低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣治理工藝及其應(yīng)用
北極星VOCs在線訊:摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)帶來(lái)了很多的問(wèn)題,對(duì)自然環(huán)境造成了很大的破壞,因此低碳環(huán)保理念也引起人們的重視。人們生產(chǎn)生活中會(huì)產(chǎn)生一些有機(jī)廢氣,其主要的特點(diǎn)就是低濃度、大風(fēng)量。本文首先介紹了低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的治理工藝,然后探討了這些工藝在低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣治理中的應(yīng)用,最后提出了一些最新的處理工藝。
隨著我國(guó)節(jié)能減排工作的不斷推進(jìn)，對(duì)氮氧化物、二氧化硫等污染物進(jìn)行了有效的控制和治理。但是對(duì)于低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的治理還沒(méi)有引起人們的重視，這種污染物是空氣中細(xì)顆粒物的重要組成部分，因此需要進(jìn)行有效的處理。目前，針對(duì)低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的處理工藝也比較多，下文將進(jìn)行具體的分析。
1 低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的治理工藝
1.1 吸附處理工藝
吸附處理工藝的主要原理就是利用多孔固體吸附劑來(lái)處理有機(jī)廢氣，這樣就能夠通過(guò)化學(xué)鍵力或者是分子引力充分吸附有害成分，并且將其吸附在吸附劑的表面，從而達(dá)到凈化低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的目的。目前，吸附處理工藝已經(jīng)能夠應(yīng)用到各種有機(jī)溶劑的回收中，比如噴漆、電子等行業(yè)，可以有效的回收四氯化碳以及苯等有機(jī)溶劑。隨著吸附處理工藝設(shè)備以及吸附劑的不斷發(fā)展，開(kāi)始使用了沸石或者是活性炭纖維等，使得吸附處理工藝的應(yīng)用范圍得到了進(jìn)一步的擴(kuò)大。
目前，國(guó)外處理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的時(shí)候使用的是轉(zhuǎn)輪吸附設(shè)備，其能夠同時(shí)完成脫附以及再生，但是這種核心技術(shù)僅僅是掌握在發(fā)達(dá)國(guó)家手中。很多國(guó)內(nèi)的企業(yè)也采購(gòu)了進(jìn)口的轉(zhuǎn)輪，并且對(duì)其進(jìn)行組裝，但是其產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)有較高的保障。使用轉(zhuǎn)輪吸附設(shè)備，需要投入較大的成本。一般情況下，可回收的低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理中可以使用吸附技術(shù)，但是如果低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣沒(méi)有回收價(jià)值的話，還需要再進(jìn)行處理。因此吸附技術(shù)是一種單元技術(shù)，還需要和催化燃燒、焚燒等工藝結(jié)合起來(lái)進(jìn)行使用。
1.2 臭氧氧化處理工藝
通常情況下，臭氧進(jìn)行自解的速率常數(shù)為0.0012~1s 之間，其受到紫外線或者是催化劑的作用能夠快速的分解，并且產(chǎn)生高活性的原子氧。這種原子氧可以氧化臭味的物質(zhì)，從而達(dá)到除臭的目的。一般情況下，使用臭氧氧化技術(shù)也能夠處理一些可以產(chǎn)生臭味的無(wú)機(jī)物質(zhì)或者有機(jī)物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)除臭的效果。但是臭氧自身就是一種臭味物質(zhì)，因此使用這種處理方式的時(shí)候，還需要解決殘余臭氧的處理問(wèn)題，這樣才能夠保證更好的處理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣。
1.3 低溫等離子處理工藝
低溫等離子處理工藝主要是利用放電來(lái)產(chǎn)生很多的高能粒子，然后對(duì)分子進(jìn)行降解、氧化、裂解以及電離。近年來(lái)，低溫等離子處理工藝成為國(guó)內(nèi)外重視的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題。將低溫等離子處理工藝應(yīng)用到低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理中，具有處理量大、低能耗等優(yōu)點(diǎn)。但是，這種處理工藝在應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多副產(chǎn)物，不能夠完全將有機(jī)廢氣降解為水和二氧化碳。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查研究顯示，使用直流電暈放電產(chǎn)生的等離子體來(lái)對(duì)苯進(jìn)行降解，降解率比較高，但是也會(huì)產(chǎn)生一些副產(chǎn)物，包括HCOOH、HCN、C2H2、CO 以及CO2 等。同時(shí)，低溫等離子處理工藝應(yīng)用過(guò)程中不能夠有水蒸氣的存在，因此還需要投資一些除濕設(shè)備，成本比較高。
