Quali sono le apparecchiature per il trattamento dei gas di scarico dello stirene?

Quali sono le apparecchiature per il trattamento dei gas di scarico dello stirene？

1.Panoramica dei gas di scarico dello stirene

Lo stirene (formula chimica: C8H8) è un composto organico formato sostituendo un atomo di idrogeno dell'etilene con benzene. Lo stirene, noto anche come vinilbenzene, è un liquido oleoso trasparente incolore, infiammabile, tossico, insolubile in acqua, solubile in etanolo, etere, esposto all'aria gradualmente polimerizzata e ossidata. Lo stirene è un liquido infiammabile secondario con una densità relativa di 0,907, un punto di combustione spontanea di 490 gradi Celsius e un punto di ebollizione di 146 gradi Celsius. Le proprietà dello stirene sono relativamente stabili, utilizzate a livello industriale principalmente nella produzione di gomma sintetica, resina a scambio ionico, resina polieterea, plastificante e plastica e altri importanti monomeri.

1.Pericoli derivanti dai gas di scarico dello stirene

Lo stirene è irritante e inebriante per gli occhi e le vie respiratorie superiori. L'avvelenamento acuto con un'elevata concentrazione di stirene può irritare fortemente gli occhi e le mucose del tratto respiratorio superiore, provocando dolore agli occhi, lacrime, naso che cola, starnuti, mal di gola, tosse e altri sintomi, seguiti da mal di testa, vertigini, nausea, vomito e stanchezza generale. La contaminazione degli occhi con il liquido stirene può causare ustioni. L'avvelenamento cronico da stirene può causare sindrome nevrastenica, mal di testa, affaticamento, nausea, perdita di appetito, distensione addominale, depressione, amnesia, tremore delle dita e altri sintomi. Lo stirene ha un effetto irritante sulle vie respiratorie e l'esposizione a lungo termine può causare alterazioni polmonari ostruttive.

1. Apparecchiature per il trattamento dei gas di scarico dello stirene

Per le apparecchiature per il trattamento dei gas di scarico dello stirene, esistono principalmente apparecchiature per l'adsorbimento del carbone attivo, apparecchiature per la purificazione ionica, apparecchiature per la combustione, ecc.

(1) apparecchiature di adsorbimento di carbone attivo

L'attrezzatura per l'adsorbimento del carbone attivo consiste principalmente nell'uso di adsorbenti solidi porosi (carbone attivo, gel di silice, setaccio molecolare, ecc.) per trattare i gas di scarico organici, in modo che i componenti dannosi possano essere completamente assorbiti attraverso la forza del legame chimico o la gravità molecolare e adsorbiti su la superficie dell'adsorbente, in modo da raggiungere lo scopo di purificare il gas di scarico organico. Attualmente, il metodo di adsorbimento viene utilizzato principalmente in grandi volumi d'aria, bassa concentrazione (≤800 mg/m3), assenza di particolato, assenza di viscosità, trattamento di purificazione dei gas di scarico organici a bassa concentrazione a temperatura ambiente.

Il tasso di purificazione del carbone attivo è elevato (l'assorbimento del carbone attivo può raggiungere il 65%-70%), funzionamento pratico e semplice, investimento basso. Dopo la saturazione dell'adsorbimento, è necessario sostituire il nuovo carbone attivo e la sostituzione del carbone attivo deve costare, inoltre il carbone attivo saturo sostituito deve anche trovare professionisti per il trattamento dei rifiuti pericolosi e il costo operativo è elevato.

Il tasso di purificazione del carbone attivo è elevato (l'assorbimento del carbone attivo può raggiungere il 65%-70%), funzionamento pratico e semplice, investimento basso. Dopo la saturazione dell'adsorbimento, è necessario sostituire il nuovo carbone attivo e la sostituzione del carbone attivo deve costare, inoltre il carbone attivo saturo sostituito deve anche trovare professionisti per il trattamento dei rifiuti pericolosi e il costo operativo è elevato.

L'adsorbimento fisico avviene principalmente nel processo di rimozione delle impurità nelle fasi liquida e gassosa della zeolite. La struttura porosa della zeolite fornisce una grande quantità di superficie specifica, quindi è molto facile assorbire e raccogliere le impurità. A causa del reciproco adsorbimento delle molecole, un gran numero di molecole sulla parete dei pori della zeolite può produrre una forte forza gravitazionale, proprio come una forza magnetica, in modo da attirare le impurità nel mezzo verso l'apertura.

