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挥发性VOCs废气处理技术

时间: 2019-08-12
   在塑料、橡胶加工、油漆生产、汽车喷漆和涂料生产等诸多产业领域中,产业品的生产和加工过程产生了大量含有挥发性有机化合物的废气。这些废气未经处理排进大气,在一定条件下会形成光化学污染,影响大气质量,影响动植物生长和人类的健康。某些有毒VOC废气有致残、致畸、致癌作用,对长期暴露其中的人体造成严重伤害。为此,各国颁布了相应的法令,限制该类气体的排放,我国于1997年颁布并实施的《大气污染综合排放标准》,限定33种污染物的排放限值,其中包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物。


  挥发性VOCs废气处理,有多种处理技术可供使用。但对于挥发性有机废气浓度低、风量大的废气,传统工艺存在投资运行用度高、处理效率低和处理后存在二次污染等难题。目前UV光解技术作为一种新型的空气污染控制技术,得日益广泛的应用。该项技术与传统的燃烧法、、吸收法、吸附法相比,对VOC低含量废气的处理有明显的优势。下面天浩洋小编给大家介绍几中常用对的VOCs废气处理技术。


  1.吸附法处理


  吸附法处理挥发性VOC废气的原理:吸附法利用某些具有吸附能力的物质如活性炭、硅胶、沸石分子筛、活性氧化铝等具有多孔材料吸附有害成分而达到消除有害污染的目的。微孔和介孔材料已被广泛应用于吸附过程。然而,在实践中遇到常见的多孔材料(如活性炭,硅胶和分子筛)的一些缺点,如低的吸附能力,易燃性,并有与再生有关的其他问题。因此,人们一直专注新型多孔材料的吸附能力,快速反应动力学和高可逆性。吸附法的优点在于去除效率高、能耗低、工艺成熟、脱附后溶剂可回收。缺点在于是设备庞大,流程复杂,投资后运行费用较高且有二次污染产生,当废气中有胶粒物质或其他杂质时,吸附剂易中毒。


  吸附法其吸附效果主要取决于吸附剂性质、气相污染物种和吸附系统工艺条件(如操作温度、湿度等因素),因而吸附法的关键问题就在于对吸附剂的选择。吸附剂要具有密集的细孔结构,内表面积大,吸附性能好,化学性质稳定,耐酸碱,耐水,耐高温高压,不易破碎,对空气阻力小。常用的吸附剂主要有活性炭(颗粒状和纤维状)、活性氧化铝、硅胶、人工沸石等。


  吸附法与其它净化方法的集成技术治理众多行业的有机废气,在国内得到了推广应用。


  如采用液体吸附和活性炭吸附法联合处理高浓度可回收苯乙烯废气;采用吸附法和催化燃烧法联合处理丙酮废气等。吸附法与其它净化方法联用后不仅避免了两种方法各自的缺点,而且具有吸附效率高,无二次污染等特点。


  2.溶剂吸收法处理


  溶剂吸收法处理挥发性VOC废气的原理:溶剂吸收法是以液体溶剂作为吸收剂,使废气中的有害成分被液体吸收,从而达到净化的目的,其吸收过程是根据有机物相似相溶原理,常采用沸点较高、蒸气压较低的柴油、煤油作为溶剂,使 VOC 从气相转移到液相中,然后对吸收液进行解吸处理,回收其中的 VOC,同时使溶剂得以再生。该法不仅能消除气态污染物,还能回收一些有用的物质,可用来处理气体流量一般为 3000~15 000m3/h、浓度为0.05%~0.5%(体积分数)的VOC,去除率可达到 95%~98%。


  该法的优点在于对处理大风量、常温、低浓度有机废气比较有效且费用低,而且能将污染物转化为有用产品。但溶剂吸收法仍有不足之处,由于吸收剂后处理投资大,对有机成分选择性大,易出现二次污染。因而在处理VOC时需要选择多种不同溶剂分别进行吸收,较大增加了成本与技术复杂性。


  另外,有机物在吸收剂中的溶解度、有机废气的浓度、吸收器的结构形式,如填料塔、喷淋塔,液气比、温度等操作参数等均为吸收法的影响因素,任何一项发生改变将或多或少影响到吸收法效用。


  3.热破坏法处理


  热破坏法处理挥发性VOC废气的原理:热破坏法分为直接燃烧法、催化燃烧法和浓缩燃烧法。其破坏机理是氧化、热裂解和热分解,从而达到治理VOCs的目的。热破坏法适合小风量,高浓度的气体处理,对于连续排放气体的场合,使用设备简单,投资少,操作方便,占地面积少,另外可以回收利用热能,气体净化彻底。


  由于热破坏法是催化燃烧,所以要求的起燃温度低,大部分有机物和 CO 在 200~400 ℃即可完成反应,故辅助燃料消耗少,而且大量地减少了氮化物的产生,适用于较多场合。但热破坏法有燃烧爆炸危险,热力燃烧需消耗燃料,不能回收溶剂。而热催化氧化法中不允许废气中含有影响催化剂寿命和处理效率的尘粒和雾滴,也不允许有使催化剂中毒的物质,以防催化剂中毒,因此采用催化燃烧技术处理有机废气必须对废气作前处理。


  4.生物法处理


  挥发性VOC废气生物处理法的原理:生物处理技术应用于有机废气的净化处理是近几年才开始的,是一项新兴的技术。常见的生物处理工艺包括生物过滤法、生物滴滤法、生物洗涤法、膜生物反应器和转盘式生物过滤反应器法。


  生物膜法是利用微生物的新陈代谢过程对多种有机物和某些无机物进行生物降解,生成CO2 和H2O,进而有效去除工业废气中的污染物质。该法具有设备简单,运行维护费用低,无二次污染等优点。但对成分复杂的废气或难以降解的VOC,去除效果较差,体积大和停留时间长,选用不同的填料其降解有机废气的效果参差不同。


  5.UV光解法处理


  利用UV光解净化设备发出特制的高能UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧(即活性氧),同时高能UV紫外线光束及臭氧对有机废气进行协同光解氧化作用,使恶臭气体物质降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳,达到净化处理废气目的。


  优点:高效除恶臭,脱臭效率可达到99%以上;适应性强,可适应中低浓度,大气量,不同恶臭气体物质的脱臭净化处理;产品性能稳定,运行稳定可靠,每天可24小时连续工作;运行成本低本,设备耗能低,无需专人管理与维护,只需作定期检查。


  应用范围:印刷厂、喷涂厂、印染厂、电子厂、塑料厂、涂料厂、家具厂、炼油厂、橡胶厂、化工厂、造纸厂、皮革厂、农药厂、制药厂、食品加工厂、鱼粉饲料厂、养殖厂、屠宰厂、污水处理厂、垃圾中转站等恶臭气体、工业废气的净化处理。




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