有機廢氣(VOCs)處理技術總述這些年跟著經(jīng)濟的開展

,化工企業(yè)的很多新起,在加上環(huán)保出資力度的不行,致使了很多工業(yè)有機廢氣的排放,使得大氣環(huán)境質(zhì)量降低,給人體健康來嚴重危害,給國民經(jīng)濟構成巨大損失,因而,需要加大對有機廢氣的處理。對有機廢氣的管理,大家早就有研討,而且現(xiàn)已開宣布一些行之有效的操控技能,如廣泛選用而且研討較多的有熱損壞法、冷凝法、吸收法等,這些年構成的新操控技能有生物膜法、電暈法、等離子體分解法等。這篇文章將對上述辦法作較為具體的介紹。有機廢氣處理技術1.熱破壞法熱損壞是現(xiàn)在運用對比廣泛也是研討較多的有機廢氣管理辦法

,特別是對低濃度有機廢氣,有機化合物的熱損壞可分為直接火焰焚燒和催化焚燒。直接火焰焚燒是一種有機物在氣流中直接焚燒和輔佐燃料焚燒的辦法。多數(shù)情況下,有機物濃度較低,不足以在沒有輔佐燃料時焚燒。直接火焰焚燒在恰當溫度和保存時刻條件下,能夠到達99%的熱處理功率。催化焚燒是有機物在氣流中被加熱,在催化床層效果下,加速有機物化學反應(或損壞功率的辦法),催化劑的存在使有機物在熱損壞時比直接焚燒法需要更少的保存時刻和更低的溫度。催化劑在催化焚燒體系中起著重要效果。用于有機廢氣凈化的催化劑主要是金屬和金屬鹽,金屬包含貴金屬和非貴金屬?，F(xiàn)在運用的金屬催化劑主要是Pt、Pd,技能老練,并且催化活性高,但價格對比貴重并且在處理鹵素有機物,含N、S、P等元素時,有機物易發(fā)作氧化等效果使催化劑失活。非金屬催化劑有過渡族元素鈷、稀土等。這些年催化劑的研發(fā)無論是國內(nèi)還是國外進行得較多,并且多集中于非貴金屬催化劑并取能得了許多效果。例如V2O5+MOX(M:過渡族金屬)+貴金屬制成的催化劑用于管理甲硫醇廢氣,Pt+Pd+Cu催人劑用于管理含有機醇廢氣。由于有機廢氣中常出現(xiàn)雜質(zhì)

,很容易導致催化劑中毒,導致催化劑中毒的毒物(抑制劑主要有磷、鉛、鉍砷、錫、汞、亞鐵離子鋅、鹵素等。催化劑載體起到節(jié)約催化劑,增大催化劑有用面積,使催化劑具有必定機械強度,減少燒結,進步催化活性和穩(wěn)定性的效果。能作為載體的資料主要有AL2O3、鐵釩、石棉、陶土、活性炭、金屬等,最常用的是陶瓷載體通常制成網(wǎng)狀、球狀、柱狀、峰窩狀。別的這些年研討較多且成功的有絲光沸石等。對催化焚燒而言,往后研討的要點與熱門仍將是探索高效高活性的催化劑及其載體,催化氧化機理2.液體吸收法液體吸收法是運用液體吸收液與有機廢氣的類似相溶性原理而達到處理有機廢氣的意圖。一般為強化吸收作用用液體石油類物質(zhì)、

表面活性劑和水構成的混合液來作為吸收液。這些年

,日本人研討運用了用環(huán)糊精作為有機鹵化物的吸收資料,根據(jù)環(huán)糊精對有機鹵化物親合性極強的原理,將環(huán)糊精的水溶液作為吸收劑對有機鹵化物氣體進行吸收。這種吸收劑具有無毒不污染,捕集后解吸率高,回收節(jié)省能源,可反復運用的長處。

3.

