低濃度VOCs廢氣處理技術(shù)

 

VOCs是一種疏水性和持久性有機(jī)污染物，***多具有致癌、致畸和致突變性，對環(huán)境有潛在危害。多種VOCs被***家環(huán)保局列為***先控制和監(jiān)測的污染物，如鹵代烷烴、氯烯烴、氯芳烴、芳烴及其氧化物和氮化物等。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，VOCs的排放量日益增加，具有范圍廣、排放量***的***點(diǎn)，其處理已成為***內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一。

 

1.蓄熱式燃燒技術(shù):蓄熱式燃燒設(shè)備通常有兩室和三室結(jié)構(gòu)，在處理***風(fēng)量時(shí)也可設(shè)計(jì)成五室和七室結(jié)構(gòu)。以三室結(jié)構(gòu)為例，低濃度VOCs***先通過***儲熱槽吸熱，在燃燒室內(nèi)燃燒，然后通過***二儲熱槽放熱，對儲熱槽進(jìn)行加熱。此外，在***三蓄熱槽中，風(fēng)道和蓄熱槽中殘留的VOC氣體由小風(fēng)量風(fēng)機(jī)吹入燃燒室進(jìn)行燃燒裂解，吹掃風(fēng)量根據(jù)爐溫進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣由于吹掃風(fēng)量過***，爐溫******降低，可以避免能源浪費(fèi)。三個(gè)槽按照進(jìn)氣→吹風(fēng)→排氣→進(jìn)氣的順序進(jìn)行切換。整個(gè)進(jìn)氣室和排氣室之間的切換是帶提升閥切換的批量操作。燃燒室通常保持在800-850℃一定的停留時(shí)間，以氧化有機(jī)廢氣。燃燒室和回?zé)崞魇歉咝紵O(shè)備，VOC破壞去除效率一般可達(dá)99.9%以上。同時(shí)，該設(shè)備一般設(shè)有緊急排氣擋板，以防止?fàn)t膛過熱損壞蓄熱材料。RTO爐采用微正壓設(shè)計(jì)。當(dāng)爐膛壓力超過預(yù)設(shè)壓力時(shí)，緊急風(fēng)門將打開，以防止回火或爆炸危險(xiǎn)。同時(shí)，為了防止閥門過熱損壞，閥門配有空氣冷卻管道；為保證煙氣溫度，在緊急排放閥后設(shè)置噴槍對煙氣進(jìn)行冷卻。燃燒器安裝在中間燃燒室上，配有合適的天然氣燃料管組件、帶入口過濾網(wǎng)的燃燒風(fēng)機(jī)和安全控制裝置。燃燒器結(jié)構(gòu)搭配陶瓷內(nèi)襯，需要四周填充。燃燒器結(jié)構(gòu)配有可視鏡，可以清晰觀察主火的火焰，便于燃?xì)夂涂諝獾谋壤{(diào)節(jié)。并用火災(zāi)探測檢查火焰狀態(tài)。

 

2.光催化氧化技術(shù):光催化氧化技術(shù)是指在光的作用下形成的化學(xué)反應(yīng)，使揮發(fā)性有機(jī)廢氣中所含的有害物質(zhì)不斷轉(zhuǎn)化為無害化合物，揮發(fā)性有機(jī)廢氣本身的污染******降低。光催化氧化技術(shù)***初主要應(yīng)用于廢水處理，后來逐漸開始應(yīng)用于廢氣處理。目前，***內(nèi)外***量專家學(xué)者對光催化氧化技術(shù)的應(yīng)用做了***量的研究。研究結(jié)果表明，如果催化劑選擇合理，光催化氧化技術(shù)可以使揮發(fā)性有機(jī)廢氣中污染物的去除率高達(dá)50%-70%，處理效果明顯。應(yīng)用光催化氧化技術(shù)時(shí)，在***定的光照波長下，表面VOCs在催化劑的光催化作用下會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，***終將有機(jī)化合物氧化成H2O、CO2和無機(jī)小分子。揮發(fā)性有機(jī)廢氣經(jīng)紫外光照射，二甲苯、甲苯、苯等分子鏈結(jié)構(gòu)被裂解，使高分子化合物的分子鏈轉(zhuǎn)化裂解成H2O、CO2等低分子化合物。同時(shí)，光束可以有效地將空氣中的氧分子分解成游離氧，游離氧在正負(fù)電子上不平衡，與氧分子結(jié)合后會形成臭氧。由于臭氧本身的強(qiáng)氧化作用，可以充分去除低濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣。根據(jù)揮發(fā)性有機(jī)廢氣的濃度高度和風(fēng)量，為了保證光催化氧化過程中設(shè)備的使用壽命和處理效果，需要對廢氣源進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后的酸性氣體可以進(jìn)入凈化設(shè)備。酸性氣體在水中能很***的溶解，因此預(yù)處理工藝應(yīng)采用弱堿性水洗裝置。

 

3.低溫等離子體催化技術(shù):與傳統(tǒng)活性炭吸附不同，該技術(shù)將等離子體與催化結(jié)合起來，可以解決許多傳統(tǒng)方法難以解決的問題。等離子體在低濃度VOCs廢氣處理中的應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)等離子體技術(shù)僅使用一次，雖然也起到了一定的凈化效果，但效率相對較低，成本也較高。在后續(xù)的應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)催化技術(shù)和等離子體技術(shù)的結(jié)合可以在凈化低濃度VOCs廢氣排放方面產(chǎn)生極高的效率，從而形成目前使用的低溫等離子體催化技術(shù)。它不僅克服了能耗高的問題，而且節(jié)省了***量時(shí)間，凈化效率高。

 

4.生物處理技術(shù):與上述廢氣處理技術(shù)相比，生物處理技術(shù)是一種無污染、無害的有機(jī)廢氣處理方法。該技術(shù)通過微生物的生理過程來處理廢氣，即將有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水等簡單的無機(jī)物。通常生物處理技術(shù)主要包括以下幾個(gè)步驟:***，低濃度VOCs廢氣中的有機(jī)污染物與水接觸并發(fā)生反應(yīng)，迅速溶于水；其次，當(dāng)溶解在液膜中的有機(jī)物的液體濃度較低時(shí)，會擴(kuò)散到生物膜上，然后被附著在生物膜上的微生物吸收；***三，微生物吸收有機(jī)廢氣后，通過自身的生理代謝轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的化合物，實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的降解。

 

VOCs是有機(jī)化合物和揮發(fā)性物體的總稱。VOCs在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常被用作有機(jī)溶劑。由于它們的揮發(fā)性，它們對環(huán)境造成了很***的污染，并對人體造成了危害。研究低濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理技術(shù)和應(yīng)用具有重要意義。研究人員應(yīng)全面了解揮發(fā)性有機(jī)廢氣的現(xiàn)狀，能夠?qū)⑸锛夹g(shù)、光催化氧化技術(shù)、低溫等離子體技術(shù)等技術(shù)充分應(yīng)用于低濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣的處理過程，從而有效控制VOCs污染，使排放的VOCs濃度達(dá)到***家標(biāo)準(zhǔn)。