揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣的處理方法

 

揮發(fā)性有機(jī)化合物是一種疏水性和持久性有機(jī)污染物，***多具有致癌、致畸和致突變性，對環(huán)境有潛在危害。多種VOCS被***家環(huán)保局列為***先控制和監(jiān)測的污染物，如鹵代烷烴、氯烯烴、氯芳烴、芳烴及其氧化物和氮化物等。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放量日益增加，具有范圍廣、排放量***的***點(diǎn)，其處理已成為***內(nèi)外研究熱點(diǎn)之一。

那么處理VOCS廢氣有多少種方法呢？不到1%的人知道。讓我們來看看處理揮發(fā)性有機(jī)化合物廢氣的五種技術(shù)方法。

一、熱損傷法

熱破壞法是指直接和輔助燃燒有機(jī)氣體即VOC，或者利用合適的催化劑加速VOC的化學(xué)反應(yīng)，***終降低有機(jī)物濃度使其不再有害的處理方法。

熱銷毀法對低濃度有機(jī)廢氣的處理具有******的效果，因此在低濃度廢氣的處理中得到了廣泛的應(yīng)用。這種方法主要分為兩種，即直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒有機(jī)廢氣的熱處理效率相對較高，一般達(dá)到99%。催化燃燒是指在催化床的作用下，加速有機(jī)廢氣的化學(xué)反應(yīng)。該方法比直接燃燒耗時少，是一種高濃度、低流量的有機(jī)廢氣凈化技術(shù)。

二、吸附法

有機(jī)廢氣中的吸附法主要適用于低濃度、高通量的有機(jī)廢氣。目前，有機(jī)廢氣的處理方法已經(jīng)相當(dāng)成熟，能耗低，但處理效率高，可以徹底凈化有害的有機(jī)廢氣。實(shí)踐證明，這種處理方法值得推廣應(yīng)用。

但是，這種方法也存在設(shè)備體積***、工藝流程復(fù)雜等缺陷。如果廢氣中含有***量雜質(zhì)，很容易導(dǎo)致工人中毒。因此，吸附劑是該方法處理廢氣的關(guān)鍵。目前采用吸附法處理有機(jī)廢氣，經(jīng)常使用活性炭，主要是因?yàn)榛钚蕴康目捉Y(jié)構(gòu)更***，吸附能力更強(qiáng)。

此外，經(jīng)過氧化鐵或臭氧處理后，活性炭的吸附性能會更***，有機(jī)廢氣的處理也會更安全有效。

三、生物處理方法

從處理的基本原理來看，有機(jī)廢氣的生物處理是利用微生物的生理過程將有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物，如CO2、H2O等簡單的無機(jī)物。這是一種無害的處理有機(jī)廢氣的方法。

一般來說，一個完整的有機(jī)廢氣生物處理過程包括三個基本步驟:a)有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物***先與水接觸，可迅速溶解在水中；b)溶解在液膜中的有機(jī)物，在液體濃度較低的情況下，可以逐漸擴(kuò)散到生物膜中，然后被附著在生物膜上的微生物吸收；c)微生物吸收的有機(jī)廢氣在其自身的生理代謝過程中會發(fā)生降解，***終轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的化合物。

四、變壓吸附分離純化技術(shù)

變壓吸附分離純化技術(shù)利用氣體組分可以吸附在固體材料上的***點(diǎn)。在有機(jī)廢氣分離凈化裝置中，氣體的壓力會發(fā)生一定程度的變化，有機(jī)廢氣將通過這種壓力變化得到處理。

PSA技術(shù)主要采用物理方法凈化有機(jī)廢氣，使用的材料為沸石分子篩。沸石分子篩在吸附選擇性和吸附容量方面具有一定的***勢。在一定的溫度和壓力下，這種沸石分子篩可以吸附有機(jī)廢氣中的有機(jī)成分，然后將剩余的氣體輸送到下一個環(huán)節(jié)。吸附有機(jī)廢氣后，通過一定的工藝進(jìn)行轉(zhuǎn)化，以維持和提高吸附劑的再生能力，使吸附劑可以再次投入使用，然后重復(fù)前面的工藝，反復(fù)循環(huán)，直到有機(jī)廢氣得到凈化。

近年來，該技術(shù)已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，在氣體分離方面取得了******的效果。該技術(shù)的主要***點(diǎn)是:能耗少、成本低、工藝操作自動化、分離提純后混合物純度高、環(huán)境污染小等。該技術(shù)在回收和處理有價(jià)氣體方面效果******，具有廣闊的市場前景，將成為未來有機(jī)廢氣處理技術(shù)的發(fā)展方向。

五、氧化法

熱氧化是一種適合有毒有害、不需要回收利用的VOC處理技術(shù)和方法。氧化法基本原理:VOC與O2反應(yīng)生成CO2和H2O，化學(xué)方程式如下:

從化學(xué)反應(yīng)方程來看，氧化反應(yīng)類似于化學(xué)燃燒過程，但由于其VOC濃度較低，在化學(xué)反應(yīng)中不會產(chǎn)生可見的火焰。一般來說，氧化法可以通過兩種方法保證氧化反應(yīng)的順利進(jìn)行:a)加熱。使含有VOC的有機(jī)廢氣達(dá)到反應(yīng)溫度；b)使用催化劑。如果溫度相對較低，氧化反應(yīng)可以在催化劑表面進(jìn)行。因此，有機(jī)廢氣處理的氧化法分為以下兩種方法:

1)催化氧化法。目前，催化氧化中使用的催化劑有兩種，即貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑。貴金屬催化劑主要包括鉑、鈀等。，它們以細(xì)顆粒的形式附著在催化劑載體上，催化劑載體通常是金屬或陶瓷蜂窩體或散裝填料；非貴金屬催化劑主要是通過將過渡元素金屬氧化物如二氧化錳與粘結(jié)劑按一定比例混合而制備的。為了有效防止催化劑中毒后失去催化活性，在處理前必須徹底去除能使催化劑中毒的物質(zhì)，如鉛、鋅、汞等。如果不能去除有機(jī)廢氣中的催化劑毒物和覆蓋物，這種催化氧化法不能用于處理VOC；

2)熱氧化法。目前熱氧化方法有三種:熱燃燒法、分區(qū)法和蓄熱法。三種方法的主要區(qū)別在于熱量回收的方式。這三種方法都可以與催化方法相結(jié)合，降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)溫度。