现在VOCs有机废气处理方法有哪些?
VOCs有机废气处理方法现在有不少很成熟的方案,比较主流的有7种,首先要了解有机废气的气体成分及处理的风量大小来匹配合适的处理方法,有机废气成分含有碳氢化合物(烷、烯、炔烃、脂肪族烃、脂环烃、芳香烃、多环芳烃);含氧有机物(酚、醛、酮、有机酸);含氯有机物(氯乙烯、氯甲烷、二氯乙烷、氯醇);含氮有机物(胺类化合物、丙烯腈、腈纶);含硫有机物(硫醇、噻吩、二硫化碳)等气体,接下来源和小编给您介绍有机废气处理的7大种类方法:
vocs有机废气处理工程
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。
vocs废气催化燃烧设备
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、UV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。这种方案比较推荐,可以参考这个实验:UV光氧催化对油漆废气的作用到底有多大?
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。
7、热力燃烧法:使用蓄热式热力氧化炉RTO进行处理有机废气,可以达到高效节能的双重效果。适合处理有机废气的范围广,处理效率高。RTO设备目前已经广泛用于涂布、印刷、喷涂、医药等行业。
1、活性吸附法
在有机废气治理工艺中 , 吸附是处理效果好、使用较广的方法之一 , 吸附剂有活性炭、硅藻土、沸石等 , 其中活性炭吸附应用最多。通过吸附系统 , 不仅可以使 VOC 浓度大大降低 , 实现废气达标排放 , 而且吸附后通过气提解吸 , 收集物可回用于生产。
2、引风高空排放法
这是一般企业在装漆、砂磨等岗位使用最多、最简便的方法之一 , 其成本低、易操作、效果明显。但高空排放只是污染的转移 , 并没有真正解决污染问题 , 而引风机功力大小和风口安装高度又直接影响引风效果。
3、燃烧处理法
VOC 为有机挥发性物质 , 易燃烧 , 可采用常温或催化氧化燃烧处理 , 气体由引风管道通入锅炉或焚烧炉燃烧 , 但对高温有机气体还要经过安全论证。此法处理比较完全, 基本可以把VOC 转化为CO2 、H2O 。
4、吸收除气法
因 VOC 一般都溶解于柴油或 200 # 汽油等有机溶剂 , 可用柴油或 200 # 汽油吸收 VOC , 吸收后的溶剂可用于燃料或稀释剂。这种方法操作方便、成本低 , 但吸收处理后一般尚有挥发气体残余 , 因有机溶剂本身易挥发 , 因此不能使 VOC 降为零 , 若遇高温 , 则吸收率更低。
5、冷凝收集法
对反应釜高温有机气体可采用冷凝收集 , 先用直冷凝再螺旋冷凝 , 该法除气效果明显 , 易操作、运行成本低 , 但对低沸点气体效果不佳。
6、生物处理法
有机废气的生物处理是最经济有效的方法 , 效果好、运行费用低于任何一种处理方法 , 安全、易操作。 VOC 的生物净化法有直接微生物净化法、间接微生物处理法 ( 先水吸收再废水生物处理 ) 及植物净化法等。 直接生物净化有生物吸收池、生物洗涤池、生物滴滤池、生物过滤池 , 处理效果好、操作方便 , 其中生物过滤池技术成熟 , 应用较多。如德国和荷兰建有几百座废气生物滤池 , 运行效果都很好。
生物处理法是用水或弱碱液吸收 VOC , 其中含有的醇类、醛类等物质易溶于水 , 吸收后的废水再用生物降解 , 使废水达标排放。植物净化法就是厂区内增加绿化面积 , 利用绿色植物吸收和转化大气中的污染物来净化空气 , 这种方法适用于大环境低浓度的污染。
7、采用替代 HAP 溶剂法
溶剂型涂料中的 VOC 污染物主要是甲苯、二甲苯中的挥发气体 , 虽然苯类稀释剂具有很多施工上的优点 , 但其毒害作用是众所周知的。因此 , 有的厂家正在寻找能替代含甲苯、二甲苯溶剂的配方 , 使涂料环保性能更好。
VOC废气处理工艺方法有:喷淋+等离子、喷淋+UV光解、喷淋+光解等离子、微生物法、RCO燃烧法、浓缩回收法 。在实际工程运用中,针对小气量低浓度的场所可以考虑微生物法。具有易燃性质的废气,一般建议采用喷淋预处理后再配套其他处理工艺。
