周龍長,何幼新,祝文靜
(1.安徽萊格工程技術有限公司,安徽 合肥 230001;2.防城港楓葉糧油工業有限公司,廣西 防城港 538000;3.上海魯和機械工程有限公司,上海 200000)
油脂加工生產過程中,預處理車間油料在軟化調質、蒸炒或膨化、壓榨、干燥等環節,油料在高溫、擠壓的作用下,排放的廢氣含有粉塵、散發出油料特有的氣味、油漬味及其他綜合異味,如芝麻油和花生油的香味等較濃厚。通常將油脂中所帶的各種氣味統稱為異味,這些氣味有些是天然的,天然氣味主要為低分子醛、酮、游離脂肪酸、不飽和碳氫化合物等。有些是在制油和加工中產生的焦糊味。油脂加工廠的排出的異味氣體如臭氣、VOCs非甲烷總烴、三苯等,這些廢氣雖然污染強度不大,但排放量大、成分復雜,容易對周圍居民的生活環境、廠區工作環境造成較大的影響。長期生活于這些氣味的物質的環境中,將破壞甚至傷害人的嗅覺,影響人的情緒,危害人體的健康乃至影響人的生命。
目前,在對有機廢氣治理過程中,處理方法有很多,可采用的即回收和消除,其中回收治理是一種物理方法;消除治理是將廢氣中的揮發性有機物有效轉化,將其分解為無害的CO2、水及其他對環境影響較小的氣體。主要有以下幾種:
(1)吸收法。利用異味氣體物質溶于水或氣體化學液中發生反應,并生成無味分子,從而使廢氣得到凈化。由于吸收劑一般用植物提取液或水、酸、堿以及強氧化劑類,雖然使用效果可靠,但容易產生二次污染。
(2)吸附法。利用多孔介質對臭味分子進行吸附,大多以活性炭作為吸附載體,吸附有機廢氣中的有害物質。此種方法凈化率較高;但運行維護成本高,且吸附效果不穩定;活性炭的吸附過程主要包括以下幾個方面:吸附凈化、熱脫再生,隨著吸附的量增加而吸附能力逐步飽和衰退,熱脫再生同樣需要消耗蒸汽造成成本居高不下。
(3)冷凝法。對有害的異味氣體進行冷凝冷凍降溫或調整壓力,從而促使其由氣體轉化為液態或固態,并從中分離出來得到凈化。
(4)燃燒法。利用異味氣體中的有機廢氣含有可燃成分,燃燒后分解成無害水和CO2等有機成分。由于燃燒溫度高需要添加燃料且需要連續燃燒,因此,設備以及運行成本高。
(5)生物法。將廢氣中有害物質先溶于水,再利用微生物的生命活動,將有害物進行凈化。綜合考慮各因素,煉膠廢氣采用集氣罩收集后經噴淋降溫塔和活性炭吸附裝置處理,尾氣集中收集后通過1根15m高的排氣筒高空排放。

圖1 設備組成
(6)等離子法。采用高壓放電方式對于有機廢氣有效的處理,通過氧自由基和羥基自由基將氣味分子氧化,低溫等離子技術作用快速,對于有效增強除味效率,較之于其他的方法和方式而言,等離子技術的應用,可謂有過之而無不及,更節能環保。
近年來,隨著環保壓力的加強,油脂加工企業逐步面臨著異味氣體治理完善的境況,如何選擇更加環保智能化的系統處理設備,更加有效地處理異味氣體的同時不產生新的污染源,下面就有關荷蘭AEROX等離子設備技術的介紹。
AEROX使用的是最先進的除味技術,其工作原理確保了等離子模塊不予待處理的廢氣接觸,只有風機吸進來并經過濾的空氣才能進入等離子裝置,然后,正壓噴入待處理的廢氣,同時,設備裝有止回閥確保臟的廢氣不會倒流入除味設備。首先,風機將少量的環境空氣吸入,經三級過濾和加熱裝置(空氣濕度過高時才開啟)后進入除味設備主體柜內。主體柜內裝有低溫等離子組,我們稱為“等離子模塊”,等離子模塊可以將風管內的氧氣和水蒸氣分子轉化成自由基,這些自由基混合物反應活性很高,我們稱為“氧自由基”。氧自由基以很快的速度,經由風管接頭,將氣味分子氧化,從而減輕甚至除去氣味。接頭是根據客戶的風管量身定制的,無論客戶的風管是垂直的還是水平的均可。

