有机废气的治理技术
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当气体中含有较多的有回收价值的有机气态污染时,通过冷凝回收这些污染物是最好的方法。
当尾气被水饱和时,为了消灭反烟,有时也用冷凝的方法将水蒸气冷凝下来,单纯通过冷凝往往不能将污染物脱除至规定的要求,除非使用冷冻剂。
一般使用室温水作为冷却剂的冷凝器是吸附或燃烧的很好的预处理装置。
一、冷凝原理1.冷凝自然界的冷凝现象诸如:盛夏季节,清晨所见到的花草上的露珠;厨房自来水管外面一层湿漉漉的水膜;外出归来人室后眼镜上的水雾等。
所谓冷凝就是当热流体放出热量时,温度没有变化,而使流体从气相变为液相。
冷凝回收的方法就是将蒸气从空气中冷却凝成液体,并将液体收集起来,加以利用。
从空气中冷凝蒸气的方法,可以是移去热量即冷却,也可以是增加压力,使蒸气在压缩时凝出来。
而在空气净化方面通常只用冷却的方法,很少使用压缩的方法。
2.饱和蒸气压与温度的关系所谓蒸气压就是物质从液相逃逸到气相中的能力。
蒸气压与蒸气物质本身的性质、温度及蒸气的浓度有关。
以冷却的方法将空气中的蒸气凝成液体,其极限就是指冷却温度下的饱和蒸气,而饱和蒸气压就是指纯物质在指定温度下逃逸到气相中的最大能力。
如图13—1所示,是某些物质的饱和蒸气压与温度的关系曲线。
图13-1 某些物质的饱和蒸气压与温度的关系曲线不同温度下的饱和蒸气压p0可按下式计算:(13—1)式中p0——指定开尔文温度T下的饱和蒸气压,×133.322Pa;T——有机溶剂的温度,K;A,B——与物质性质有关的常数。
表13—1是一些常见有机溶剂的A,B值。
[例1] 求苯、甲苯和二硫化碳在室温为20℃时的饱和蒸气压。
解由式(13—1)可算出苯:由表13—1,A=1731,B=7.783所以p0=75×133.322Pa(75mmHg)查图13—1可知,两种方法得出的数值相近。
甲苯:由表13—1,A=1901,B=7.837所以p0=22×133.322Pa(22mmHg)查图13—1与甲苯曲线对照,数值相近。
有机废气处理技术比较
有机废气处理是指用多种技术措施,通过不同途径减少石油损耗、减少有机溶剂用量或排气净化以消除有机废气污染,那么有机废气处理技术比较有哪些不同呢?
寿命:高能紫外灯管寿命1.5年
除臭效率:初期除臭效率可达65%,但极易饱和,通常数日即失效,需要经常更换。
处理成份:适用于低浓度、大风量臭气,对醇类、脂肪类效果较明显。
但处理湿度大的废气效果不好。
寿命:活性炭需经常进行更换。
三、等离子法
技术原理:利用高压电极发射离子及电子,破坏恶臭、有机分子结构的原理,轰击废气中恶臭、有机分子,从而裂解恶臭、有机分子,达到脱臭净化的目的。
除臭效率:适合低浓度的恶臭、有机气体净化,正常运行情况下除臭效率可达80%左右。
处理成份:能处理多种臭气充分组成的混合气体,但对高浓度易燃易爆废气,极易引起爆炸。
寿命:在废气浓度及湿度较低情况下,可长期正常工作。
四、植物喷洒法
技术原理:直接向恶臭、有机无喷洒植物提取液,将恶臭、有机气体进行中和、吸收,达到脱臭。
除臭效率:对低浓度恶臭、有机气体脱臭处理效果,可达50%。
处理成份:根据需处理废气的种类,选用不同种类的喷洒液。
寿命:需经常添加植物喷洒液。
五、直接燃烧法
技术原理:采用气、电、煤或可燃性物质通过极高温度进行直接燃烧,将大分子污染物断裂成低分子无害物质。