VOC废气处理各种工艺的优缺点:
1、喷淋+等离子
采用的核心原理是等离子场分解,优点:设备占地面积小,主要针对低浓度;缺点:有一定的安全隐患,净化效果不稳定。
2、喷淋+UV光解
采用的核心原理是臭氧分解,优点:净化效果高,处理效果稳定,主要针对中低浓度;缺点:需控制氧化停留时间。
3、喷淋+光解等离子
采用的核心原理是复合臭氧和等离子,优点:净化效率高,主要针对中等浓度;缺点:有一定的安全隐患。
4、微生物法
采用的核心原理是生物降解,优点:没有二次污染,设备能耗小;缺点:运行操作要求高,设备体积大,需要定期补充微生物,维护成本高。
5、RCO燃烧法
采用的核心原理是高温燃烧,优点:主要针对高浓度有机废气,污染成分分解彻底;缺点:能耗高,运行操作要求高,设备体积大,有一定的安全隐患。
6、浓缩回收法
采用的核心原理是萃取浓缩,优点:主要针对成分单一的废气回收有价值的成分,有经济效益;缺点:操作性要求高。
在实际工程运用中,针对小气量低浓度的场所可以考虑微生物法。具有易燃性质的废气,一般建议采用喷淋预处理后再配套其他处理工艺。
1、立法控制
继硫氧化物、氮氧化物和氟利昂之后,挥发性有机物的污染成为世界各国关注的焦点,发达国家和地区不断修改法律,一再降低VOCs的排放浓度。
1990年美国修正的《大气污染法》规定了189种VOCs的排放标准,2002年日本的《恶臭防治法》规定了149种VOCs的排放标准,欧洲经济共同体也于1994年建立了共同体内VOCs的统一排放标准,并要求未立法的国家限期立法。
由于上述原因,国外关于VOCs治理技术和装置的发展很快。我国的《大气污染物综合排放标准》(GB 16297--2004)和《恶臭污染物排放标准》(GB14554--1993)对十余种VOCs的排放标准作了限定。
2、技术控制
有机废气种类多,往往成分复杂、浓度呈无规律的变化,这就给治理带来了难度。近年来,有关居住区居民对工业废气的污染问题投诉越来越多。因此,寻求该类废气的有效处理技术已经迫在眉睫。
进入21世纪后,由于我国区域性大气复合污染进一步加剧,环境质量不断恶化,国家和地方加大了环境立法工作和技术研发投入,我国固定源有机废气的治理进入快速发展阶段。“十一五”以来,国家和地方政府部门都明显加大了对于有机废气治理技术的研发力度,推进了新技术、新材料的研发和应用。
扩展资料
VOCs对健康影响
室内空气中挥发性有机化合物浓度过高时很容易引起急性中毒,轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状;重者会出现肝中毒甚至很快昏迷,有的还可能有生命危险。
长期居住在挥发性有机化合物污染的室内,可引起慢性中毒,损害肝脏和神经系统、引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等。有的还可能引起内分泌失调、影响性功能;苯和二甲苯还能损害系统,以至引发白血病。
挥发性有机化合物对儿童健康的影响:
经国外医学研究在证实,生活在挥发性有机化合物污染环境中的孕妇,造成胎儿畸形的几率远远高于常人,并且有可能对孩子今后的智力发育造成影响。同时,室内空气中的挥发性有机化合物是造成儿童神经系统、血液系统、儿童后天疾患的重要原因。
参考资料来源:百度百科-挥发性有机物治理
参考资料来源:百度百科-VOCs
说起VOCS废气,有了解过的朋友或许都知道,它是有刺激性的以及会损害生活环境的气体,比如:制药、工业、炼油等行业排放出来的恶臭气体,这种气体不仅难闻而且还有刺激性,特别是鼻子、肺这两个部位影响最大。
近年来,我国也开始重视挥发性有机化合物的监测和预防。然而,一些研究表明,即使恶臭物质被去除90%,人类嗅觉感知的气味浓度也仅减少不到一半。这就决定了挥发性有机化合物废气的处理比防止其他空气污染物更加困难。
vocs尾气的产生并非最近的问题,其种类繁多,来源广泛。 不同种类成分vocs气体的vocs治理方法也不同