1.4 生物處理工藝
生物處理工藝主要是通過(guò)微生物來(lái)將廢氣中的有機(jī)物作為能源和碳源，然后將其分解為水和二氧化碳。這種工藝的適用范圍主要是與氣體的組成成分有關(guān)系。其中生物過(guò)濾塔以及生物滴濾能夠適用低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣，并且有著較為廣泛的應(yīng)用范圍。生物滴濾處理工藝還適用于一些非有機(jī)物，包括氨、硫化氫等。生物處理工藝雖然使用起來(lái)比較簡(jiǎn)單，但是風(fēng)量比較大的話，傳統(tǒng)的生物過(guò)濾器的尺寸還需要增大，沒(méi)有較強(qiáng)的去除能力。同時(shí)，反應(yīng)器中的微生物會(huì)有一段適應(yīng)期，不能夠快速地進(jìn)行處理，這樣導(dǎo)致其應(yīng)用范圍受到限制。
2 催化燃燒和活性炭吸附在低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理中的應(yīng)用
2.1 吸附氣體流程
噴涂過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣中含有一些漆霧，為了防止活性炭出現(xiàn)失活的情況，需要使用干式過(guò)濾器進(jìn)行預(yù)處理，只有通過(guò)過(guò)濾只有的有機(jī)廢氣才能夠從風(fēng)管進(jìn)入到活性炭吸附床中。當(dāng)?shù)蜐舛取⒋箫L(fēng)量有機(jī)廢氣進(jìn)入到吸附床之后，活性炭就能夠吸附廢氣中的有機(jī)物質(zhì)，并且將其附著在活性炭的表面，達(dá)到凈化氣體的目的。經(jīng)過(guò)凈化之后的氣體會(huì)隨著風(fēng)機(jī)進(jìn)入到空氣中。
2.2 催化氣體流程
通過(guò)風(fēng)管能夠?qū)⒌蜐舛?、大風(fēng)量有機(jī)廢氣引入到催化燃燒機(jī)床中，低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣首先需要進(jìn)入換熱器，然后才能夠進(jìn)入到預(yù)熱器中。隨后經(jīng)過(guò)電加熱器的作用將其加熱到300℃左右。將低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣通過(guò)催化劑，這樣有機(jī)物在燃燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和水，并且釋放出大量的熱，再次升高氣體的溫度。最后，換熱器能夠?qū)⒏邷貧怏w和冷風(fēng)進(jìn)行換熱，并且回收一部分的熱量，通過(guò)風(fēng)機(jī)將凈化過(guò)的氣體排放到空氣中。
3 低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理的最新工藝研究
3.1 微波催化氧化處理工藝
微波催化氧化處理工藝是目前低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理工藝中技術(shù)含量比較高的一種工藝，其對(duì)傳統(tǒng)的吸附技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，從而提高了低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理的效果。如果能夠?qū)⑦@種技術(shù)廣泛的應(yīng)用，就能夠?qū)⒌蜐舛取⒋箫L(fēng)量有機(jī)廢氣的處理從吸附處理轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒉ㄎ庵卫?，能夠提高處理的質(zhì)量。這種工藝能夠縮短處理的時(shí)間，還能夠降低成本以及資源浪費(fèi)。這種處理技術(shù)能夠連續(xù)使用很多次，并且不會(huì)隨著次數(shù)的增多而降低效果。
3.2 活性炭纖維治理工藝
這種處理工藝相對(duì)于傳統(tǒng)的碳吸附工藝，吸附效果更好?；钚蕴坷w維治理工藝主要是利用活性炭纖維的吸附能力來(lái)處理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣?；钚蕴坷w維具有微孔豐富、表面積大、吸附容量大并且吸附速度快等特點(diǎn)，這些對(duì)于低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的處理都有著很大的作用。因此將活性炭纖維處理工藝應(yīng)用到低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的處理中，優(yōu)勢(shì)比較大。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，石油、印刷、噴漆等行業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣，對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成了很大的破壞，還會(huì)影響到人們的身體健康。目前，低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的處理工藝有低溫等離子處理工藝、吸附處理工藝、生物處理工藝以及催化燃燒處理工藝等，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，也出現(xiàn)了一些比較先進(jìn)的處理工藝，比如活性炭纖維治理工藝等。
來(lái)源:《環(huán)境與發(fā)展》