除臭效率:脱臭净化效果较好,只能够对高浓度废气进行直接燃烧。
处理成份:高浓度有机废气可引入直接燃烧,低浓度废气不能够燃烧。
寿命:养护困难,需专人看管。
voc废气治理方法
VOC(挥发性有机物)废气是指含有挥发性有机物的废气。
这些有机物对环境和人体健康有害。
下面是几种VOC废气治理方法:
1. 吸附:使用吸附剂如活性炭或分子筛将VOC吸附在表面,从而使废气中的VOC得以去除。
吸附剂可以通过物理吸附或化学吸附的方式去除VOC。
2. 燃烧:将废气中的VOC燃烧成二氧化碳和水。
该方法可以通过直接燃烧或催化燃烧来实现。
催化燃烧通常需要较低的燃烧温度和更高的废气处理效率。
3. 冷凝:通过降低废气温度,使VOC从气态转变为液态,进而被捕集和分离。
冷凝方法适用于高浓度VOC废气的处理。
4. 生物处理:利用微生物将VOC转化为无害的产物。
生物处理通常包括生物滤池、生物反应器和生物膜技术等。
这种方法适用于含有低浓度VOC的废气处理。
5. 膜分离:使用特殊的膜材料将VOC从废气中分离出来。
膜分离技术可以实现高效、高选择性的VOC去除。
以上方法可以单独应用,也可以结合使用,根据具体情况选择最合适的废气治理方法。
大气环境中挥发性有机废气治理技术摘要近年来,大气污染问题在全球范围内引起了广泛关注,严重影响了人们的生活质量和身心健康。
其中挥发性有机废气是大气污染中常见的污染物类型之一,能够对人体健康造成严重危害,因此需要在日常工作中采取有效措施进行处理。
通常情况下,挥发性有机废气主要包含有挥发性和非挥发性两大类,其中非挥发性有机废气主要包括有烃类化合物、醛、酮、酸及其他物质等,而挥发性有机废气主要是由化工生产、石油冶炼等工业生产过程产生的。
为了进一步提高大气环境质量,相关工作人员需要在了解大气环境污染的基础上采取有效措施进行治理。
目前常用的治理技术主要包括燃烧法、低温等离子技术、光催化氧化技术等。
在实际应用过程中需要根据不同污染物质性质选择相应的治理技术,进而有效控制大气环境污染。
关键词:大气环境;挥发性;有机废气引言伴随经济和社会发展所产生的诸多问题如工业废气排放造成空气质量下降、汽车尾气增加了雾霾天气等已严重影响到广大群众身体健康及生命安全,因此研究出能有效解决这些问题的新型技术十分必要。
在这种情况下,大气环境质量却逐渐恶化,空气中的二氧化硫、一氧化碳、可吸入颗粒物(PM10)浓度持续升高,为了保护人类赖以生存的地球家园,国内外都开始重视起改善大气环境质量问题,而其中最有效也是最直接的方法就是进行大气环境治理技术研究与应用。
1大气污染治理背景以京津唐地区为例。
京津唐地区是重要的集中式的工业基地,不仅自然资源丰富,同时也是规模较大的商贸集散地与商业城市,具有良好的产业优势。
作为经济战略高地以及技术创新型试点区域,只有保持健康的大气环境才能更好地推动城市经济的可持续发展。
在“双碳”背景下,提升大气污染治理水平的重要举措在于开展协同治理,通过引导各主体强化合作,达到共享发展的目标。
与此同时,积极寻求创新型的合作方式,进一步推动京津唐地区大气污染协同治理水平的提升。
2我国大气污染治理的必要性工业生产迅速增长的同时也带来了严重的环境问题:酸雨蔓延,水体富营养化,土地荒漠化,森林锐减等,其中以大气污染最为突出。
有机废气处理技术方案有机废气处理技术方案有机废气是指在生产、加工、运输等过程中产生的挥发性有机物质,在排放过程造成环境污染和资源浪费。