下面给大家介绍一下几种废气处理的方法
吸附回收净化技术
吸附回收技术是一种简单实用的挥发性有机化合物处理技术,既能有效处理有机废气,又能回收有机溶剂,不仅解决了环境污染问题,还创造了可观的经济效益,得到企业的广泛认可,具有良好的市场应用前景。吸附回收技术主要是利用吸附材料吸附废气中的有机溶剂,解吸回收有机溶剂的方法。
工作原理:
该技术采用颗粒活性炭/活性炭纤维作为吸附材料,吸附饱和后的吸附材料利用热源蒸发吸附质,解析后的高浓度有机蒸汽通过解吸介质带入冷凝单元,通过冷凝分离回收有机溶剂。根据解吸介质的不同,有蒸汽解吸-溶剂回收附着技术和热氮气解吸-溶剂回收技术。
技术特点:
1、采用高效吸附材料,吸附效率在95%以上,溶剂回收率在90%以上。
2、系统化防爆设计和安全节点监控,完善的产品质量保证体系,确保设备安全,满足化工场所苛刻要求。
3、对于非水溶性有机溶剂,采用活性炭吸附-水蒸汽脱附-溶剂回收工艺,具有相变热高,脱附完全,易冷凝的优点,可实现有机溶剂和水的自动有效分离。
4、对于水溶性大或易水解有机溶剂,采用活性炭吸附-氮气脱附-溶剂回收工艺,回收产品中水含量低,溶剂品质高、可降低运行成本;
5、吸附床内配套活性炭保护系统,充分保证设施安全。 基于可编程控制器(PLC)的控制具有数据采集和远程控制功能。
蓄热式催化燃烧
蓄热式催化燃烧法(RCO)处理工艺,是在催化燃烧的基础上发展起来的,在贵金属催化剂的作用下,将有机气体加热到分解温度,达到净化效果,在高浓度地风量废气环境下使用效果好。
工作原理:
在将废气进行催化净化的过程中,废气经管道由风机送入热交换器,将废气加热到催化燃烧所需要的起始温度。经过预热的废气,通过催化剂层使之燃烧。由于催化剂的作用,催化燃烧法废气燃烧的起始温度约为250~300摄氏度,大大低于直接燃烧法的燃烧温度650~800摄氏度,高温气体再次进入热交换器,经换热冷却,最终以较低的温度经风机排入大气。
技术特点:
1、操作方便:设备工作时,实现自动化控制。
2、能耗低:设备启动约20分钟升温至起燃烧温度,有机废气浓度较高时耗能仅为风机功率。
3、安全可靠:设备配有阻火系统、防爆泄压系统、超温报警系统及先进的自控系统。
4、阻力小,净化效率高:采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂,比表面积大。
5、余热可回用:余热可返回烘道,降低原烘道中的消耗功率;也可做其它方面的热源。
6、占地面积小:仅为同行业同类产品的80%,且设备基础无特殊要求。
7、使用寿命长:催化剂一般4年更换,并且载体可再生。
目前,针对VOCs的末端处理技术很多,有吸收、低温等离子、光催化、生物净化、吸附、催化氧化、锅炉热力焚烧、蓄热式热氧化(RTO)等技术。
卤代烃废气一般具有水溶性低、生化性差、氧化和焚烧过程易产生二次污染等特点,因此吸附法是目前相对最合适的卤代烃废气处理技术,常规吸附法一般采用活性炭或活性碳纤维作为吸附剂,活性炭比表面积相对较小,脱附性能较差,回收溶剂品质一般,且活性炭表面带有催化功能,易导致卤代烃少量分解产生酸性物质;活性碳纤维吸附容量较高,但易被氧化。
大孔树脂具有良好的吸附性能,具有吸附容量大、易再生、选择性好、耐酸碱、回收溶剂品质好等优点,之前常用于废水中有机物的吸附处理,目前正逐步用于VOCs废气的处理。
针对目前卤代烃废气处理存在的问题,海普研发的吸附+(VRRP)工艺核心工艺就是采用HDV型高分子纳米吸附剂,可将废气中的卤代烃吸附去除。
吸附饱和后,用蒸汽对纳米吸附剂进行脱附再生,卤代烃蒸汽能够冷凝回收。具体工艺如下:
具体流程说明为:车间卤代烃废气先经过真空泵抽取后,进行二级冷凝,一级冷凝温度在10℃左右,二级冷凝温度在-10℃左右。冷凝液化后的卤代烃用储罐接收,未冷凝下来的卤代烃废气接入装有纳米吸附剂的吸附塔进行吸附富集(吸附温度为常温,吸附压力为~6kpa),废气经过吸附后可达标排放。‘
