有機(jī)廢氣VOCs處理方法

 

有機(jī)廢氣包括甲醛有機(jī)廢氣、苯系有機(jī)廢氣如苯甲苯二甲苯、丙酮丁酮有機(jī)廢氣、乙酸乙酯有機(jī)廢氣、油霧有機(jī)廢氣、糠醛有機(jī)廢氣、苯乙烯、丙烯酸有機(jī)廢氣、樹(shù)脂有機(jī)廢氣、添加劑有機(jī)廢氣、漆霧有機(jī)廢氣、含烴含氧有機(jī)物等。

 

治理有兩個(gè)主要方面:

 

(1)采用無(wú)污染工藝，使用毒性較小的原料，控制有毒廢氣的排放；

 

(2)凈化各種工業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣。

 

有機(jī)廢氣的凈化方法主要有吸附法、冷凝法、催化燃燒法、直接燃燒法、濃縮燃燒法和吸收法。

 

由于有機(jī)廢氣的易燃易爆***性，凈化過(guò)程中應(yīng)控制廢氣濃度不超過(guò)爆炸下限的25%，系統(tǒng)中還應(yīng)安裝阻火器、防爆板等應(yīng)急裝置。

 

一、吸附法

 

有機(jī)廢氣中的吸附法主要適用于低濃度、高通量的有機(jī)廢氣。目前，有機(jī)廢氣的處理方法已經(jīng)相當(dāng)成熟，能耗低，但處理效率高，可以徹底凈化有害的有機(jī)廢氣。實(shí)踐證明，這種處理方法值得推廣應(yīng)用。

 

但是，這種方法也存在設(shè)備體積***、工藝流程復(fù)雜等缺陷。如果廢氣中含有***量雜質(zhì)，很容易導(dǎo)致工人中毒。因此，吸附劑是該方法處理廢氣的關(guān)鍵。目前采用吸附法處理有機(jī)廢氣，經(jīng)常使用活性炭，主要是因?yàn)榛钚蕴康目捉Y(jié)構(gòu)更***，吸附能力更強(qiáng)。

 

此外，經(jīng)過(guò)氧化鐵或臭氧處理后，活性炭的吸附性能會(huì)更***，有機(jī)廢氣的處理也會(huì)更安全有效。

 

二、冷凝法

 

在不同的溫度下，有機(jī)物的飽和度是不同的。冷凝回收法利用有機(jī)物的***性，通過(guò)降低或增加系統(tǒng)壓力，通過(guò)冷凝提取蒸汽環(huán)境中的有機(jī)物。有機(jī)廢氣經(jīng)冷凝提取后，可以得到高度凈化。其缺點(diǎn)是操作困難，常溫下不易使用冷卻水，需要對(duì)冷凝水進(jìn)行冷卻，因此需要更多的費(fèi)用。

 

這種處理方法主要適用于高濃度低溫有機(jī)廢氣的處理。一般適用于高VOC含量(百分之幾)和少量氣體的有機(jī)廢氣的回收處理。由于VOC多為易燃易爆氣體，氣體中的VOC含量不會(huì)因爆炸極限而過(guò)高，因此要達(dá)到較高的回收率，必須采用極低溫冷凝介質(zhì)或高壓措施，這必然會(huì)增加設(shè)備投資和處理成本。因此，這種技術(shù)通常被用作初級(jí)處理技術(shù)，并與其他技術(shù)相結(jié)合。

 

三、催化燃燒法

 

催化燃燒法在催化劑的作用下，將廢氣中的有機(jī)污染物完全氧化成CO2和H2O。催化燃燒法起燃溫度低，安全性能***，對(duì)待凈化的有機(jī)污染物濃度限制小，使其更適用于低濃度有機(jī)污染物的處理。然而，廢氣中的塵粒和液滴可能會(huì)縮短催化劑的使用壽命，因此催化燃燒方法不適用于處理含有塵粒和液滴的有機(jī)廢氣。

 

(1)催化燃燒催化劑包括貴金屬催化劑、非貴金屬催化劑和稀土金屬催化劑。通常，催化劑的活性組分被裝載在載體上，制成顆粒或蜂窩狀以供使用。

 

(2)催化燃燒法工藝及設(shè)備

 

催化燃燒法的過(guò)程具有以下***點(diǎn):

 

①進(jìn)入催化燃燒裝置的氣體應(yīng)先進(jìn)行預(yù)處理，除去粉塵、液滴和有害成分，以免堵塞催化劑床層和催化劑中毒。

 

②進(jìn)入催化劑床層的氣體溫度必須達(dá)到所用催化劑的起燃溫度，催化反應(yīng)才能進(jìn)行。因此，低于起燃溫度的進(jìn)氣必須預(yù)熱到起燃溫度。***別是啟動(dòng)時(shí)，必須對(duì)冷進(jìn)氣進(jìn)行預(yù)熱，因此催化燃燒法適用于處理連續(xù)排放的有機(jī)廢氣。

 

③有機(jī)廢氣催化燃燒會(huì)產(chǎn)生一定的反應(yīng)熱。當(dāng)產(chǎn)生的熱量較***時(shí)，應(yīng)注意回收反應(yīng)熱。

 

四、直接燃燒法

 

直燃式焚燒爐的設(shè)計(jì)取決于廢氣量、VOCs濃度和所需的銷毀去除效率。在運(yùn)行期間，含有揮發(fā)性有機(jī)化合物的廢氣由系統(tǒng)風(fēng)扇引入系統(tǒng)的熱交換器。廢氣被熱交換器的管程加熱后，通過(guò)燃燒器。此時(shí)廢氣已經(jīng)被加熱到催化分解溫度(650~1000℃)，并有足夠的停留時(shí)間(0.5~2.0秒)。這時(shí)會(huì)發(fā)生熱反應(yīng)，VOCs會(huì)分解成二氧化碳和水蒸氣。之后，熱的凈化氣體進(jìn)入換熱器殼程，對(duì)管程未處理的VOC廢氣進(jìn)行加熱，可以降低能耗(即使VOCs濃度在一定合適水平以上，也不需要額外的燃料)，然后凈化氣體從煙囪排入***氣。

 

五、吸收法

 

吸收法是通過(guò)吸收劑與有機(jī)廢氣接觸，將有機(jī)廢氣中的有害分子轉(zhuǎn)移到吸收劑中，從而實(shí)現(xiàn)分離有機(jī)廢氣的目的。這種處理方法是典型的物理和化學(xué)過(guò)程。有機(jī)廢氣轉(zhuǎn)移到吸附劑后，通過(guò)分析方法去除吸附劑中的有害分子，然后回收，實(shí)現(xiàn)吸附劑的再利用和利用。

 

根據(jù)作用原理，這種方法可分為化學(xué)方法和物理方法。物理方法是指利用物質(zhì)之間的溶解度原理，以水為吸收劑，去除有機(jī)廢氣中的有害分子，但不溶于水的廢氣，如苯，只能通過(guò)化學(xué)方法去除，即有機(jī)廢氣與溶劑反應(yīng)后被去除。