吸附法（3）生物洗滌塔生物洗滌塔通常由一個裝有的洗滌器和一個具有活性污泥的生物反應器構成。洗滌器里的噴淋裝置將循環(huán)液逆著氣流噴灑,使廢氣中的污染物與填料表面的水接觸,被水吸收而轉入液相,從而實現(xiàn)質(zhì)量傳遞過程。吸收了廢氣組分的洗滌液,流入活性污泥池中,通入空氣充氧后再生,被吸收的氣態(tài)污染物通過微生物氧化作用,被活性污泥懸浮液從液相中除去,生物洗滌塔工藝中的液相是流動的,這有利于控制反應條件,便于添加營養(yǎng)液、緩沖劑和更換液體,除去多余的產(chǎn)物。不同成分、濃度及氣量的氣態(tài)污染物各有其有效的生物凈化系統(tǒng)。生物洗滌塔適宜于處理凈化氣量較小、濃度大、易溶且生物代謝速率較低的廢氣;對于氣量大、濃度低的廢氣可采用生物過濾床;而對于負荷較高以及污染物降解后會生成酸性物質(zhì)的則以生物滴濾床為好。6.脈沖電暈法脈沖電暈法基本原理是通過前沿陡峭、脈寬窄(納秒級)的高壓脈沖電暈放電,能在常溫、常壓下獲得非平衡等離子體,即產(chǎn)生大量高能電子和O、H0等活性粒子,與有害分子進行氧化降解反應,使污染物最終轉化為無害物。1988年以來,美國就開展了電暈法降解低濃度的揮發(fā)性有機物的研究。研究表明在環(huán)境通常溫度和壓力下,該法能達到較好的效率。7.膜分離法膜分離法的基本原理是基于氣體中各組分透過膜的速度不同,每種組分透過膜的速度與該氣體的性質(zhì)、膜的特性與膜兩邊的氣體分壓有關。膜分離法凈化有機廢氣是根據(jù)有機蒸氣和空氣透過膜的能力不同,而將二者分開的。常用膜分離工藝有:蒸氣滲透、氣體膜分離和膜基吸收法。膜分離技術用于氣體凈化上的優(yōu)點是投資費用低、分離因子大、分離效果好(即凈化效果好),而且膜法凈化操作簡單、控制方便、操作彈性大。8.光分解法光分解VOCs有兩種形式:一種是直接光照在波長合適時,VOCs分解;另一種是催化劑存在下,光照VOCs使之分解。有研究表明,有機氯化物和氟氯烴在185nm紫外光照射下,兩種物質(zhì)都能在極短的時間內(nèi)分解,鹵代物的分解速度大于氟氯烴;三氯乙烯幾秒鐘內(nèi)即能分解成氧氣、氯氣、氟氣等。光分解可產(chǎn)生中間產(chǎn)物,可通過氫氧化鈉溶液處理或延長滯留時間等手段最終去除。光催化降解技術原理是光催化劑如TiO2在紫外線的照射下被激活,使H2O生成OH自由基,然后OH自由基將有機污染物氧化成CO2和H2O。用TiO2催化劑時可采用普通的熒光燈為光源來消除惡臭和非常低濃度的污染物。受催化劑降解效率的影響,光催化氧化法在工業(yè)上的應用還待開發(fā)。9.等離子體分解法等離子體分解氯氟烴的技術已到實用階段,植松信行研究了利用等離子體的化學作用分解氯氟烴之類難分解氣體為無害物的應用。此技術可在短時間內(nèi)進行大量的氯氟烴等氣體的處理。此過程采用二個系統(tǒng),一系統(tǒng)利用高頻等離子體急速加熱,使溫度達10000℃利用等離子體的化學作用與水蒸汽接觸進行分解的超高溫加水系統(tǒng);第二個系統(tǒng)是將高溫分解的排氣急冷到80℃下的排氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由氯氟烴和水蒸汽的供給裝置、等離子體發(fā)生裝置、反應爐、冷卻罐以及排水處理裝置等構成。10.微波催化氧化技術微波空氣凈化技術是由填料吸附-解吸技術發(fā)展而來,是將傳統(tǒng)解吸方式轉變?yōu)槲⒉ń馕?微波能的應用大大減少了能量的消耗,并縮短了解吸時間,而且吸附劑經(jīng)20次解吸后基本上保持原有吸附能力。微波解吸技術對空氣的凈化基本上與其在水處理中的應用類似,解吸原理都可以用“容器加熱理論”和“體積加熱理論”加以解釋。國內(nèi)外在水處理中均有此方面的成功應用,而在空氣凈化中的應用,國外已有小規(guī)模的成功范例,國內(nèi)尚處于起步階段。11.變壓吸附分離與凈化的技術變壓吸附別離與凈化的技能

(PSA)是利用氣體組分在固體吸附資料上吸附特性的區(qū)別,經(jīng)過周期性的壓力改變進程完成氣體的別離與凈化。PSA技能是一種物理吸附法。通常選用沸石分子篩作為吸附劑(吸附容量大、吸附選擇性強)。在常溫及必定壓力條件下,可把有機廢氣中吸附在沸石分子篩上,沒有被吸附的氣體進入下一個工段。吸附有機廢氣今后的吸附劑經(jīng)過降壓抽真空把有機物解吸,使吸附劑再生。再生后的吸附劑從頭去吸附廢氣中的有機物,以此循環(huán)往復。PSA技能是近幾十年來在工業(yè)上新崛起的氣體別離技能,具有能耗低、出資少、流程簡單、自動化程度高、商品純度高、無環(huán)境污染等優(yōu)點,是各種氣體別離與回收的較抱負的辦法,極富有市場競爭力,在不久的將來將會在工業(yè)上敏捷推行。12.臭氧分解法臭氧分化法國內(nèi)未見報道

,國外對此技能的研究也還很少。有研究標明O3可用于凈化地上廢氣,即能分化土壤中非揮發(fā)性有機物多環(huán)芳香有機物、脂肪族有機物、酚和殺蟲劑,此刻用地上氣作O3載體。別的,研究人員還特別注意了O3處理后土壤的微生物狀況改變,成果顯現(xiàn)細菌削減99%,呼吸功能下降。為此,研究人員經(jīng)過用純O2和未反響的O3的分化控制技能,削減O3處理對土壤的生態(tài)系統(tǒng)的影響