VOC廢氣處理技術(shù)工藝詳解

 

現(xiàn)在，我們知道，揮發(fā)性的有機化合物，簡稱為VOC(Volatile Organic Compounds))，在工業(yè)生產(chǎn)中，一般作為溶劑來運用，運用之后便散發(fā)到***氣中。現(xiàn)階段，其運用比較廣泛的***域包括石油化工、印刷、人造革及電子元器件、烤漆和醫(yī)藥等。這兒就涉及到今天我們要談到的論題——VOC廢氣處理技術(shù)! 

 

VOC廢氣處理技術(shù)工藝詳解

 

其時，VOC廢氣處理技術(shù)***要包括熱損壞法、變壓吸附分別與凈化技術(shù)、吸附法和氧化處理方法等。 

 

一、VOC廢氣處理技術(shù)——熱損壞法 

 

熱損壞法是指直接和輔佐燃燒有機氣體，也就是VOC，或運用合適的催化劑加快VOC的化學反應，終抵達下降有機物濃度，使其不再具有危***性的一種處理方法。 

 

熱損壞法關(guān)于濃度較低的有機廢氣處理作用比較***，因此，在處理低濃度廢氣中得到了廣泛運用。這種方法***要分為兩種，即直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒對有機廢氣的熱處理功率相對較高，一般狀況下可抵達 99%。而催化燃燒指的是在催化床層的作用下，加快有機廢氣的化學反應速度。這種方法比直接燃燒用時更少，但是假定脫離催化劑輔佐，則無法發(fā)揮作用?，F(xiàn)階段，可作為催化劑運用的***都是金屬、金屬鹽。這兩種催化劑的催化作用雖然比較***，技術(shù)也現(xiàn)已恰當老到，但是其價格卻比較高，所以處理本錢也就比較高。近年來，催化劑研制多會合在非貴金屬催化劑方向，取得了比較***的展開。 

 

此外，在催化有機廢氣進程中，還需求有催化劑的載體，其起著跋涉催化活性和穩(wěn)定性的重要作用。其時，多以陶瓷作為催化劑載體，但在未來的催化劑研討當中，應加快研制活性催化劑及其載體。 

 

二、VOC廢氣處理技術(shù)——吸附法

 

有機廢氣中的吸附法***要適用于低濃度、高通量有機廢氣?，F(xiàn)階段，這種有機廢氣的處理方法現(xiàn)已恰當老到，能量消耗比較小，但是處理功率卻十分高，并且可以徹底凈化有***有機廢氣。實踐證明，這種處理方法值得推廣運用。 

 

但是這種方法也存在缺點，它需求的設備體積比較巨***，并且工藝流程比較復雜;假定廢氣中有許多雜質(zhì)，則簡略導致工作人員中毒。所以，運用此方法處理廢氣的關(guān)鍵在于吸附劑。其時，選用吸附法處理有機廢氣，多運用活性炭，***要是因為活性炭細孔結(jié)構(gòu)比較***，吸附性比較強。 

 

此外，通過氧化鐵或臭氧處理，活性炭的吸附功用將會更***，有機廢氣的處理將會愈加安全和有用。 

 

三、VOC廢氣處理技術(shù)——生物處理法 

 

從處理的根柢原理上講，選用生物處理方法處理有機廢氣，是運用微生物的生理進程把有機廢氣中的有***物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡略的無機物，比如CO2、H2O和其它簡略無機物等。這是一種無***的有機廢氣處理方法。 

 

一般狀況下，一個無缺的生物處理有機廢氣進程包括3個根柢進程：a) 有機廢氣中的有機污染物***要與水接觸，在水中可以活絡溶解;b) 在液膜中溶解的有機物，在液態(tài)濃度低的狀況下，可以逐漸渙散到生物膜中，然后被附著在生物膜上的微生物吸收;c) 被微生物吸收的有機廢氣，在其本身生理代謝進程中，將會被降解，終轉(zhuǎn)化為對環(huán)境沒有危***的化合物質(zhì)。 

 

四、VOC廢氣處理技術(shù)——變壓吸附分別與凈化技術(shù) 

 

變壓吸附分別與凈化技術(shù)是運用氣體組分可吸附在固體材料上的***性，在有機廢氣與分別凈化設備中，氣體的壓力會出現(xiàn)的改動，通過這種壓力改動來處理有機廢氣[6]。 

 

PSA 技術(shù)***要運用的是物理法，通過物理法來結(jié)束有機廢氣的凈化，運用材料***要是沸石分子篩。沸石分子篩，在吸附選擇性和吸附量兩方面有***勢。在溫度和壓力下，這種沸石分子篩可以吸附有機廢氣中的有機成分，然后把剩余氣體輸送到下個環(huán)節(jié)中。在吸附有機廢氣后，通過工序?qū)⑵滢D(zhuǎn)化，堅持并跋涉吸附劑的再生才干，然后可讓吸附劑再次投入運用，然后重復上進程工序，循環(huán)反復，直到有機廢氣得到凈化。 

 

近年來，該技術(shù)初步在工業(yè)生產(chǎn)中運用，關(guān)于氣體分別有超卓作用。該技術(shù)的***要***勢有：動力消耗少、本錢比較低、工序操作自動化及分別凈化后混合物純度比較高、環(huán)境污染小等。運用該技術(shù)關(guān)于回收和處理有價值的氣體作用超卓，商場展開遠景廣闊，成為未來有機廢氣處理技術(shù)的展開方向。 

 

五、VOC廢氣處理技術(shù)——氧化法

 

