常用vocs廢氣處理技術(shù)簡介

 

目前，vocs廢氣處理技術(shù)主要包括熱破壞法、變壓吸附分離凈化技術(shù)、低溫等離子體法、吸附法和氧化處理法。

 

1.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***的處理方法。

 

熱破壞法對(duì)低濃度有機(jī)廢氣的處理具有******的效果，因此被廣泛應(yīng)用于低濃度廢氣的處理。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(duì)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)。這種方法比直接燃燒花費(fèi)的時(shí)間少，但是沒有催化劑的幫助它不能工作。目前使用的催化劑***部分是金屬和金屬鹽。雖然這兩種催化劑的催化效果相對(duì)較***，技術(shù)也相當(dāng)成熟，但價(jià)格相對(duì)較高，因此處理成本相對(duì)較高。近年來，催化劑的研發(fā)***多集中在非貴金屬催化劑方向，并取得了很***進(jìn)展。此外，在催化有機(jī)廢氣的過程中，需要催化劑載體，對(duì)提高催化活性和穩(wěn)定性有重要作用。目前，陶瓷多用作催化劑載體，但在未來的催化劑研究中，應(yīng)加快高效活性催化劑及其載體的研發(fā)。

 

2.吸附法

 

有機(jī)廢氣處理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，能夠徹底凈化有***的有機(jī)廢氣。

 

但這種方法也存在設(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。目前處理有機(jī)廢氣多采用吸附法，常用活性炭，主要是因?yàn)榛钚蕴康目捉Y(jié)構(gòu)更***，吸附性更強(qiáng)。此外，經(jīng)過氧化鐵或臭氧處理后，活性炭的吸附性能會(huì)更***，有機(jī)廢氣的處理也會(huì)更安全有效。

 

3.生物法

 

從廢氣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***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***化處理有機(jī)廢氣的方法。一般來說，一個(gè)完整的有機(jī)廢氣生物處理工藝包括三個(gè)基本步驟:a)有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物***先與水接觸，可迅速溶于水；b)在液體濃度較低的情況下，溶解在液膜中的有機(jī)物可以逐漸擴(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)廢氣在其自身生理代謝過程中會(huì)發(fā)生降解，***終轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境無***的化合物。

 

4.變壓吸附分離純化技術(shù)

 

變壓吸附分離純化技術(shù)利用氣體成分可以吸附在固體材料上的***性。在有機(jī)廢氣分離凈化裝置中，氣體的壓力會(huì)發(fā)生一定程度的變化，有機(jī)廢氣將通過這種壓力變化進(jìn)行處理。變壓吸附技術(shù)主要采用物理方法凈化有機(jī)廢氣，所用材料為沸石分子篩。沸石分子篩在吸附選擇性和吸附容量方面具有一定的***勢(shì)。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(gè)環(huán)節(jié)。吸附有機(jī)廢氣后，通過一定的工藝轉(zhuǎn)化，保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，循環(huán)往復(fù)，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(dòng)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)氣體方面具有******的效果。

5.氧化法

 

熱氧化是***適合有毒有***且不需要回收的VOC的處理技術(shù)和方法。氧化法的基本原理:VOC與O2反應(yīng)生成CO2和H2O。化學(xué)方程式如下:Acxhyoz+Bo2 → Co2+DH2O。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(huì)產(chǎn)生可見火焰。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(duì)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。目前用于催化氧化的催化劑有兩種，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塊狀填料；非貴金屬催化劑主要是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成。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毒***催化劑的物質(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法結(jié)合，降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)溫度。

 

6.低溫等離子體法

 

低溫等離子體又稱物質(zhì)的***四種形態(tài)，由電離的導(dǎo)電氣體組成，組合成分包括分子、電子、正離子、負(fù)離子、激發(fā)態(tài)的原子或分子、基態(tài)的原子或分子、質(zhì)子和光子。即由***量正負(fù)點(diǎn)狀粒子和中性粒子組成的分子以每秒300萬至3000萬次的速度反復(fù)轟擊異味氣體，啟動(dòng)、電離、裂解廢氣中的各種有***成分，使其發(fā)生氧化等一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，然后經(jīng)過反復(fù)的凈化過程，將廢氣中的有***物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無***物質(zhì)。該方法在廢氣處理中的應(yīng)用前景非常廣闊。但***部分還處于實(shí)驗(yàn)階段，沒有有效的工業(yè)化應(yīng)用，處理效率無法保證。

 

7.催化燃燒法

 

高溫下，惡臭物質(zhì)與燃?xì)獬浞只旌?，?shí)現(xiàn)完全燃燒。適用于處理濃度高、氣體體積小的可燃?xì)怏w。凈化效率高，惡臭物質(zhì)被徹底氧化分解。但設(shè)備易腐蝕，消耗燃料，處理成本高，存在二次污染。