为了保护生态环境,减少对大气造成的污染,需要对有机废气进行处理。
本文将探讨有机废气的处理技术方案。
一、有机废气处理技术分类1.物理吸附法:采用物理吸附材料吸附有机废气中的挥发性有机物质。
该技术对有机物质与吸附剂的性质相互关联,适用于有机废气中挥发性有机物浓度较低的情况。
2.化学吸附法:通过化学吸附剂吸附有机废气中的挥发性有机物质,实现脱除。
该技术对于气相中高浓度的环境有机物具有较好的处理效果。
3.生物法:利用微生物代谢有机废气中的有机物质,将其转化为无臭、无害的物质。
该技术对于有机废气中浓度较低的挥发性有机物具有较高处理效果。
4.热解法:通过高温热解技术将有机废气中的挥发性有机物质分解,实现脱除。
该技术操作简单、稳定可靠,适用于高浓度、高温有机废气的处理。
二、有机废气处理技术方案1.物理吸附法物理吸附法常用的吸附剂有活性炭、硅胶、分子筛等。
吸附剂通过其多孔结构、表面活性吸附环境中的有机物质。
物理吸附系统包括预处理设备、主处理设备和再生设备。
预处理设备:一般需通过除尘、除湿等设备将气体中颗粒物、水分去除。
主处理设备:采用吸附剂填充柱,气体通过活性炭层,有机物质被吸附。
惰性气体从填充床上下列出,吸附剂用于再生。
再生设备:采用蒸汽、干燥空气等方式将吸附剂中的有机物质从吸附剂中蒸发或气相回收,使吸附剂再生。
2.化学吸附法化学吸附法的吸附剂有氧化铝、氧化镨、铁碘化合物、气相氧化等。
化学吸附系统包括预处理设备、主处理设备和再生设备。
预处理设备:气体在进入主处理设备前通过除尘设施处理。
主处理设备:在主处理设备中,化学吸附剂与有机废气中的挥发性有机物发生化学反应,形成稳定的吸附产物。
无机产物在吸附剂中沉淀,通过底部排泄口排泄产物。
处理后的气体在出口处得到处理。
再生系统:系统回收吸附剂,通过反应进行再生。
有机废气处理技术三种不同燃烧法对比
在企业废气治理方面,对有机废气治理采用燃烧法通常有三种:直接燃烧法、热力燃烧法和催化燃烧法等。
一、热力燃烧法(RTO)
热力燃烧法操作简单,易于维护,适用于温度较高、浓度较大、风量较小的有机废气,可高效处理大多数有机气体。
如与废热回收装置、气体浓缩装置结合使用,则经济适用性强、适用气体范围更广。
二、催化燃烧法(RCO)
(1)起燃温度低,能源消耗少。
含烃类的VOCs气体在通过催化剂床层时,碳氢分子和氧分子分别被吸附在催化剂表面并被活化,因而能在200~450℃较低温度下完成反应,氧化分解生成CO2和H2O。
由于反应温度低,热能消耗量少,在某些情况下,催化燃烧达到起燃温度后,便无需外界供热,还能回收净化后废气带走的热量。
(2)适用范围广
催化燃烧几乎可以处理所有含烃类的VOCs废气。
对于有机化工、涂料、造漆、印刷、食品加工等行业排放的低浓度、多成分、无回收价值的VOC废气,采用吸附—催化燃烧法处理效果更好。
(3)效果高,无二次污染。
(4)用催化燃烧法处理有机废气的净化率一般可达95%以上,最终产物为无害的CO2和H2O,且由于燃烧温度低,能大量减少NO x生成,不会造成二次污染。
三、直接燃烧法(TO)
直接燃烧法工艺简单、处理效率高,对于高浓度VOCs,去除率可达95%以上。
直接燃烧法在处理低浓度VOCs时,必须使用辅助燃料维持燃烧,运行成本大幅增加,且换热设备庞大,易生成NO x等大气污染物,甚至形成二噁英等毒性物质,近年已较少应用。