關(guān)于有毒、有***，并且不需求回收的VOC，熱氧化法是合適的處理技術(shù)和方法。氧化法的根柢原理：VOC與O2發(fā)生氧化反應，生成CO2和H2O，化學方程式如下： 

 

從化學反應方程式上看，該氧化反應和化學上的燃燒進程相類似，但其因為VOC濃度比較低，在化學反應中不會發(fā)生肉眼可見的火焰。一般狀況下，氧化法通過兩種方法可保證氧化反應的順利進行：a) 加熱。使含有VOC的有機廢氣抵達反應溫度;b) 運用催化劑。假定溫度比較低，則氧化反應可在催化劑表面進行[7]。所以，有機廢氣處理的氧化法分為以下兩種方法： 

 

a) 催化氧化法?，F(xiàn)階段，催化氧化法運用的催化劑有兩種，即貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑。貴金屬催化劑***要包括Pt、Pd等，它們以細顆粒方法依附在催化劑載體上，而催化劑載體一般是金屬或陶瓷蜂窩，或散裝填料;非貴金屬催化劑***要是由過渡元素金屬氧化物，比如MnO2，與粘合劑通過份額混合，然后制成的催化劑。為有用避免催化劑中毒后丟失催化活性，在處理前有徹底根除可使催化劑中毒的物質(zhì)，比如Pb、Zn和Hg等。假定有機廢氣中的催化劑毒物、隱秘質(zhì)無法根除，則不可運用這種催化氧化法處理VOC; 

 

b) 熱氧化法。熱氧化法其時分為三種：熱力燃燒式、間壁式、蓄熱式。三種方法的***要差異在于熱量回收方法。這三種方法均能催化法結(jié)合，下降化學反應的反應溫度。 

 

熱力燃燒式熱氧化器，一般狀況下是指氣體燃燒爐。這種氣體燃燒爐由助燃劑、混合區(qū)和燃燒室三部分組成。其間，助燃劑，比如天然氣、石油等，是輔佐燃料，在燃燒進程中，燃燒爐內(nèi)發(fā)生的熱混合區(qū)可對VOC廢氣預熱，預熱后便可為有機廢氣的處理供應滿足空間、時間，終結(jié)束有機廢氣的無***化處理。 

 

在供氧滿足條件下，氧化反應的反應程度——VOC去除率——***要取決于“三T條件”：反應溫度(Temperat)、時間(Time)、湍流混合狀況(Turbulence)。這“三T條件”是互相聯(lián)絡的，在范圍內(nèi)，一個條件的改進可使其他兩個條件下降。熱力燃燒式熱氧化器的缺點在于：輔佐燃料價格高，導致設備操作費用比較高。 

 

間壁式熱氧化器指的是在熱氧化設備中，參與間壁式熱交換器，然后把燃燒室排出氣體的熱量傳送給氧化設備進口處溫度比較低的氣體，預熱結(jié)束后便可促進氧化反應?，F(xiàn)階段，間壁式熱交換器的熱回收率高可達85%，因此***幅下降了輔佐燃料的消耗。一般狀況下，間壁式熱交換器有三種方法：管式、殼式和板式。因為熱氧化溫度有控制在800 ℃～1 000 ℃范圍內(nèi)，因此，間壁式熱交換有由不銹鋼或合金材料制成。所以間壁式熱交換器的造價恰當高，而這也是其缺點地址。此外，材料的熱應力也很難消除，這是間壁式熱交換的其他一個缺點。 

 

蓄熱式熱氧化器，簡稱為RTO，在熱氧化設備中計入蓄熱式熱交換器，在結(jié)束VOC預熱后便可進行氧化反應?，F(xiàn)階段，蓄熱式熱氧化器的熱回收率現(xiàn)已抵達了95%，且其占用空間比較小，輔佐燃料的消耗也比較少。因為其時的蓄熱材料可運用陶瓷填料，其可處理腐蝕性或含有顆粒物的VOC氣體。 

 

現(xiàn)階段，RTO設備分為旋轉(zhuǎn)式和閥門切換式兩種，其間，閥門切換式是常見的一種，由2個或多個陶瓷填充床組成，通過切換閥門來抵達改動氣流方向的目的，詳見圖1。 

 

六、VOC廢氣處理技術(shù)——液體吸收法

 

液體吸收法指的是通過吸收劑與有機廢氣接觸，把有機廢氣中的有***分子轉(zhuǎn)移到吸收劑中，然后結(jié)束分別有機廢氣的目的。這種處理方法是一種典型的物理化學作用進程。有機廢氣轉(zhuǎn)移到吸收劑中后，選用解析方法把吸收劑中有***分子去除掉，然后回收，結(jié)束吸收劑的重復運用和運用。 

 

從作用原理的角度差異，此方法可分為化學方法和物理方法。物理方法是指運用物質(zhì)之間相溶的原理，把水看作吸收劑，把有機廢氣中的有***分子去除掉，但是關(guān)于不溶于水的廢氣，比如苯，則只能通過化學方法根除，也就是通過有機廢氣與溶劑發(fā)生化學反應，然后予以去除。 

 

七、VOC廢氣處理技術(shù)——冷凝回收法

 

在不同溫度下，有機物質(zhì)的飽和度不同，冷凝回收法就是運用有機物這一***點來發(fā)揮作用，通過下降或跋涉系統(tǒng)壓力，把處于蒸汽環(huán)境中的有機物質(zhì)通過冷凝方法提取出來。冷凝提取后，有機廢氣便可得到比較高的凈化。其缺點是操作難度比較***，在常溫下也不簡略用冷卻水來結(jié)束，需求給冷凝水降溫，所以需求較多費用。這種處理方法***要適用于濃度高且溫度比較低的有機廢氣處理。