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VOCs綜合治理

      目前的揮發性有機污染物(VOCs)的治理包括破壞性、非破壞性方法以及兩種方法的結合。

      破壞性的方法包括燃燒、生物氧化、熱氧化、光催化氧化,低溫等離子體及其集成的技術,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。

     非破壞性法,即回收法。主要是碳吸附、吸收、冷凝和膜分離技術,通過物理方法,控制溫度,壓力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化合物。

    傳統的揮發性有機污染物處理常用吸收、吸附、燃燒法等,在最近幾年中,半導體光催化劑的技術、低溫等離子得到了迅速發展。

1.燃燒工藝

      燃燒法是指VOCs氣體在高溫和充足空氣下進行完全燃燒,分解成CO2和H2O。在處理石化、印刷、油漆生產和制藥等生產工藝產生的高濃度VOCs氣體時具有很高的效率。但如果廢氣中還有氯、硫和氮等元素,燃燒后會產生有害氣體,造成二次污染。燃燒法包括直接燃燒法、催化燃燒法、熱力燃燒法。熱力燃燒法指在處理低濃度廢氣時,還需加入助燃氣體來提升溫度,達到去除目的。催化燃燒法是使用催化劑來降低VOCs氣體燃燒所需要的溫度,且能重復利用燃燒產生的熱量,如Yang等研制的CuO/CeO2-ZrO2/TiO2催化劑,溫度達到270℃時可完全去除乙酸乙酯。催化燃燒法廣泛應用于煉焦、化工和金屬印刷等行業,具有較高的積極效益。近年來,國內外研究者不斷開發新的催化劑,以達到節能和經濟的雙重效益。





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△燃燒工藝原理流程圖

2.吸附工藝

     吸附法主要適用于低濃度氣態污染物的凈化,對于高濃度的有機氣體,通常需要首先經過冷凝等工藝將濃度降低后再進行吸附凈化。吸附技術是最為經典和常用的氣體凈化技術,也是目前工業VOCs 治理的主流技術之一。吸附法的關鍵技術是吸附劑、吸附設備和工藝、再生介質、后處理工藝等。

      活性炭因其具有大比表面積和微孔結構而廣泛應用于吸附回收有機氣體。目前,對活性炭吸附有機氣體的研究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炭吸附性能的影響。

△吸附工藝原理流程圖

3.吸收工藝

     吸收法是利用液體溶劑吸收廢氣中的VOCs,以達到凈化廢氣的目的。目前多以水、輕柴油作為吸收溶劑,該方法設備簡單,對低濃度VOCs廢氣的處理具有很好的效果。但要做好對吸收劑的處理,以免造成二次污染。岑超平等以檸檬酸鈉溶液為吸收液進行脫除甲苯廢氣的試驗研究,去除率達93%,并從飽和的檸檬酸鈉溶液中蒸餾回收甲苯,蒸餾后的吸收液還可重復使用,仍保持較高的吸收效率。

    吸收法通常用于油氣回收。裝卸油品時產生的油氣進入吸收塔,從出口排出貧油空氣,解吸塔內進行吸收液的真空解吸,解吸的吸收液再循環利用,回收塔用汽油將進入的解吸氣進行回收,尾氣返回吸收塔重復該過程。用溶液吸收法回收揮發性有機物的吸收液通常是特殊的吸收液,吸收液的選擇將影響回收效果。


△吸收工藝原理流程圖

部分VOCs處理業績


VOCs綜合治理
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