有机废气就是气态污染物的一部分,来自各个行业所排放的化工废气、含氟废气、气态碳氢化合物、恶臭气体等。
有机废气的治理方法有三种:第一种是催化燃烧法,它利用某种催化剂来分解或使有机废气燃烧后变成无害气体,不能回收;第二种是吸收法,以特定的某种化学液体来吸收有机废气,然后再进行分离,运行成本较高,回收效果不好,局限性比较大;第三种就是吸附法,它以活性炭物理吸附为主,应用范围最广,具有运行成本低及可回收物料的特点。
吸附法的关键是吸附剂和吸附工艺设备配置。
该方法是将有机气体吸附到吸附剂上,然后再将其从吸附剂上脱离下来成为液体,收集并处理后即可重新回用于生产或出售。
长期以来,人们一直以活性碳颗粒作为吸附剂来吸附这些化学有机物废气,但是由于活性碳颗粒的表面积较小,所以为了增大活性碳接触面积,就须大量填充,使得吸附装置体积庞大,而且时间一长,碳颗粒会变成粉末,影响吸附量,更有甚者,它需要经常更换,在更换时黑尘四起,严重污染工作场所。
黑尘还会进入操作者呼吸道,危害人类健康。
活性碳纤维(以下简称ACF)的诞生在整个环保产业是一场革命。
ACF是以粘胶基纤维为原料,经高温碳化、活化后制成的纤维状新型吸附材料,与社会上公认的比较好的吸附材料—颗粒状活性炭相比,ACF具有以下显著的的特点:1、比表面积大,有效吸附量高。
由于同样重量的纤维的表面积是颗粒的近百倍,所以需要填充的活性碳纤维的重量非常小,然而吸附效率却非常高,根据所处理废气的有机气体含量和其它物理特性的不同,吸附效率在85%至98%之间,多级吸附工艺可以达到99.99%,远远高于活性碳颗粒吸附法的最高吸附率88%,而且体积及总重量也都很小。
2、吸附﹑脱附行程短,速度快;脱附﹑再生耗能低。
ACF对有机气体吸附量比颗粒状活性炭(GAC)大几倍至几十倍,对无机气体也有很好的吸附能力,并能保持较高的吸附脱附速度和较长的使用寿命。
如用水蒸气加热6-10分钟,即可完全脱附,耐热性能好,在惰性气体中耐高温1000℃以上,在空气中着火点达500℃以上。
吸附法工业有机废气治理工程技术规范方案吸附法是一种常见的工业有机废气治理技术,在处理有机废气中具有广泛的应用前景和市场需求。
为了提高吸附法工业有机废气治理工程的效率和安全性,制定一套技术规范方案是至关重要的。
以下是一个关于吸附法工业有机废气治理的技术规范方案。
一、工程准备1.废气特性分析:对待处理的废气进行详细的分析,包括废气组分、温度、压力、流量等参数,以便选择适合的吸附材料和工艺。
2.设计方案:根据废气的特性,确定吸附材料、吸附器的结构和尺寸、废气处理量和处理流程等,进行工程设计。
二、吸附材料选择1.吸附材料性能测试:对多种吸附材料进行实验室测试,评估其对目标有机物的吸附性能、再生性能和稳定性等。
2.吸附材料优选:根据实验结果,选择吸附性能最佳的吸附材料,并进行实际应用效果评估,确保满足工程要求。
三、设备选型与设计1.吸附器选型:根据废气处理量、吸附材料特性和工程要求等,选择合适的吸附器类型,如活性炭吸附器、分子筛吸附器等。
2.设备设计:根据吸附器类型和工程要求,设计吸附器的结构、尺寸、进出口管道和控制系统等。
四、工程施工与安装1.设备采购:根据设计方案,采购吸附器、管道、泵类等设备,并检测设备是否符合技术规范要求。
2.工程施工:按照设计方案进行设备安装、管道连接和系统调试,确保工程施工符合技术规范要求。
五、工程运行与维护1.运行参数监测:监测废气处理量、吸附剂使用量、废气中有机物浓度等关键参数,并建立相应的监测系统。