吸附剂吸附饱和后,将低压蒸汽通入吸附塔进行吹脱(温度在100℃左右)。吹脱出的卤代烃和水蒸气的混合物再次经过冷凝液化,静置分层,可分离回收出卤代烃。蒸汽脱附后的纳米吸附剂温度较高,通入洁净空气冷却降温至室温后,可重新用于吸附。
该纳米吸附剂具有如下优点:
1、 孔结构可控且孔容积高;
2、 具有良好的物理化学稳定性,耐酸、碱和有机溶剂、具有较高的热稳定性和机械强度,耐磨损;
3、 表面呈现高疏水性,湿度对吸附性能无影响;
4、 容易再生且吸附性能稳定;
5、 不需更换即无危险废物产生。
该工艺对于废气中的卤代烃去除率可达98%以上,并在多个项目现场得到验证。如山东某化工企业所上项目,已取得良好的处理效果:
为确保该装置连续稳定运行及装置排气效果,吸附装置采用3塔2串1脱运行模式,其中2塔首尾串联吸附运行,1台轮换用于脱附再生,脱附切换时对原首塔进行脱附,原尾塔变首塔再与再生后的塔(用作尾塔)重新串联吸附运行。
该项目采用PLC程序自动控制,对吸附装置的温度、压力及液位等参数实时监控,实现全程自动化操作, 且PLC与上位机通信,便于生产中掌握装置运行情况:
(1)配备的独立操作控制柜,便于管理及日常维护;
(2)机泵的控制:机泵与对应储罐液位计联动,随储罐液位的高低而动作;且每台电机均设置现场操作柱,根据需要现场可切换手动/自控操作模式。
(3)吸附系统的自动控制:风机与自控阀门根据温度压力及运行时间等流程进行自动切换;
(4)吸附系统的手动控制:为应对偶然情况需单个设备动作,中央控制台兼有手动系统,即各台设备的控制兼有独立性,可不与其它设备关联。
(5)逻辑控制图包含吸附和脱附模块,吸附模块具备手动、自动、停止、启动等功能,脱附模块具备结束、暂停、恢复、停止、脱附启动等功能。
(6)所有的泵、阀在上位机中有手动控制和自动控制两种操作模式,可以实现对单台泵、阀门的控制。
图1:吸附工艺装置模型图
图2:吸附工艺装置实体图
在日常生活当中,废水污染的类型主要有生活污水污染和工业废气污染两种,相比较而言还是工业污染的处理难度较大一点,很多化学因素冗杂在其中。对人们的健康危害可想而知。如果不能长期的有效的治理,就会对身体产生许多疾病对环境的影响也是可想而知的。
下面就为您仔细介绍一下工业废气处理设备的处理方法:
1、掩蔽法
原理:采用更强烈的芳香气味与臭气掺和,以掩蔽臭气,使之能被人接收。
适用范围:适用于需立即地、暂时地消除低浓度恶臭气体影响的场合,恶臭强度2.5左右,无组织排放源。
优点:可尽快消除恶臭影响,灵活性大,费用低。
2、稀释扩散法
原理:将有臭味地气体通过烟囱排至大气,或用无臭空气稀释,降低恶臭物质浓度以减少臭味。
适用范围:适用于处理中、低浓度的有组织排放的恶臭气体。
优点:费用低、设备简单。
3、热力燃烧法与催化燃烧法
原理:在高温下恶臭物质与燃料气充分混和,实现完全燃烧
适用范围:适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体。
优点:净化效率高,恶臭物质被彻底氧化分解。
4、水吸收法
原理:利用臭气中某些物质易溶于水的特性,使臭气成分直接与水接触,从而溶解于水达到脱臭目的。
适用范围:水溶性、有组织排放源的恶臭气体。
优点:工艺简单,管理方便,设备运转费用低产生二次污染,需对洗涤液进行处理。
5、药液吸收法
原理:利用臭气中某些物质和药液产生化学反应的特性,去除某些臭气成分。
适用范围:适用于处理大气量、高中浓度的臭气。
优点:能够有针对性处理某些臭气成分,工艺较成熟。
6、吸附法
原理:利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相。
适用范围:适用于处理低浓度,高净化要求的恶臭气体。
优点:净化效率很高,可以处理多组分恶臭气体。
7、洗涤式活性污泥脱臭法
原理:将恶臭物质和含悬浮物泥浆的混和液充分接触,使之在吸收器中从臭气中去除掉,洗涤液再送到反应器中,通过悬浮生长的微生物代谢活动降解溶解的恶臭物质。
适用范围:有较大的适用范围,可以处理大气量的臭气,同时操作条件易于控制,占地面积小。
8、曝气式活性污泥脱臭法
