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工业VOC废气的处理技术分类介绍

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2018.06.20
信息摘要:
挥发性有机化合物,简称VOC,是指在常压下沸点低于260℃或室温时饱和蒸汽压大于71Pa的有机化合物。VOC的种类很多,其中常见的是用于工业…
挥发性有机化合物,简称VOCs,是指在常压下沸点低于260℃或室温时饱和蒸汽压大于71Pa的有机化合物。VOCs的种类很多,其中常见的是用于工业溶剂的芳香烃、醇类、酷类和醛类。多数的VOCs有毒、有恶臭,有致癌性,对人体和环境产生极大的危害,世界各国都通过立法不断限制VOC的排放量。
VOC的来源主要有固定源和移动源两种。移动源主要有汽车、轮船和飞机等以石油产品为燃料的交通工具的排放气;固定源的种类很多,主要为石油化工工艺过程和储存设备等的排出物及各种使用有机溶剂的场合,如喷漆、印刷、金属除油和脱脂、粘合剂、制药、塑料和橡胶加工等。除了这些大污染源外,还有日常生活中随处可见的小污染源,如油漆、涂料、地板腊等。就目前的技术水平而言,无法避免这些气相污染物的排放,因此人们迫切需要有效治理这些气相污染物的技术。
VOC废气处理技术 
VOC废气的处理技术基本分为两大类,即回收技术和销毁技术。 
1 回收技术 
回收技术是通过物理的方法,改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法,主要包括冷凝技术、吸收技术、吸附技术、膜分离技术等。 
1.1 冷凝技术 
利用物质在不同温度下具有不同的饱和蒸汽压的性质,采用降低系统温度或提高系统压力,使处于蒸汽状态的污染物冷凝,从废气中分离出来的过程。一般适用于高浓度、高沸点、小气量、单组分VOC废气的净化。 
1.2 吸收技术 

采用低挥发或不挥发液体为吸收剂,通过吸收装置利用废气中各种组分在吸收剂中的溶解度或化学反应特性的差异,使废气中的有害组分被吸收剂吸收,从而达到净化废气的目的。一般适用于气量、高浓度、低温度、高压力VOC废气的净化。 


活性炭吸附塔

1.3 吸附技术 
利用固体吸附剂对废气中各组分吸附选择性的不同而分离的方法。VOC通过吸附被浓缩到吸附剂表面上,再进行后续一次性抛弃、蒸汽脱附回收、真空脱附回收或热脱附催化燃烧处理。一般适用于大气量,低浓度,净化要求高的VOC废气净化。吸附法是经典和常用的VOCs净化技术,也是目前工业VOCs治理的主流技术之一。 
1.4 膜分离技术 
利用天然或人工合成的膜材料来分离污染物的过程。废气进入压缩机压缩后冷凝,冷凝下来的有机物进行回收,余下的进入膜分离单元后分为两股,一股返回压缩机重新进行处理,一股处理后排出。 
该法是一种新型的分离方法,一般适用于浓度、小气量、有较高回收价值的VOC废气处理。 
2 销毁技术 
销毁技术是通过化学或生化反应,用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变成为二氧化碳和水等无害无机小分子化合物的方法,主要包括热力焚烧、催化燃烧、生物氧化、低温等离子体破坏和光催化氧化技术等。 
2.1 热力焚烧技术 
热力焚烧法指将废气加热并控制燃烧温度在700℃以上,在此温度下,大部分的有机物都可以被分解为CO2和水H2O,去除效率可达95%以上。 
基本可以处理所有的VOC废气,但投资费用较高,特别当浓度低时需补充染料,运行费用高。主要方式包括直接热力焚烧法、蓄热式焚烧法(RTO)、锅炉热力焚烧法。 
2.2催化燃烧技术 
催化燃烧法是利用催化剂在较低温度下将VOC氧化分解,反应温度通常为250~500℃之间。由于催化燃烧法的温度低,和热力焚烧法相比,设备运行费用较低。 
当废气中含有能引起催化剂中毒或易产生二噁英的物质时,如含硫、卤素,不宜采用催化燃烧法。其余VOC基本均可以,尤其是中等浓度的废气。 
2.3 生物处理技术 
将废气中的有机物通过双膜理论的方式扩散到生物膜,然后利用微生物的代谢活动将复杂的有机物转变为简单的无机物和其它细胞质。 

主要包括生物过滤床、生物洗涤床和生物滴滤床等方式,一般用于可生物降解的低浓度VOC废气。 


低温等离子净化器

2.4 低温等离子体技术 在常温常压下,通过高压脉冲放电获得高能电子、离子和自由基等活性粒子,与VOC废气发生作用,将其转化为CO2、SO2等无害或低害物质。 
该法初期应用于除臭净化,效果较好,但对VOC的作用机理研究还不够充分,净化效率偏低,有中间产物形成,一般用于低浓度VOC废气的处理。 
2.5 光催化技术 
光催化技术是一种利用新型的复合纳米高科技功能材料的技术,也是普遍应用于很多空气净化的技术。光催化剂纳米粒子在一定波长的光线照射下受激生成电子—空穴对,空穴分解催化剂表面吸附的水产生氢氧自由基,电子使其周围的氧还原成活性离子氧,从而具备极强的氧化—还原作用,将光催化剂表面的各种污染物摧毁,从而在空气净化效果。

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