2.设备维护:定期进行吸附剂更换、设备清洗和维护,确保设备正常运行和吸附效果稳定。
3.废物处理:对吸附剂再生后的废物进行安全处理,防止对环境造成污染。
六、环境监测与管理1.排放标准:根据国家和地方的废气排放标准,确保废气治理工程运行符合相关法规要求。
2.环境监测:定期进行废气排放监测,检测废气中有机物浓度和其他污染物的排放情况,确保达到排放标准。
3.管理体系:建立完善的废气治理工程管理体系,包括工艺控制、质量管理、安全管理等措施,确保工程的正常运行和管理。
有机废气处理的方法分析如下:为了使您有一个更加详细的了解,山东昊威环保做了简单的整理:1、冷凝回收法:把有机废气直接导入冷凝器经吸附、吸收、解板、分离,可回收有价值的有机物,该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况,需要附属冷冻设备,主要应用于制药、化工行业,印刷企业较少采用。
2、吸附法:(1)直接吸附法:有机废气经活性炭吸附,可达95%以上的净化率,设备简单、投资小,但活性炭更换频繁,增加了装卸、运输、更换等工作程序,导致运行费用增加。
(2)吸附-回收法:用纤维活性炭吸附有机废气,在接近饱和后用过热水蒸汽反吹,进行脱附再生;本法要求提供必要的蒸汽量。
(3)吸附-催化燃烧法:此法综合了吸附法及催化燃烧法的优点,采用新型吸附材料(蜂窝状活性炭)吸附,在接近饮和后引入热空气进行脱附、解析,脱附后废气引入催化燃烧床无焰燃烧,将其彻底净化,热气体在系统中循环使用,大大降低能耗。
本法具有运行稳定可靠、投资省、运行成本低、维修方便等特点,适用于大风量、低浓度的废气治理,是目前国内治理有机废气较成熟、实用的方法。
3、直接燃烧法:利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧,将混合气体加热,使有害物质在高温作用下分解为无害物质;本法工艺简单、投资小,适用于高浓度、小风量的废气,但对安全技术、操作要求较高。
4、催化燃烧法:把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水;本法起燃温度低、节能、净化率高、操作方便、占地面积少、投资投资较大,适用于高温或高浓度的有机废气。
5、吸收法:一般采用物理吸收,即将废气引入吸收液进净化,待吸收液饱和后经加热、解析、冷凝回收;本法适用于大气量、低温度、低浓度的废气,但需配备加热解析回收装置,设备体积大、投资较高。
6、纳米微电解氧化法:纳米微电解净化技术采用纳米级加工的压电性材料,在具有一定湿度的情况下,可以通过微电解电场产生纳米微电解材料的电性吸附并释放出大量羟基负离子对气体中的需氧类污染物进行净化,不仅可以去除空气中大部分有机物,而且还能分析如氨氮、硫化氢等无机臭气。
有机废气处理的技术有机废气处理技术是指对含有有机物质的废气进行净化和处理的技术方法。
有机废气是指工业生产过程中产生的含有有机物质的废气,如挥发性有机物(VOCs)、氨气、硫化物等。
这些废气对环境和人体健康造成潜在的危害,因此需要采用适当的技术手段进行处理。
有机废气处理技术可以分为物理处理、化学处理和生物处理三类。
物理处理主要是通过物理方法对废气进行分离、吸附、吸附、脱附等过程,常用的技术包括吸附剂吸附、活性炭吸附、膜分离等。
