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味精生產(chǎn)中VOC有機廢氣,惡臭廢氣源及處理技術(shù)分析

 

味精生產(chǎn)過(guò)程中惡臭廢氣源及處理技術(shù)分析
 
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    作者:山東帕克環(huán)保工程有限公司-VOC臭氣\廢氣、異味處理部   VOC有機廢氣處理-污水站臭氣處理-車(chē)間異味處理-生產(chǎn)廢氣處理  

1 工藝惡臭源分析

 味精的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可以分為四個(gè)工藝階段:原料的預處理和淀粉水解糖的制備;種子的擴大培養與谷氨酸的發(fā)酵;谷氨酸的提??; 谷氨酸制取味精以及味精成品加工;

 根據這四個(gè)工藝階段,味精生產(chǎn)工廠(chǎng)一般把味精生產(chǎn)分為:糖化車(chē)間、發(fā)酵車(chē)間、提取車(chē)間和精制車(chē)間。由工藝圖看出,在整個(gè)生產(chǎn)工藝中,各個(gè)車(chē)間都會(huì )不同程度的產(chǎn)生異味惡臭源,主要分析如下:

1、糖化車(chē)間

預處理工藝段:主要是利用盤(pán)磨機、錘式粉碎機或輥式粉碎機對原料進(jìn)行粉碎,基本不產(chǎn)生惡臭異味,主要污染物是粉塵。

水解工藝段:主要是將淀粉水解為葡萄糖的過(guò)程,該工藝簡(jiǎn)單,水解時(shí)間短,但水解過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生一定的水解副產(chǎn)物,有一定的揮發(fā)性有機酸酸的味道,廢氣溫度為常溫。

過(guò)濾工藝段:與過(guò)濾方式有一定的關(guān)系,主要是原料的異味揮發(fā),廢氣源面積大,濃度低,廢氣的收集有一定難度。

2、發(fā)酵車(chē)間

發(fā)酵前的高溫滅菌工藝段:高溫(120℃),含有大量水汽(99%以上),VOC濃度較低,主要是原料及營(yíng)養物質(zhì)的揮發(fā)氣,持續時(shí)間短(約50min),具有間歇性;

發(fā)酵工藝段:廢氣成分復雜、濃度較高,經(jīng)檢測,主要是醇類(lèi)、酮類(lèi)、有機胺類(lèi)等100多種VOC,總計量濃度在3000ppm以上(數據結合生物制藥發(fā)酵),溫度較低(30—40℃),水汽含量低,持續時(shí)間較長(cháng),具有間歇性,此工藝段在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,惡臭值貢獻較大。

離心機工藝段:異味惡臭為整個(gè)離心機工作時(shí)揮發(fā),濃度較發(fā)酵低,較過(guò)濾高,惡臭味道為發(fā)酵異味,廢氣源屬于點(diǎn)源,收集方式需對整個(gè)離心機區域進(jìn)行密閉。

3、精制車(chē)間

過(guò)濾工藝段:若采用板框過(guò)濾式,主要是發(fā)酵異味及溶媒揮發(fā)氣,濃度較低,具有間歇性,常溫,水汽含量較低。

干燥工藝段:干燥的目的是通過(guò)熱風(fēng)帶走味精表面的水分,但又要保留結晶水。干燥的溫度不能超過(guò)80℃,因溫度過(guò)高會(huì )使味精失去結晶水而焦化。常用的干燥方法有烘房干燥法、氣流干燥法、振動(dòng)式干燥法和沸騰干燥法。

廢氣特點(diǎn):水汽含量大,溫度較高(80℃),成分較為復雜,亦屬于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,惡臭值貢獻較大的惡臭源。

2 DDBD低溫等離子體處理技術(shù)分析

DDBD低溫等離子體技術(shù)運用雙介質(zhì)阻擋放電技術(shù),外加電壓達到氣體的放電電壓時(shí),氣體被擊穿,產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過(guò)程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個(gè)體系呈現低溫狀態(tài),所以稱(chēng)為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時(shí)間內發(fā)生分解,并發(fā)生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。

DDBD等離子體反應區富含極高的物質(zhì),如高能電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等,廢氣中的污染物質(zhì)可與這些具有較高能量的物質(zhì)發(fā)生反應,使污染物質(zhì)在極短的時(shí)間內發(fā)生分解,并發(fā)生后續的各種反應以達到講解污染物的目的。與傳統的電暈放電形勢產(chǎn)生的低溫等離子技術(shù)相比較,DDBD等離子體技術(shù)放電密度是電暈放電的1500倍,這就是傳統低溫等離子體技術(shù)治理工業(yè)廢氣99%以失敗而告終的原因。

