯碱厂及仪表电器厂等行业的含汞此法多用于汞极法氯碱厂及仪表电器厂等行业的含汞废气治理。此法的机理是利用高锰酸钾的强氧化性将汞迅速废气治理。此法的机理是利用高锰酸钾的强氧化性将汞迅速地氧化成氧化汞，生成的二氧化锰还可以与汞继续反应生成地氧化成氧化汞，生成的二氧化锰还可以与汞继续反应生成汞锰配合物汞锰配合物。反应过程如下式：。反应过程如下式：2KMnO2KMnO4 4 + 3Hg + H + 3Hg

39、+ H2 2O2KOH + 2MnOO2KOH + 2MnO2 2 +3HgO +3HgOMnOMnO2 2 + 2HgHg+ 2HgHg2 2MnOMnO2 241Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.10含汞烟气的治理 另一种适用于处理汞极法氯碱厂含汞废气的方法是另一种适用于处理汞极法氯碱厂含汞废气的方法是次氯酸钠溶液吸收法次氯酸钠溶液吸收法，所用吸收剂是次氯酸钠（氧，所用吸收剂是次氯酸钠（氧化剂）和氯化钠（络合物），除可化剂）和氯化钠（络合物），除可生成生成HgOHgO之外，之外，还可生成还可生成汞氯配离子汞氯配离子HgClHgC

40、l2- 2-。42Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.10含汞烟气的治理 （2 2）硫酸）硫酸软锰矿液体吸收法软锰矿液体吸收法 汞的冶炼与含汞有色金属的冶炼烟气中，都含有大量汞的冶炼与含汞有色金属的冶炼烟气中，都含有大量的汞蒸气及含汞化合物，吸收液为含软锰矿（粒度为的汞蒸气及含汞化合物，吸收液为含软锰矿（粒度为110110目，目，约约130m130m，含，含MnOMnO2 268%68%左右）左右）100g/L100g/L、硫酸、硫酸3g/L3g/L左右的悬浮左右的悬浮液。主要化学反应为；液。主要化学反应为；2Hg + MnO2Hg2

41、MnO2Hg2MnO2 + 4H2SO4 + MnO22HgSO4 + 2MnSO4 + 4H2OHgSO4 + HgHg2SO443Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.11有机废气的治理挥发性有机化合物的挥发性有机化合物的来源来源 挥发性有机化合物挥发性有机化合物(VOCs)的来源主要有固定的来源主要有固定源和移动源两大类。移动源主要有汽车、轮船和飞源和移动源两大类。移动源主要有汽车、轮船和飞机等以石油产品为燃料的交通工具的排放废气。固机等以石油产品为燃料的交通工具的排放废气。固定源的种类极多，主要为石油化工工艺过程和储存定源的种类

42、极多，主要为石油化工工艺过程和储存设备等的排出物以及各种使用有机溶剂的场合。如设备等的排出物以及各种使用有机溶剂的场合。如喷漆、印刷、金属除油和脱脂、粘合剂、制药、塑喷漆、印刷、金属除油和脱脂、粘合剂、制药、塑料和橡胶加工等。料和橡胶加工等。44Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.11有机废气的治理45Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.11有机废气的治理固定源挥发性有机化合物的主要来源如下：固定源挥发性有机化合物的主要来源如下： 石油开采与加工、炼焦与煤焦油加工、煤石油开采

43、与加工、炼焦与煤焦油加工、煤矿、木材干馏、天然气开采与利用；矿、木材干馏、天然气开采与利用； 化工生产，包括石油化工、染料、涂料、化工生产，包括石油化工、染料、涂料、医药、农药、炸药、有机合成、溶剂、试剂、洗涤医药、农药、炸药、有机合成、溶剂、试剂、洗涤剂、粘合剂等生产工厂；剂、粘合剂等生产工厂； 燃煤、燃油、燃气锅炉与工业锅炉；燃煤、燃油、燃气锅炉与工业锅炉； 各种内燃机各种内燃机( (包括交通运输包括交通运输) )；46Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.11有机废气的治理 各种有机物的燃烧与加热装置、运输装置及储存各种有机物的燃