化学处理则是利用化学反应来将有机物质转化为无害物质,常用的技术包括催化燃烧、催化氧化、湿式氧化等。
生物处理则是利用微生物将有机物质降解为无害物质,常用的技术包括生物滤池、生物膜反应器、生物吸附等。
物理处理技术中,吸附剂吸附是一种常用的方法。
通过选择合适的吸附剂,将废气中的有机物质吸附到吸附剂表面,从而实现废气的净化。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。
吸附剂具有大比表面积、高吸附能力的特点,能够有效地去除废气中的有机物质。
此外,膜分离技术也是一种物理处理方法,通过选择合适的膜材料,将废气中的有机物质与其他成分分离,达到净化的目的。
化学处理技术中,催化燃烧是一种常用的方法。
催化燃烧是指在催化剂的作用下,废气中的有机物质与氧气发生氧化反应,生成二氧化碳和水。
催化燃烧具有高效、能耗低的特点,广泛应用于有机废气处理领域。
催化氧化则是通过催化剂的作用将废气中的有机物质氧化为无害物质,常用的催化剂有过渡金属氧化物、铁基催化剂等。
湿式氧化是指将废气与氧气在酸性或碱性条件下进行反应,使有机物质发生氧化分解。
生物处理技术中,生物滤池是一种常用的方法。
生物滤池利用生物膜附着在滤料表面,通过微生物的降解作用将废气中的有机物质转化为无害物质。
生物滤池具有操作简单、运行成本低的特点,适用于处理低浓度的有机废气。
生物膜反应器是一种将生物附着在膜表面上,通过气液传质过程将有机物质降解的方法。
生物吸附是指利用微生物的吸附能力将废气中的有机物质吸附到生物体表面,从而实现废气的净化。
有机废气的治理技术
VOCs(挥发性有机化合物)是指各种人类活动和生物代谢排放到大气中的挥发性有机化合物的总称,是导致雾霾天气形成的主要原因之一。
VOCs作为二次PM2.5的一种前体物,来源很多,大部分来自于有机溶剂的挥发,如汽车涂装、家居喷漆、印刷涂布等。
其中含有的某些化学品如苯,甲苯、卤化碳卤代烯烃(三氯乙烯、二氯乙烯)类物质不仅会对大气环境造成严重污染,而且当人体吸入这种被污染的气体后,对眼睛和呼吸管道的刺激、头疼等均为影响人体健康的潜在威胁。
现阶段,很多国家与地区陆续开始对VOCs进行规范与限制。
随着雾霾、PM2.5等大气问题在我国日趋严重,所以在源头上控制VOCs的排放势在必行,VOCs的治理迫在眉睫。
现阶段,各行业主要采用的VOCs治理技术可大体上分为两类:一类是传统处理方法,基本思路是利用吸收过滤、燃烧分离排放的VOCs,在末端采取提纯等措施,达到资源化循环利用。
常见的有冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法等;另一类是新兴的一些生物技术,膜分离技术等。
它的基本原理是在微生物选择作用,把VOCs中有害有毒物质分解转化为无机物。
具体有生物洗涤塔、生物滴滤塔、生物过滤塔等。
一.传统处理方法
1.1冷凝法
冷凝法就是根据有机气体的化学性质,通过降低气体温度使有机蒸汽达到过饱和后从气体中液化出来得到净化回收,再经过活性炭的间隙吸附作用或选择对废气中的有机物溶解度和选择性大的溶剂作为吸附液对处理气体进行减排处理。
该法常用于高浓度、低温、小气体量条件下。
比如一些石油化工轻质油品生产、转储运、销售过程以及各种使用有机溶剂的行业。
但冷凝法不适宜处理低浓度的有机气体,所以常作为其他净化高浓度废气的前处理,以降低有机负荷,回收有机物。
