七大VOCs廢氣處理技術(shù)工藝詳解

1、七大VOCs廢氣處理技術(shù)工藝詳解化工企業(yè)常用VOCs治理技術(shù)VOCs治理技術(shù)冷凝法7需再了休技術(shù)）童用右可當(dāng)前，VOC廢氣處理技術(shù)主要包括熱破壞法、變壓吸附分離與 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)一一熱破壞法熱破壞法是指直接和輔助燃燒有機(jī)氣體，也就是VOC或利用合 適的催化劑加快 VOC的化學(xué)反應(yīng)，最終達(dá)到降低有機(jī)物濃度，使其 不再具有危害性的一種處理方法。熱破壞法對(duì)于濃度較低的有機(jī)廢氣處理效果比較好，因此，在處理低濃度廢氣中得到了廣泛應(yīng)用。 這種方法主要分為兩種，即直接火 焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒對(duì)有機(jī)廢氣的熱處理效率相對(duì)較 高，一般情況下可達(dá)到 99%o而催化

2、燃燒指的是在催化床層的作用 下，加快有機(jī)廢氣的化學(xué)反應(yīng)速度。這種方法比直接燃燒用時(shí)更少， 是高濃度、小流量有機(jī)廢氣凈化的首選技術(shù)。二、VOC廢氣處理技術(shù)一一吸附法有機(jī)廢氣中的吸附法主要適用于低濃度、 高通量有機(jī)廢氣?，F(xiàn)階 段，這種有機(jī)廢氣的處理方法已經(jīng)相當(dāng)成熟，能量消耗比較小，但是 處理效率卻非常高，而且可以徹底凈化有害有機(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一定缺陷，它需要的設(shè)備體積比較龐大，而 且工藝流程比較復(fù)雜；如果廢氣中有大量雜質(zhì)，則容易導(dǎo)致工作人員 中毒。所以，使用此方法處理廢氣的關(guān)鍵在于吸附劑。當(dāng)前，采用吸 附法處理有機(jī)廢氣，多使用活性炭，主要是因?yàn)榛钚蕴?/p>

3、細(xì)孔結(jié)構(gòu)比較 好，吸附性比較強(qiáng)。止匕外，經(jīng)過(guò)氧化鐵或臭氧處理，活性炭的吸附性能將會(huì)更好，有 機(jī)廢氣的處理將會(huì)更加安全和有效。三、VOC廢氣處理技術(shù)一一生物處理法從處理的基本原理上講，采用生物處理方法處理有機(jī)廢氣， 是使 用微生物的生理過(guò)程把有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物， 比如CO2 H2O和其它簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物等。這是一種無(wú)害的有機(jī)廢氣處理 方式。一般情況下，一個(gè)完整的生物處理有機(jī)廢氣過(guò)程包括 3個(gè)基本步 驟：a）有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物首先與水接觸，在水中可以迅速溶 解;b）在液膜中溶解的有機(jī)物，在液態(tài)濃度低的情況下，可以逐步擴(kuò) 散到生物膜中，進(jìn)而被附著在生物膜上的微生物吸收 ;c）被微生

4、物吸 收的有機(jī)廢氣，在其自身生理代謝過(guò)程中，將會(huì)被降解，最終轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境沒(méi)有損害的化合物質(zhì) 四、VOC廢氣處理技術(shù)一一變壓吸附分離與凈化技術(shù)變壓吸附分離與凈化技術(shù)是利用氣體組分可吸附在固體材料上 的特性，在有機(jī)廢氣與分離凈化裝置中，氣體的壓力會(huì)出現(xiàn)一定的變 化，通過(guò)這種壓力變化來(lái)處理有機(jī)廢氣6。PSA技術(shù)主要應(yīng)用的是物理法，通過(guò)物理法來(lái)實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣 的凈化，使用材料主要是沸石分子篩。沸石分子篩，在吸附選擇性和 吸附量?jī)煞矫嬗幸欢▋?yōu)勢(shì)。在一定溫度和壓力下，這種沸石分子篩可 以吸附有機(jī)廢氣中的有機(jī)成分，然后把剩余氣體輸送到下個(gè)環(huán)節(jié)中。 在吸附有機(jī)廢氣后，通過(guò)一定工序?qū)⑵滢D(zhuǎn)化，保持并提高吸附劑的再

