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時間:2025-01-09 23:51:54
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近年來,隨著可持續發展理念提出,人們對于冶金行業有機廢氣排放也更加關注,如何實現低碳排放與生產已經成為了重點思考的問題。為此,許多冶金企業都對萃取冶金這一環節加強了管理,希望通過嚴格控制萃取冶金揮發性有機廢氣排放與處理來提升自身的核心競爭力。但在實際中,由于技術復雜性等特點,萃取冶金揮發性有機廢氣處理經常出現不合理的情況?;诖耍枰槍@方面展開相應的探究,確保萃取冶金揮發性有機廢氣良好處理。
1萃取冶金揮發性有機廢氣成分及特點
相較于噴涂、印染等行業,萃取冶金揮發性有機廢氣在濃度方面會比較低,但本身成分比較復雜,而且具有散逸點多,收集難度高的特點。在實際中,萃取冶金一般都是在混合澄清箱中進行的,澄清箱本身結構特點增加了有機揮發性氣體收集難度,因為一般澄清箱在結構設置以及使用上都不具備收集有機廢氣的功能[1]。萃取冶金揮發性有機廢氣主要來源于萃取劑中的稀釋劑、萃取劑和改質劑,在具體操作中,由于萃取料液為酸性浸出溶液,在與料液接觸后會揮發出有機氣體。
萃取冶金中稀釋劑具有低揮發性、低粘度的特點,主要是由低水溶性和低毒性的烴類化合物組成。當下市面上常見的稀釋劑有260#溶劑油、輕質油等。萃取劑和改質劑具有較強的專屬性,具有穩定性高、抗氧化能力強,并且具有不易燃、表面活性低的特點。在具體萃取有機溶液制備中,一般是按照以下比例來混合萃取劑和稀釋劑,即濃度10%~30%(萃取劑):70%~90%(稀釋劑)。改質劑則是在兩者配置完成基礎上加入5%~30%含有羥基的醇類或脂類[2]。這種有機混合液具有較高的選擇性,常用于稀土或者稀有金屬方面。
2常見的萃取冶金揮發性有機廢氣處理技術
2.1吸附法
作為一種物理方法,吸附法在萃取冶金有機揮發性氣體處理中有著廣泛的應用,其中主要是利用吸附劑的吸附功能來達到處理有機廢氣的目的。目前,常見的吸附劑有活性炭、硅膠、活性氧化鋁等。在萃取冶金生產中,活性炭相較于其他三種更為常用。這是因為萃取冶金生產過程中揮發的有機物很多都是非極性或者弱極性物質,而活性炭本身就是一種非極性吸附劑,具有疏水性和親有機物的特點,能夠吸附絕大部分的有機廢氣,比如苯類、烴類等有機氣體,同時活性炭還具有較高的孔徑范圍,即使遇到一些極性分子也能夠進行一定的吸附。因此其在萃取冶金中受到了青睞[3]。
在實際應用中,可以將活性炭裝在固體床吸附設備中,具體工作環節分為了廢氣預處理、吸附、吸附劑脫附、再生和溶劑回收四個部分。為了提高生產效率,可以將有機氣體與活性炭吸附裝置直接完成凈化后達標排放。同時由于溶劑回收難度比較大,可以省去吸附脫劑和溶劑回收環節,只要在一段時間后將活性炭直接進行火法焚燒處理即可。
2.2低溫等離子技術
在萃取冶金生產環節中,低溫等離子技術也是一種比較常見的有機廢氣處理技術,主要是是借助射頻放電技術得到大量的活性粒子與高能粒子,這些高能粒子與活性粒子能夠與有機氣體分子結合反應,讓原先有害、有毒的有機化合物轉化為無害、無毒的二氧化碳、水與氮氣,從而達到凈化有機廢氣的目的。這是一種新型的處理技術,具有能量損耗低、操作簡單等優點。
在具體技術應用時,通常是將低溫等離子體處理設備安裝在排風管道尾端,這樣當尾氣經過與低溫等離子體高能電子反應后,就可以直接進行排放,從而達到提升萃取冶金生產效率的目的。同時為了進一步提高有機廢氣處理效率,除了要使用抽風系統將生產過程中產生的有機廢氣集中抽出外,還需要根據等離子體放電方式設計不同的組合工藝。目前常見的工藝技術有介質阻擋工藝、交直流疊加電壓系統凈化工藝等[4]。其中介質阻擋技術能夠增加介質與有機廢氣接觸面,從而達到提高自由基生產效率的目的,但其缺點也是非常明顯,即接觸面會產生較大的壓強,容易出現設備損壞,而且效率也比較低。對于這些工藝,技術人員需要根據實際情況進行合理選擇,保證有機廢氣處理效果。
2.3光解與光催化技術
光解技術是一種新型的技術,主要是利用UV紫外光的能量,將空氣中分子變成游離氧,然后通過游離氧與氧氣化學結合,形成更強氧化能力的臭氧,借助臭氧氧化特性來破壞VOCs中的有機廢氣分子鏈,使其轉化成低分子化合物,用于萃取。光催化技術又稱為光催化氧化技術,主要是利用光的作用來轉化有機廢氣,降低有機廢氣的毒性。通過調查發現,在合適催化劑條件下,光催化技術處理有機廢氣的效率可以達到70%~80%,具有較好的使用效果。
在實際萃取冶金生產中,要想更好地應用光解與光催化技術,需要對廢氣進行預處理,去除廢氣中一些粉塵和酸性氣體,可以設置水洗系統方式來提前進行處理。水洗系統設置在光解與光催化技術應用中是一個必不可少的環節,因為萃取冶金生產過程中揮發有機放廢氣大部分為酸性氣體,所以需要經過水洗系統進行提前處理。此外,光解與光催化技術不會產生二次污染,而且能量損耗低、成本低等優點,因此在實際生產中得到了廣泛的應用[5]。
3萃取冶金揮發性有機廢氣處理技術應用實踐
萃取冶金對于我國金屬資源回收具有重要的作用,通過多種萃取劑使用可以回收多種有價金屬。常見的萃取劑有胺類萃取劑、酮肟萃取劑,這些萃取劑使用使得有機廢氣中所包含的成分變得更加復雜,其中具體的成分有脂類、胺類、酸類等,形成了一種有機混合物。
在實際生產過程中,為了更好地解決有機廢氣,在對萃取設備進行設計時,可以采用密閉微負壓結構,通過增加活動蓋板和抽風裝置來實現有機廢氣集中收集,同時利用離心風機將收集到有機廢氣抽至到固定活性炭吸附塔內,借助活性炭吸附功能來達到凈化的目的。經過半年或者一年后,需要更換活性炭。此外,為了進一步提高凈化效果,可以在活性炭系統廢氣后端排放風管段增設低溫低離子設備。通過雙重凈化來提高有機廢氣處理效率,實現萃取冶金有機廢氣良好處理。
結束語
綜上所述,在萃取冶金生產中,做好揮發性有機廢氣處理是至關重要的,是實現企業可持續發展的保障。在具體有機廢氣處理過程中,需要充分了解萃取冶金揮發性有機廢氣成分及特點,根據廢氣具體成分和特點選擇合適的處理技術,同時了解每種技術的優勢與使用場合,然后結合萃取冶金實際生產情況進行技術科學應用,提高萃取冶金揮發性有機廢氣處理效率,實現企業低碳生產。
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