圖2 除異味原理示意圖
除味設備的運行由控制柜控制。操作簡單快速,可自動開關,也可連接到中控系統,可更節能。AEROX可以遠程監控設備的運行,如設備發生故障或過濾器需更換,AEROX可遠程協助。
AEROX除異味設備成功應用于禽類動物飼料、水產飼料、寵物食品、煙草、橡膠輪胎、油籽加工行業。

圖3 預處理車間使用現場圖片一
AEROX的低溫等離子除味設備不同于在線式低溫等離子,是噴射式的,等離子組與排氣管道不接觸,安全可靠;與其他處理方法相比,AEROX技術具有以下優勢:
(1)除味原理:非接觸式低溫等離子技術,通過利用帶自由基的活性氧噴射快速氧化氣味分子,低溫等離子技術作用快速,接觸時間非常短即可完成反應。
(2)高效:最先進的技術,AEROX使用的是最先進的除味技術,除味有效率可高達98%;單臺Aerox-Injector設備,即可處理高達90000m3/h的風量

圖4 預處理車間使用現場圖片二

表1 除味效果圖
(3)裝簡單:設備結構緊湊,占地面積小;可放在室內外任何環境下;反應裝置和風機可以放在不同區域。
(4)操作與維護:操作簡單快速,幾乎無須時間進行設置,可自動開關,也可連接到中控系統維護和更換方便:可快速維護和更換等離子模塊,幾個小時即可無須停止生產。更換頻率取決于生產強度,一般建議設備運行8000個小時或設備安裝最多48個月后,為了保證設備性能和運行的安全,用戶需要更換等離子板。AEROX負責更換等離子模塊并對操作人員進行操作指導。過濾裝置(含袋式過濾器, 高效空氣過濾器和炭缸的使用壽命與用戶所在地周邊空氣質量有關,平均可工作約16000小時。
(5)環保:無廢物,不須燃料、水,無須化學試劑;處理后的氣體對設備和環境沒有任何影響。
可處理排放的飽和氣流;通過止回閥和風機防止處理后的氣體回流;不產生任何廢物,能耗低;如果生產中不再產生氣味或無投訴,可很容易地關閉設備;設備維護過程中可不停機;回收更換的廢舊等離子模塊,客戶無須進行廢物處理。
(6)客戶需求定制:根據客戶的需求,AEROX工程師綜合考慮客戶加工的原料種類和工藝,由客戶和環保機構認可的第三方檢測機構共同現場取樣處理,對處理前和處理后的氣體中的臭氣濃度、 總VOCs、非甲烷總烴、臭氧等進行對比檢測,并對照國家環保標準要求,通過多組對比結果,最終為客戶選型最佳的除味效率的設備配置,同時,檢測結果作為驗收依據,以解決用戶的后顧之憂。
油脂加工過程中產生的異味氣體,應該選擇正確的合適的治理方法,能避免和減少異味影響操作職工身心健康和周圍的大氣環境。糧油加工企業應高度重視對工廠產生的有機廢氣的凈化治理工作,盡可能降低有機廢氣的排放量及排放濃度,符合且低于排放標準要求。為了更好地提高產生的異味氣體的凈化治理效果,并對其中具有經濟價值的有機物進行回收利用,且對處理方法及工藝進行不斷的優化完善,如此更能提高企業經濟效益,同時,保障其運營過程中不降低或少降低社會效益與環境效益,從而實現經濟與資源環境的可持續健康發展。