主要反應如下:

過(guò)程一:高能電子的直接轟擊

過(guò)程二:O原子或臭氧的氧化

O2+e→2O

過(guò)程三:OH自由基的氧化

H2O+e→OH+H

H2O+O→2OH

H+O2→OH+O

過(guò)程四:分子碎片+氧氣的反應

3 味精生產(chǎn)異味惡臭選用技術(shù)分析

綜合第1、第2部分的分析,可知任何一種單獨的處理技術(shù)都不能將味精生產(chǎn)產(chǎn)生的異味惡臭徹底去除掉,在實(shí)際的處理系統中,都會(huì )結合廢氣產(chǎn)生的特點(diǎn),采用不同技術(shù)的組合來(lái)處理生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的異味惡臭。針對味精生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的異味惡臭特點(diǎn),做出以下分析。

3.1低濃度廢氣源

相對于其他工藝段產(chǎn)生的惡臭源,從廢氣濃度及溫度上,離心機及壓濾過(guò)程中產(chǎn)生廢氣濃度要低的多,溫度為較低,為常溫。

一般來(lái)說(shuō),對于離心機及壓濾機處的廢氣要做局部整體密閉,密閉要考慮人員的操作,此種密閉方式能完全將廢氣密封在一個(gè)較小的空間區域,不僅保證了通過(guò)換氣能將異味惡臭氣體完全置換,也很大程度上降低廢氣量,減少了企業(yè)的投資。

由于廢氣濃度較低,且廢氣參數并不是太復雜,只是廢氣中的成分較多,且多屬于VOC類(lèi),多指酮類(lèi)、醚類(lèi)、醇類(lèi)等,只靠簡(jiǎn)單的霧化噴淋或酸堿噴淋技術(shù)并不能將異味去除,因此通過(guò)處理技術(shù)對比分析,可采用以下兩種工藝路線(xiàn)。

圖3工藝中的逆流霧化塔也可改成催化氧化塔,霧化噴淋塔形式的選取要看原有廢氣的濃度,在調試過(guò)程中,會(huì )根據廢氣濃度及成分選擇是否需要加藥,或加藥量的多少。

3.2高溫高水汽異味惡臭源

這部分廢氣主要產(chǎn)生于滅菌及干燥工藝段,廢氣濃度較高,成分復雜,溫度高且水汽含量大,廢氣特性復雜性無(wú)疑會(huì )增加治理的難度,本技術(shù)建議廢氣首先經(jīng)過(guò)一個(gè)初步冷凝,將廢氣溫度降下來(lái),從而使廢氣中成分與凝結水一起降低,初步冷凝不僅一定程度上降低了廢氣中污染物的濃度,也為后續的處理提供優(yōu)越的條件。經(jīng)過(guò)初步冷凝以后的廢氣,處理工藝同樣可以參照3.1 低濃度廢氣源的解決方案。若濃度較高,可采用以下處理工藝:

3.2發(fā)酵廢氣源

主要源于酸化及發(fā)酵工藝段,此部分廢氣濃度高,廢氣量大,成分復雜,特別是發(fā)酵廢氣,廢氣排放時(shí)間長(cháng),濃度高達3000ppm(此數據結合生物制藥發(fā)酵車(chē)間監測數據),且多是VOC類(lèi)??刹捎靡韵鹿に?。

此工藝路線(xiàn)2015年已在針對發(fā)酵及閃蒸廢氣做過(guò)工程,迄今處理系統運行穩定,能滿(mǎn)足排放要求。

若企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中需要大量的蒸汽,且現有蒸汽需通過(guò)燃煤或燃氣供給,可考慮RTO的處理工藝,此工藝相對于其余工藝投資略高,但設備運行簡(jiǎn)單,管理方便,且余熱可以利用,比較其他技術(shù),也是唯一一種能創(chuàng )造利潤的環(huán)保技術(shù)。

3 小結

技術(shù)的選擇路線(xiàn)綜合了現有市場(chǎng)上及已經(jīng)成熟工業(yè)應用的技術(shù),工藝的組合也是通過(guò)了實(shí)際的工程操作,確定及肯定了此種路線(xiàn)的處理效果,但此工藝并不能照本宣科,具體工藝的選擇及優(yōu)化還必須以現場(chǎng)廢氣參數為依據;

詳細的設計源于原有廢氣參數,是選擇工藝的依據,也是治理能否達標的根本。山東帕克環(huán)保工程有限公司專(zhuān)注于臭氣異味等VOC有機廢氣的處理工藝研發(fā)和工程總包!

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