44、烧与加热装置、运输装置及储存装置；装置； 油漆、涂料的生产及喷涂作业；油漆、涂料的生产及喷涂作业； 染料生产及印染作业，彩色出版印刷过程；染料生产及印染作业，彩色出版印刷过程； 箱包、纤维板、家具、制鞋等使用有机粘合剂的箱包、纤维板、家具、制鞋等使用有机粘合剂的作业；作业； 食品、油脂、皮革、毛等的加工部门；食品、油脂、皮革、毛等的加工部门； 废旧橡胶、塑料等的再生作业以及污水污泥处理、废旧橡胶、塑料等的再生作业以及污水污泥处理、垃圾处理。垃圾处理。47Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.11有机废气的治理挥发性有机化合物控制技术挥发

45、性有机化合物控制技术 VOCsVOCs污染控制技术基本上可分为两大类：第一类是以污染控制技术基本上可分为两大类：第一类是以改进工艺技术、更换设备和防止泄漏为主的预防性措施；第改进工艺技术、更换设备和防止泄漏为主的预防性措施；第二类是以末端治理为主的控制性措施。二类是以末端治理为主的控制性措施。 工艺技术的改进和设备的更新通常是减少工艺技术的改进和设备的更新通常是减少VOCsVOCs排放的排放的最佳选择。主要包括替换原材料以减少引入到生产过程中的最佳选择。主要包括替换原材料以减少引入到生产过程中的VOCsVOCs总量，改变运行条件减少总量，改变运行条件减少VOCsVOCs的形成和挥发，更换设的形

46、成和挥发，更换设备以减少备以减少VOCsVOCs泄漏等手段。泄漏等手段。48Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.11有机废气的治理挥发性有机化合物污染预防措施挥发性有机化合物污染预防措施 VOCs替代和工艺改革替代和工艺改革 即采用无毒或低毒原材料即采用无毒或低毒原材料代替或部分代替有机溶剂，做到不排或少排有害的代替或部分代替有机溶剂，做到不排或少排有害的VOCsVOCs，是减少这类污染的有效途径。如用水溶性涂料代替溶剂涂料是减少这类污染的有效途径。如用水溶性涂料代替溶剂涂料等。等。 泄漏控制泄漏控制 当当VOCsVOCs溶液在充入容

47、器或从容器中导溶液在充入容器或从容器中导出时，由于体积的变化，容器释放出出时，由于体积的变化，容器释放出VOCsVOCs气体，此类排放气体，此类排放称为操作损耗，也称为大呼吸损耗。当液体进入容器时，液称为操作损耗，也称为大呼吸损耗。当液体进入容器时，液面上升，容器上的蒸汽空间面上升，容器上的蒸汽空间( (顶空顶空) )减少，蒸汽通过顶部排气减少，蒸汽通过顶部排气筒排出；当从容器中抽取液体时，液面下降，空气通过排气筒排出；当从容器中抽取液体时，液面下降，空气通过排气筒进入容器顶空。筒进入容器顶空。49Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.

48、11有机废气的治理挥发性有机化合物废气治理挥发性有机化合物废气治理对于含挥发性有机污染物废气的治理，一般可以采用吸收、对于含挥发性有机污染物废气的治理，一般可以采用吸收、吸附、冷凝、催化焚烧、热力焚烧和直接焚烧等方法，或者吸附、冷凝、催化焚烧、热力焚烧和直接焚烧等方法，或者上述方法的组合，如冷凝上述方法的组合，如冷凝- -吸附等。吸附等。 焚烧分解法焚烧分解法 通常采用的焚烧方式有直接焚烧法和催化焚烧法。通常采用的焚烧方式有直接焚烧法和催化焚烧法。 直接焚烧法直接焚烧法 直接焚烧法是把可燃的直接焚烧法是把可燃的VOCsVOCs污染物当作燃料来燃烧的污染物当作燃料来燃烧的一种方法。该方法只适用于

49、净化可燃一种方法。该方法只适用于净化可燃VOCsVOCs污染物浓度较高污染物浓度较高的有机废气，或者是用于净化污染物组分燃烧时产生热值较的有机废气，或者是用于净化污染物组分燃烧时产生热值较高的废气。高的废气。50Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.11有机废气的治理 催化焚烧法催化焚烧法 催化焚烧法实际上是完全的催化氧化处理方催化焚烧法实际上是完全的催化氧化处理方法，在催化剂作用下，使废气中的法，在催化剂作用下，使废气中的VOCsVOCs可燃组分完可燃组分完全氧化为全氧化为COCO2 2和和H H2 2O O。 在催化焚烧过程中，催化

