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VOCs廢氣（qì）治理9大工藝

瀏覽：- 發布日期：2017-10-30 09:42:08【大中小】

隨著工業化程度的不斷提（tí）高，VOCs的汙染有進一步擴（kuò）大（dà）的趨勢。而隨著最近環保政策的（de）愈加嚴厲，對有機汙染廢氣的排放（fàng）控製就顯得（dé）更為重要（yào）了。下（xià）麵一起來看看國內外都有（yǒu）哪（nǎ）些（xiē）技術呢？各有什麽優缺點呢（ne）？

一 處理原理及分類

目前的揮發性有機汙染物的治理包括破壞性，非破壞性方法，及（jí）這兩種方法的組合（hé）。

破壞（huài）性（xìng）的方法包（bāo）括燃燒、生物氧化、熱氧化、光催（cuī）化氧化，低溫等離子體及其集成的技術（shù），主要是由化學或生化反應，用光，熱，微生物和催化劑將VOCs轉化成CO2和H2O等無毒無機小分子化合物。

非破（pò）壞性法，即回收法，主要是碳吸附（fù）、吸收、冷凝和膜分離技術（shù），通過物理方（fāng）法，控製溫度，壓（yā）力（lì）或用選擇性滲透膜和選擇性吸附劑等來富集和分離揮發性有機（jī）化合物。

傳統的揮發（fā）性廢氣處理常用吸收、吸附法去除，燃燒（shāo）去除等，在最（zuì）近幾年中，半導體光催化（huà）劑的技術體，低溫等（děng）離子得到了迅（xùn）速發展。

二 處理工藝（yì）解析

1.吸附工藝

吸（xī）附法主要適用於低濃度氣（qì）態汙染物的淨（jìng）化，對（duì）於高濃度的有機氣體，通常需要首先經過冷凝等工藝將濃度降（jiàng）低後再進行吸附淨化。吸附（fù）技術是最為經典和常用的（de）氣體淨化技術，也是目（mù）前工業VOCs 治理的主流技術之一。吸附法的關鍵技術是吸附劑（jì）、吸附設備和（hé）工藝（yì）、再生介質、後處理工藝等。

活性炭因其具有大比表麵積和微孔結構而廣泛（fàn）應用於吸附回收有機氣體。目前，對活性炭（tàn）吸附有（yǒu）機氣（qì）體的（de）研究（jiū）主要集中在吸附平衡的預測、活性炭材料的改性及有機物的物化性質對活性（xìng）炭吸附性能的影響（xiǎng）。

優點：

適用於低濃度的各種汙染物；

活性炭價格不高，能源消耗低，應用起來比較經濟；

通過脫附冷凝（níng）可回收溶劑有機物；

應（yīng）用方便，隻與同空氣相接觸就（jiù）可以（yǐ）發揮作用；

活性炭具有良（liáng）好的耐酸堿和耐熱性，化學穩定性較高。

缺點（diǎn）：

吸附量小，物理吸附存在吸（xī）附飽和問題，隨著吸附劑（jì）的消耗，吸附能力也變（biàn）弱，使（shǐ）用（yòng）一段時間後（hòu）可能會（huì）出現吸附量小或失去吸（xī）附功能；

吸附時，存在吸（xī）附的專一性（xìng）問題，對混合氣體，可能吸（xī）附性會減弱，同時也（yě）存在分子（zǐ）直徑與活性炭孔徑不匹（pǐ）配，造成（chéng）脫附現象；

2.吸收工藝

用溶液（yè）、溶劑或清水吸收工業（yè）廢氣中的揮發性氣體，使（shǐ）其與廢氣（qì）分離的方法叫（jiào）吸收法。溶液、溶劑、清水稱為吸收劑。吸收劑不同可以吸收不（bú）同的有害氣體（tǐ）。

吸收法使用的吸收設備叫吸收（shōu）器、淨化器或洗滌器。吸收法的工藝流程和濕法除塵（chén）工藝近似，隻是（shì）濕法除塵（chén）工藝用清水，而吸收法淨化有害氣體要用（yòng）溶劑或溶液（yè）。

優點：

吸收（shōu）法工藝比較簡單，設備投資較低，操作和維修（xiū）費用基本與碳吸附法（fǎ）相當，由於吸收介質（zhì）是采用煤油（yóu）和（hé）吸收液，因此（cǐ）沒（méi）有二次汙染問題。

缺點：

此工藝方法回收效率低，對於環保（bǎo）要求較高時，很難（nán）達到允（yǔn）許的油氣排（pái）放標準；設備占地空間大；能耗高；吸收劑（jì）消耗較大，需不斷補充。

3.冷凝（níng）工藝

油品在儲運和銷售過程中部分輕烴組分揮發進入大氣（qì），造（zào）成資（zī）源浪費和環境（jìng）危害（hài）。同時有機溶劑廣泛應用於（yú）工業生（shēng）產中，每年都有大量的有機（jī）溶劑揮發到空氣（qì）中，危（wēi）害人類健康，造成嚴重的環（huán）境汙染。采取合適的方法回收（shōu）這些揮發性（xìng）有機物不但可以降低（dī）企業生產成本，而且具有巨大的環保（bǎo）效益（yì）。