原理:将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混和液中,通过悬浮生长的微生物降解恶臭物质适用范围广。
适用范围:目前日本已用于粪便处理场、污水处理厂的臭气处理。
优点:活性污泥经过驯化后,对不超过极限负荷量的恶臭成分,去除率可达99.5%以上。
9、三相多介质催化氧化工艺
原理:反应塔内装填特制的固态复合填料,填料内部复配多介质催化剂。当恶臭气体在引风机的作用下穿过填料层,与通过特制喷嘴呈发散雾状喷出的液相复配氧化剂在固相填料表面充分接触,并在多介质催化剂的催化作用下,恶臭气体中的污染因子被充分分解。
适用范围:适用范围广,尤其适用于处理大气量、中高浓度的废气,对疏水性污染物质有很好的去除率。
优点:占地小,投资低,运行成本低;管理方便,即开即用。
10、低温等离子体技术
原理:介质阻挡放电过程中,等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,而后转化为CO2和H2O等物质,从而达到净化废气的目的。
适用范围:适用范围广,净化效率高,尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭气体,如化工、医药等行业。
优点:电子能量高,几乎可以和所有的恶臭气体分气箱脉冲布袋除尘器的常见故障及解决措施。
二、VOCs废气处理技术——吸附法有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段,这种有机废气的处理方法已经相当成熟,能量消耗比较小,但是处理效率却非常高,而且可以彻底净化有害有机废气。实践证明,这种处理方法值得推广应用。但是这种方法也存在一定缺陷,它需要的设备体积比较庞大,而且工艺流程比较复杂如果废气中有大量杂质,则容易导致工作人员中毒。所以,使用此方法处理废气的关键在于吸附剂。当前,采用吸附法处理有机废气,多使用活性炭,主要是因为活性炭细孔结构比较好,吸附性比较强。此外,经过氧化铁或臭氧处理,活性炭的吸附性能将会更好,有机废气的处理将会更加安全和有效。
三、VOCs废气处理技术——生物处理法从处理的基本原理上讲,采用生物处理方法处理有机废气,是使用微生物的生理过程把有机废气中的有害物质转化为简单的无机物,比如CO2、H2O和其它简单无机物等。这是一种无害的有机废气处理方式。一般情况下,一个完整的生物处理有机废气过程包括3个基本步骤:a) 有机废气中的有机污染物首先与水接触,在水中可以迅速溶解b) 在液膜中溶解的有机物,在液态浓度低的情况下,可以逐步扩散到生物膜中,进而被附着在生物膜上的微生物吸收c) 被微生物吸收的有机废气,在其自身生理代谢过程中,将会被降解,最终转化为对环境没有损害的化合物质。
四、VOCs废气处理技术——变压吸附分离与净化技术变压吸附分离与净化技术是利用气体组分可吸附在固体材料上的特性,在有机废气与分离净化装置中,气体的压力会出现一定的变化,通过这种压力变化来处理有机废气。PSA 技术主要应用的是物理法,通过物理法来实现有机废气的净化,使用材料主要是沸石分子筛。沸石分子筛,在吸附选择性和吸附量两方面有一定优势。在一定温度和压力下,这种沸石分子筛可以吸附有机废气中的有机成分,然后把剩余气体输送到下个环节中。在吸附有机废气后,通过一定工序将其转化,保持并提高吸附剂的再生能力,进而可让吸附剂再次投入使用,然后重复上步骤工序,循环反复,直到有机废气得到净化。近年来,该技术开始在工业生产中应用,对于气体分离有良好效果。该技术的主要优势有:能源消耗少、成本比较低、工序操作自动化及分离净化后混合物纯度比较高、环境污染小等。使用该技术对于回收和处理有一定价值的气体效果良好,市场发展前景广阔,成为未来有机废气处理技术的发展方向。
