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光伏材料生产中有机废气处理工艺
光伏材料生产过程中,存在大量有机废气,如挥发性有机物(VOCs)等对环境和人体健康造成污染和危害。因此,有机废气处理是一项至关重要的任务。
目前,常见的有机废气处理方法包括燃烧、吸收和催化燃烧等。
其中,燃烧法可使废气快速地被分解为H2O和CO2,但同时会产生大量二氧化碳和氮氧化物等有毒气体。
燃烧法只在挥发性有机物在高温及空气充足的条件下进行完全燃烧,分解为CO2和H2O。燃烧法适用于各类有机废气,可以分为直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。
排放浓度大于5000mg/m³ 的高浓度废气一般采用直接燃烧法,该方法将VOCs废气作为燃料进行燃烧,燃烧温度一般控制在1100℃,处理效率高,可以达到95%一99%。
热力燃烧法适合于处理浓度在1000—5000 mg/m³ 的废气,采用热力燃烧法,废气中VOCs浓度较低,需要借助其他燃料或助燃气体,热力燃烧所需的温度较直接燃烧低,大约为540—820℃。燃烧法处理VOCs废气处理效率高,但VOCs废气若含有S、N等元素,燃烧后产生的废气直接外排会导致二次污染。
通过热力燃烧或者催化燃烧法处理有机废气,其净化率是比较高的,但是其投资运营成本极高。因废气排放的点多且分散,很难实现集中收集。燃烧装置需要多套且需要很大的占地面积。热力燃烧比较适合24小时连续不断运行且浓度较高而稳定的废气工况,不适合间断性的生产产线工况。催化燃烧的投资和运营费用相对热力燃烧较低,但净化效率也相对较低一些;但贵金属催化剂容易因为废气中的杂质(如硫化物)等造成中毒失效,而更换催化剂的费用很高;同时对废气进气条件的控制非常严格,否则会造成催化燃烧室堵塞而引起安全事故。
吸收法可以将有机废气吸附于溶液中,利用化学反应转变为无害物质,但溶液的再生和废液处理也面临难题。而催化氧化则是当前主流的一种处理有机废气的技术,并得到了越来越广泛的应用。
催化氧化法通过加热空气或氧气,使易燃有机物与氧化剂发生氧化反应,经过高温下铝、镍、铜、钛等金属催化剂的作用,将其转变为CO2、H2O等无害物质。由于催化氧化法能高效转化有机废气,并且具有低投入、低运营和维护成本、废气排放符合标准等优点,因此被广泛应用于光伏材料生产中。
需要注意的是,在实际操作中催化剂的选用和处理、排放标准等问题也需要得到重视。同时,催化氧化法仍有一定局限性,如对高浓度有机废气的处理效率较低等。
来源:环保