Oltre all'adsorbimento fisico, sulla superficie della zeolite si verificano spesso reazioni chimiche. La superficie contiene una piccola quantità di leganti chimici, sotto forma di gruppi funzionali di ossigeno e idrogeno, e queste superfici contengono ossidi macinati o complessi che possono reagire chimicamente con le sostanze adsorbite, in modo da combinarsi con le sostanze adsorbite e aggregarsi all'interno e alla superficie di zeolite.

Una selezione ragionevole ed efficiente della zeolite può massimizzare la capacità di adsorbimento del tamburo e risparmiare il consumo di energia. Rispetto ad altri materiali di adsorbimento, presenta i seguenti vantaggi:

Forte selettività di adsorbimento：

Dimensione dei pori uniforme, adsorbente ionico. Può essere adsorbito selettivamente in base alla dimensione e alla polarità della molecola.

Risparmia energia di desorbimento：

Il setaccio molecolare idrofobo con elevato rapporto Si/Al non assorbe le molecole d'acqua presenti nell'aria, riducendo la perdita di calore causata dall'evaporazione dell'acqua.

Forte capacità di assorbimento：

La capacità di adsorbimento è ampia, l'efficienza di adsorbimento a stadio singolo può raggiungere il 90~98% e la capacità di adsorbimento è ancora elevata a temperature più elevate.

Resistenza alle alte temperature e non infiammabilità：

Ha una buona stabilità termica, la temperatura di desorbimento è 180~220℃ e la temperatura di resistenza al calore in uso può raggiungere 350℃. Il desorbimento è completo e il tasso di concentrazione di COV è elevato. Il modulo zeolite può resistere a una temperatura massima di 700 ℃ e può essere rigenerato offline ad alta temperatura.

（3）Apparecchiature per la combustione

L'apparecchiatura di combustione brucia completamente i composti organici volatili ad alta temperatura e con aria sufficiente per decomporsi in CO2 e H2O. Il metodo di combustione è adatto a tutti i tipi di gas di scarico organico e può essere suddiviso in apparecchiature a combustione diretta, apparecchiature a combustione termica (RTO) e apparecchiature di combustione catalitica (RCO).

Il gas di scarico ad alta concentrazione con concentrazione di emissione superiore a 5.000 mg/m³ viene generalmente trattato mediante apparecchiature a combustione diretta, che bruciano i gas di scarico COV come combustibile e la temperatura di combustione è generalmente controllata a 1.100 ℃, con un'elevata efficienza di trattamento, che può raggiungere il 95% -99%.

Apparecchiature per la combustione termica(RTO) è adatto per trattare la concentrazione di 1000-5000 mg/m³ di gas di scarico, l'uso di apparecchiature di combustione termica, la concentrazione di COV nel gas di scarico è bassa, la necessità di utilizzare altri combustibili o gas di combustione, la temperatura richiesta da le apparecchiature a combustione termica sono inferiori alla combustione diretta, circa 540-820 ℃. L'efficienza delle apparecchiature di combustione termica per il trattamento dei gas di scarico dei COV è elevata, ma se i gas di scarico dei COV contengono S, N e altri elementi, il gas di scarico generato dopo la combustione porterà a un inquinamento secondario.

Il trattamento dei gas di scarico organici mediante apparecchiature di combustione termica o apparecchiature di combustione catalitica ha un tasso di purificazione relativamente elevato, ma i suoi costi di investimento e operativi sono estremamente elevati. A causa dei numerosi e sparsi punti di emissione, è difficile realizzare una raccolta centralizzata. I dispositivi incendiari richiedono più set e richiedono un ingombro elevato. Le apparecchiature di combustione termica sono più adatte per il funzionamento continuo 24 ore su 24 e condizioni di gas di scarico stabili e ad alta concentrazione, non adatte per condizioni di linea di produzione intermittente. Il costo di investimento e di esercizio della combustione catalitica è inferiore a quello della combustione termica, ma anche l'efficienza di purificazione è inferiore. Tuttavia, il catalizzatore in metallo prezioso può facilmente causare guasti tossici a causa delle impurità presenti nel gas di scarico (come il solfuro) e il costo di sostituzione del catalizzatore è molto elevato. Allo stesso tempo, il controllo delle condizioni di aspirazione dei gas di scarico è molto rigoroso, altrimenti potrebbe causare il blocco della camera di combustione catalitica e causare incidenti di sicurezza.

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