如焦化厂用冷凝法回收沥青烟以消除污染;炼油厂、油毡厂氧化沥青尾气亦先用冷凝法回收油,然后再送去燃烧净化。
通常情况下,考虑该技术作为一级处理技术,后期结合其他技术。
1.2吸收法
吸收法主要是利用溶剂吸收VOCs,根据物理性质的不同分离VOCs与吸附剂,从而达到净化的目的。
通常低浓度、低温、高压下VOCs去除更适用于此方法。
吸收剂本身性能指标,以及使用的吸收设备的结构特征决定吸收效果。
目前采用的吸收剂有柴油、煤油、水等。
当吸收液为水时,回收有机溶剂简单易行,只需经过精馏处理;但当非水类溶剂时,为节约成本,应采用再生吸收剂,所以同样存在二次污染的问题。
此类方法常用于一些涉及油漆涂装作业企业。
1.3吸附法
吸附法是指当含有VOCs气相接触到多孔性固体后,由于固体表面存在的未平衡的分子吸引力或化学键力,把混合气体中VOCs组分吸附留在固体表面的这种分离过程。
该工艺用于处理较高浓度的低温高压的排放废气。
它能够做到低能
耗高效率的工作水平,基本可以彻底净化有机废气。
缺点在于装置过于庞大,而且工艺流程比较复杂;耗巨资且伴随二次污染。
但目前有研究表明,活性炭由于自身分子不易与极性分子相结合,从而达到吸附VOCs性能最佳。
一些中小型企业会首选这种简单易行、成本低的活性炭吸附治理技术,比如喷涂、包装印刷。
1.4燃烧法
燃烧法是燃烧可燃性VOCs从而达到净化。
化工、喷漆、绝缘材料等行业所排出的有机废气广泛采用燃烧法净化。
以燃烧工艺为标准,包括直接燃烧法、热力燃烧法和催化燃烧法。
直接燃烧法(火焰燃烧法),利用废气的可燃性直接燃烧。
该方法投资小、操作简单,适用于浓度高、风量小的废气,但其安全技术要求较高。
热力燃烧法,当VOCs浓度含量较低时,向其中添加助燃气体,使其持续燃烧,在氧化作用后变成无害物质。
在热力燃烧中,被净化的废气不是作为燃料,而是作为提供氧气的辅燃气体;当废气中氧的含量较低时,需加入空气来辅燃。
与直接燃烧相比,热力燃烧所需的温度更低,约在540—820℃范围。
催化燃烧是指在燃烧过程中,VOCs中的有机物通过合适的催化剂低温进行氧化分解的方法通常高温度、高浓度的VOCs会达到良好的效果,其具有燃烧温度低、节能、净化率高、占地面积少优点,但投资较大。
二. 新兴处理技术
2.1吸附回收技术
在有机废气治理领域,溶剂回收往往具有很好的经济效益。
吸附回收技术研究的最多,应用的最成熟。
从目前的情况来看,很多行业的VOCs治理涉及到溶剂的吸附回收技术。
如油气回收、包装印刷、石油化工、化学化工、集装箱喷涂、原料药制造等行业。
从吸附工艺来讲,低压水蒸气脱附再生技术依然是主流技术,工艺得到了不断地完善;近年来发展的氮气保护再生新工艺,避免了水蒸气的使用,减轻了回收溶剂提纯费用,并提高了设备安全性,得到了一定的应用,特别是在包装印刷行业的应用最为广泛。
此外,采用真空(降压)解吸的再生技术在高浓度的油气回收和储运过程中的溶剂回收领域也得到了大量的应用。
2.2吸附浓缩技术
在大部分的工业排放尾气中VOCs是以低浓度、大风量的形式排放的,为了降低治理费用,通常是利用吸附材料首先对低浓度废气进行吸附浓缩,然后再进行冷凝回收、催化燃烧或高温焚烧处理。
吸附浓缩技术的应用近年来发展迅速,特别是沸石转轮吸附浓缩技术(采用多种类型的硅铝分子筛作为吸附剂)已经成为很多行业低浓度VOCs治理的主流技术。
沸石转轮吸附浓缩技术最早从日本企业开始的,并在全世界范围内得到了应用。