50、剂的作用是降低在催化焚烧过程中，催化剂的作用是降低VOCsVOCs分解反应的活化能，同时使分解反应的活化能，同时使VOCsVOCs污染物分子污染物分子富集于催化剂表面，提高了反应速率。富集于催化剂表面，提高了反应速率。 根据废气预热方式及富集方式，一般催化根据废气预热方式及富集方式，一般催化焚烧工艺流程分为以下两种：焚烧工艺流程分为以下两种：51Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.11有机废气的治理 a. a. 预热式预热式 当含有当含有VOCsVOCs的有机废气温度在的有机废气温度在100100以下，浓度也较低且以下，浓度也较低且热

51、量不能自给时，通过预热室加热升温，然后在催化剂的作热量不能自给时，通过预热室加热升温，然后在催化剂的作用下，完全燃烧。燃烧净化后气体在热交换器内与未处理废用下，完全燃烧。燃烧净化后气体在热交换器内与未处理废气进行热交换。气进行热交换。b. b. 自身热平衡式自身热平衡式 当含有当含有VOCsVOCs的废气排出温度高于起燃温度的废气排出温度高于起燃温度( (一般约在一般约在300300左右左右) )且且VOCsVOCs含量较高，且由热交换器回收部分的被燃含量较高，且由热交换器回收部分的被燃烧净化烧净化VOCsVOCs气体所产生的热量，能够维持正常操作条件下气体所产生的热量，能够维持正常操作条件下

52、的热平衡时，整个催化焚烧处理过程即可在自身热平衡的状的热平衡时，整个催化焚烧处理过程即可在自身热平衡的状态下连续进行，无需外界补充热量。态下连续进行，无需外界补充热量。52Copyright 2012 Andy Guo. All rights reserved。 3.11有机废气的治理生物滤池生物滤池 生物滤池是一种在其中填充具有吸附性滤料生物滤池是一种在其中填充具有吸附性滤料( (如煤渣、如煤渣、活性炭等物质活性炭等物质) )的池形结构的有机废气净化装置。使用前，在的池形结构的有机废气净化装置。使用前，在滤料中掺入滤料中掺入pHpH缓冲剂和含缓冲剂和含N N、P P、K K等的营养物，当具有

53、一定等的营养物，当具有一定湿度的有机废气进入生物滤池时，滤料中的微生物即可通过湿度的有机废气进入生物滤池时，滤料中的微生物即可通过 接触而捕获废气中的有机物并将其作为供自身生长的碳源，接触而捕获废气中的有机物并将其作为供自身生长的碳源，由此，有机废气通过生物滤料床层后即可被净化，而滤料层由此，有机废气通过生物滤料床层后即可被净化，而滤料层中的微生物在生化降解废气中污染物的过程中不断生长繁殖，中的微生物在生化降解废气中污染物的过程中不断生长繁殖，从而使生物滤池的操作得以持续进行。从而使生物滤池的操作得以持续进行。53Copyright 2012 Andy Guo. All rights rese

54、rved。 3.11有机废气的治理生物洗涤器生物洗涤器 生物洗涤器系统通常由一个气体洗涤塔和一个活性污生物洗涤器系统通常由一个气体洗涤塔和一个活性污泥再生池组成，循环洗涤液由含有微生物的活性污泥加水配泥再生池组成，循环洗涤液由含有微生物的活性污泥加水配制而成。操作时，在气体洗涤塔中用含菌液体喷淋洗涤有机制而成。操作时，在气体洗涤塔中用含菌液体喷淋洗涤有机废气，废气中的污染物在与液滴接触时溶解或混合进入液相，废气，废气中的污染物在与液滴接触时溶解或混合进入液相，而后在液相由微生物将其生化降解。循环液体出塔后在活性而后在液相由微生物将其生化降解。循环液体出塔后在活性污泥再生池中进行曝气处理，使活性污泥再生，同时也能增污泥再生池中进行曝气处理，使活性污泥再生，同时也能增加生化反应时间，使溶解在循环液体中的有机污染物进一步加生化反应时间，使溶解在循环液体中的有机污染物进一步生化降解完全。生化降解完全。谢谢Thanks