五、VOCs废气处理技术——氧化法对于有毒、有害,而且不需要回收的VOC,热氧化法是最适合的处理技术和方法。氧化法的基本原理:VOC与O2发生氧化反应,生成CO2和H2O,化学方程式如下:从化学反应方程式上看,该氧化反应和化学上的燃烧过程相类似,但其由于VOC浓度比较低,在化学反应中不会产生肉眼可见的火焰。一般情况下,氧化法通过两种方法可确保氧化反应的顺利进行:a) 加热。使含有VOC的有机废气达到反应温度b) 使用催化剂。如果温度比较低,则氧化反应可在催化剂表面进行。所以,有机废气处理的氧化法分为以下两种方法:a) 催化氧化法。现阶段,催化氧化法使用的催化剂有两种,即贵金属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂主要包括Pt、Pd等,它们以细颗粒形式依附在催化剂载体上,而催化剂载体通常是金属或陶瓷蜂窝,或散装填料非贵金属催化剂主要是由过渡元素金属氧化物,比如MnO2,与粘合剂经过一定比例混合,然后制成的催化剂。为有效防止催化剂中毒后丧失催化活性,在处理前必须彻底清除可使催化剂中毒的物质,比如Pb、Zn和Hg等。如果有机废气中的催化剂毒物、遮盖质无法清除,则不可使用这种催化氧化法处理VOC。b) 热氧化法。热氧化法当前分为三种:热力燃烧式、间壁式、蓄热式。三种方法的主要区别在于热量回收方式。这三种方法均能催化法结合,降低化学反应的反应温度。热力燃烧式热氧化器,一般情况下是指气体焚烧炉。这种气体焚烧炉由助燃剂、混合区和燃烧室三部分组成。其中,助燃剂,比如天然气、石油等,是辅助燃料,在燃烧过程中,焚烧炉内产生的热混合区可对VOC废气预热,预热后便可为有机废气的处理提供足够空间、时间,最终实现有机废气的无害化处理。在供氧充足条件下,氧化反应的反应程度——VOC去除率——主要取决于“三T条件”:反应温度(Temperat)、时间(Time)、湍流混合情况(Turbulence)。这“三T条件”是相互联系的,在一定范围内,一个条件的改善可使另外两个条件降低。热力燃烧式热氧化器的缺点在于:辅助燃料价格高,导致装置操作费用比较高。间壁式热氧化器指的是在热氧化装置中,加入间壁式热交换器,进而把燃烧室排出气体的热量传送给氧化装置进口处温度比较低的气体,预热完成后便可促成氧化反应。现阶段,间壁式热交换器的热回收率最高可达85%,因此大幅降低了辅助燃料的消耗。一般情况下,间壁式热交换器有三种形式:管式、壳式和板式。由于热氧化温度必须控制在800 ℃~1 000 ℃范围内,因此,间壁式热交换必须由不锈钢或合金材料制成。所以间壁式热交换器的造价相当高,而这也是其缺点所在。此外,材料的热应力也很难消除,这是间壁式热交换的另外一个缺点。蓄热式热氧化器,简称为RTO,在热氧化装置中计入蓄热式热交换器,在完成VOC预热后便可进行氧化反应。现阶段,蓄热式热氧化器的热回收率已经达到了95%,且其占用空间比较小,辅助燃料的消耗也比较少。由于当前的蓄热材料可使用陶瓷填料,其可处理腐蚀性或含有颗粒物的VOC气体。现阶段,RTO装置分为旋转式和阀门切换式两种,其中,阀门切换式是最常见的一种,由2个或多个陶瓷填充床组成,通过切换阀门来达到改变气流方向的目的。
六、VOCs废气处理技术——液体吸收法液体吸收法指的是通过吸收剂与有机废气接触,把有机废气中的有害分子转移到吸收剂中,从而实现分离有机废气的目的。这种处理方法是一种典型的物理化学作用过程。有机废气转移到吸收剂中后,采用解析方法把吸收剂中有害分子去除掉,然后回收,实现吸收剂的重复使用和利用。从作用原理的角度划分,此方法可分为化学方法和物理方法。物理方法是指利用物质之间相溶的原理,把水看作吸收剂,把有机废气中的有害分子去除掉,但是对于不溶于水的废气,比如苯,则只能通过化学方法清除,也就是通过有机废气与溶剂发生化学反应,然后予以去除。
七、VOCs废气处理技术——冷凝回收法在不同温度下,有机物质的饱和度不同,冷凝回收法便是利用有机物这一特点来发挥作用,通过降低或提高系统压力,把处于蒸汽环境中的有机物质通过冷凝方式提取出来。冷凝提取后,有机废气便可得到比较高的净化。其缺点是操作难度比较大,在常温下也不容易用冷却水来完成,需要给冷凝水降温,所以需要较多费用。这种处理方法主要适用于浓度高且温度比较低的有机废气处理。