该技术净化效率高,尾气排放浓度稳定,采用高温热气流再生时安全性好,被视为诸如汽车制造等喷涂行业的最佳可行治理技术,国外的一些治理工程公司近年来开始在我国大规模地推广该技术,发展迅速,除了日本的几家公司以外,美国、韩国和台湾的一些公司也纷纷开始介入我国国内市场,近年来占领了很大一部分的市场份额。
国内企业方面,广州黑马环保科技公司通过自主开发掌握了该技术,技术上逐步走向成熟,已在一些行业得到良好的应用。
其他的一些有实力的工程公司也在加大力度研究开发该技术,如青岛华世杰等公司等,并开始在市场上推广应用。
2.3活性炭吸附集中再生技术
在诸如喷涂(如4S店喷涂)、印刷(包装印刷和书刊印刷)、化工、制药等行业,存在大量分散的小型企业,VOCs的排放量小、排放浓度低,但不能达到目前逐步严格的排放标准要求,这些企业的治理是目前VOCs减排与控制工作中的一个难题。
活性炭吸附技术是简单易行、低成本的治理技术,是目前这些企业首选的治理技术。
但对单个企业进行治理,建立相应的活性炭再生系统费用高,小企业往往难以承担治理费用。
因此目前大量的企业只是安装了活性炭吸附装置,而没有安装活性炭再生装置,需定期更换活性炭。
由于更换活性炭的成本较高,更换下来的活性炭作为危废处理又增加了部分成本,因此在实际运行中缺乏监管的情况下吸附装置实际上成为摆设。
各地环保管理部门已经逐步认识到了这个问题,为了减轻单个企业的治理费用,采用集中收集吸附使用过的活性炭,建立统一的活性炭异位(地)再生装置,是目前最为可行且成本低的一种模式。
该模式在VOCs排放集中的区域/城市/工业园区中得到了各地管理部门的极大重视。
目前为止已经在山东、河北和江苏等地建立了活性炭的集中再生基地,每个再生基地的活性炭年再生量都达到了几万吨的规模,很好地解决了分散吸附后活性炭的循环利用问题,被认为是工业园区(如化工园区、制药园区、纺织印染园区等)中小企业集中区域VOCs治理的一个可行的低成本的解决办法。
2.4活性炭吸附回收的溶剂集中提纯利用技术
在很多行业中,如包装印刷、服装涂布整理、化工、制药、锂电池生产、化纤生产等行业,溶剂使用量大,进行溶剂回收具有很好的经济效益。
但回收的溶剂往往是混合溶剂,或者含水量高,或者存在溶剂变质的问题,在大多数情况下不能直接回用于生产,需要进行精馏提纯以提高回收溶剂的价值。
依靠单个企业建立溶剂提纯装置费用高,通常企业难以承受。
在企业集中的地区,如各类工业园区,有政府部门出面组织,引入第三方运营机制,建立统一的溶剂提纯回收中心,可以大大降低企业的负担。
目前在已经有锂电池行业、服装涂布行业、包装印刷行业等采用该模式进行VOCs的综合治理,并取得了很好的治理效果。
三.结语
相比于传统的废气处理方法,生物技术显然具有效果好、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点。
但是要想进一步应用在工业生产上,仍需解决工程实施的一些关键问题,比如如何提高疏水性或难降解废气的处理能力,针对高浓度废气和较难降解的物质,培养专属的微生物菌种等。
这是由于VOCs成分组成复杂,不同类型的化合物之间属性差距也大,而大多数行业排放废气又以混合物的形式存在,由表可知,对于高浓度的VOCs暂时还没有一个理想化的处理技术。
所以,根据现阶段各行业排放VOCs的性质及浓度,为使去除率达到较高水平,可以考虑采用两种及以上技术耦合,以便能够达到更好的治理效果。