冷凝法是用來回（huí）收VOCs的（de）一種有效方法，其基本原理（lǐ）是（shì）利用氣（qì）態汙染物在（zài）不同的溫度和壓力下具有（yǒu）不同飽和蒸汽壓，通過降低溫度和增加壓力，使（shǐ）某些有機（jī）物凝結出來，使VOCs得以淨化和回收。

優點：

冷凝（níng）法是利用物質沸點的不同回收，適合沸點較高的有機物，該方法具有回（huí）收純（chún）度高、設備工藝簡單、能耗低的優點；並有設備緊（jǐn）湊、占（zhàn）用空間小、自動化（huà）程度高（gāo）、維護方便、安全性好、輸（shū）出為液態油可直接利用（yòng）等優點；

缺點：

單一冷凝法要達標需要降到很低（dī）的溫度，耗電量巨大，不是真正意義上的“節能減排”。

4.膜分離（lí）工藝

在石油開采和儲運過程中，部分油品揮發到大氣中形成（chéng）的油氣中（zhōng），除空氣外，主要C4-C5以及少量芳香烴。這些有機蒸氣排放不僅造成嚴重的資源浪費，而且對空氣質量有（yǒu）很大影響，進而影響人類的健康，目前，有機（jī）蒸氣的分離回收方法主要是冷凝、活性炭吸附、膜分離法、溶劑吸收法。膜分離技術是一種效率（lǜ）較高的分離方法。

優點：

膜分離技術是近代石油化工（gōng）學科中分離科學的前沿（yán）技術。它具有投資小、見效快、流程簡單、回收率高、能耗低、無二次汙染的特點，具有較高的科技含量；

缺點：

投資大；膜國產率低，價格昂貴（guì），而（ér）且膜壽命短；膜（mó）分離裝置要求穩流、穩壓氣體，操作要（yào）求高。

5.燃燒工藝

一類VOCs 處理方法是所謂破壞性技術，即通過化學或生物的技術使VOCs 轉化為二（èr）氧化碳、水以及氯化氫等無毒或毒性小（xiǎo）的無機物。燃燒法即屬（shǔ）此（cǐ）類技術。

燃燒法分直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法適合處（chù）理高濃度 VOCs 的廢氣，因其運行（háng）溫度通常在800-1200℃時，工藝能耗成本較高，且燃燒尾氣中容易出現二（èr）惡英、NOx等副產物；由於廢氣中VOCs濃度一般較低，僅僅（jǐn）依靠反應熱，一般難以維持反（fǎn）應所需的溫度（dù）。

為了提高熱經濟性，人們開展了（le）大量的研（yán）究，一個方向是改進催化劑的性能使反應（yīng）溫度降低。另一個方向（xiàng）是研究新的工藝技術、新（xīn）的反應器設計以使反應能在較高的（de）溫度下自熱地（dì）實現。

優點：

相較與直接燃燒法其輔助燃料費用低，二次汙染物NOx生成量少，燃燒設備的體積較小，VOCs去除率較高；

缺點：

催化劑價格較貴，且要求廢氣中不得含有會導致催化劑（jì）失活的成分。

6.生物過濾工藝

利用微生物的新陳代謝過程對多種有（yǒu）機物和某些無機物進行生物降解，可以有效（xiào）去除工業廢氣中的汙染物質，此（cǐ）即為處理（lǐ）有機廢氣的（de）生物法。

最先提出采用微生物處理廢氣構想的是 Bach，他曾於1923年利用土壤過濾床處理汙水處理廠（chǎng）散發的含 H2S 惡臭氣體。在德國和荷蘭的許多地區，該技術已大規模並成功地應用於控製氣味，揮發性有（yǒu）機化合物（wù）和空氣（qì）中的有毒排放，許多常（cháng）見的空氣汙染物的控製效率（lǜ）已經達到90％以上（shàng）。

優點：

適用範圍廣，處理（lǐ）效率高，工藝簡單（dān），費用低，無二次汙染。

缺點：

對（duì）高濃度、生物降（jiàng）解性差及難生物降解的 VOCs 去除率低。

7.等離子體工（gōng）藝

等離子體汙染物控製技術利用（yòng）氣體放電產生具有高度反應活性的粒子與（yǔ）各種有機、無機（jī）汙染物發生反應，從而使（shǐ）汙染物分（fèn）子分解成為小分子化合物或氧化成容易處理的化合物而被去除。

這一技術的最大特點是可以（yǐ）高效、便捷地對多種汙染物進行破壞分解，使用的設備簡單，占用的空間（jiān）較小，並適合於多種工作環境。

優點：

處理效率高，運行費用低，特別對芳（fāng）烴的（de）去除效率高。

缺點：

對高（gāo）濃度（dù） VOCs 處理效率一般，目前（qián）主要停留在實驗室階段，缺乏實（shí）際（jì）應用。

8光催化氧化（huà）工藝