5、生能力，進(jìn)而可讓吸附劑再次投入使用，然后重復(fù)上步驟工序，循環(huán) 反復(fù)，直到有機(jī)廢氣得到凈化。近年來(lái)，該技術(shù)開(kāi)始在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，對(duì)于氣體分離有良好效 果。該技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)有：能源消耗少、成本比較低、工序操作自動(dòng) 化及分離凈化后混合物純度比較高、 環(huán)境污染小等。使用該技術(shù)對(duì)于 回收和處理有一定價(jià)值的氣體效果良好， 市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊，成為未 來(lái)有機(jī)廢氣處理技術(shù)的發(fā)展方向。五、VOC廢氣處理技術(shù)一一氧化法對(duì)于有毒、有害，而且不需要回收的 VOC熱氧化法是最適合的 處理技術(shù)和方法。氧化法的基本原理： VO* O2發(fā)生氧化反應(yīng)，生 成CO2和H2O,化學(xué)方程式如下：從化學(xué)反應(yīng)方程式上看，該氧化反應(yīng)和化學(xué)上

6、的燃燒過(guò)程相類(lèi)似，但其由于VOC濃度比較低，在化學(xué)反應(yīng)中不會(huì)產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)的 火焰。一般情況下，氧化法通過(guò)兩種方法可確保氧化反應(yīng)的順利進(jìn)行： a）加熱。使含有VOC的有機(jī)廢氣達(dá)到反應(yīng)溫度；b）使用催化劑。如果 溫度比較低，則氧化反應(yīng)可在催化劑表面進(jìn)行7。所以，有機(jī)廢氣處理的氧化法分為以下兩種方法：a）催化氧化法。現(xiàn)階段，催化氧化法使用的催化劑有兩種，即貴金 屬催化劑和非貴金屬催化劑。貴金屬催化劑主要包括Pt、Pd等，它們以細(xì)顆粒形式依附在催化劑載體上，而催化劑載體通常是金屬或陶 瓷蜂窩，或散裝填料；非貴金屬催化劑主要是由過(guò)渡元素金屬氧化物， 比如MnO2,與粘合劑經(jīng)過(guò)一定比例混合，然后制成的催化

7、劑。為有 效防止催化劑中毒后喪失催化活性，在處理前必須徹底清除可使催化 劑中毒的物質(zhì)，比如Pb、Zn和Hg等。如果有機(jī)廢氣中的催化劑毒物、 遮蓋質(zhì)無(wú)法清除，則不可使用這種催化氧化法處理 VOC;b）熱氧化法。熱氧化法當(dāng)前分為三種：熱力燃燒式、間壁式、蓄熱 式。三種方法的主要區(qū)別在于熱量回收方式。這三種方法均能催化法結(jié)合，降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)溫度。熱力燃燒式熱氧化器，一般情況下是指氣體焚燒爐。這種氣體焚 燒爐由助燃劑、混合區(qū)和燃燒室三部分組成。其中，助燃劑，比如天 然氣、石油等，是輔助燃料，在燃燒過(guò)程中，焚燒爐內(nèi)產(chǎn)生的熱混合 區(qū)可對(duì)VOC廢氣預(yù)熱，預(yù)熱后便可為有機(jī)廢氣的處理提供足夠空間、 時(shí)間，最

8、終實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的無(wú)害化處理。在供氧充足條件下，氧化反應(yīng)的反應(yīng)程度VOC去除率一一主要取決于“三T條件”：反應(yīng)溫度（Temperate時(shí)間（Time）、湍流混合 情況（Turbulence）。這“三T條件”是相互聯(lián)系的，在一定范圍內(nèi)，一 個(gè)條件的改善可使另外兩個(gè)條件降低。熱力燃燒式熱氧化器的缺點(diǎn)在 于：輔助燃料價(jià)格高，導(dǎo)致裝置操作費(fèi)用比較高。間壁式熱氧化器指的是在熱氧化裝置中，加入間壁式熱交換器， 進(jìn)而把燃燒室排出氣體的熱量傳送給氧化裝置進(jìn)口處溫度比較低的 氣體，預(yù)熱完成后便可促成氧化反應(yīng)?，F(xiàn)階段，間壁式熱交換器的熱 回收率最高可達(dá)85%,因此大幅降低了輔助燃料的消耗。一般情況下, 間壁式熱交換

9、器有三種形式：管式、殼式和板式。由于熱氧化溫度必 須控制在800 C1 000 C范圍內(nèi)，因此，間壁式熱交換必須由不銹 鋼或合金材料制成。所以間壁式熱交換器的造價(jià)相當(dāng)高， 而這也是其 缺點(diǎn)所在。止匕外，材料的熱應(yīng)力也很難消除，這是間壁式熱交換的另 外一個(gè)缺點(diǎn)。蓄熱式熱氧化器，簡(jiǎn)稱(chēng)為RTQ在熱氧化裝置中計(jì)入蓄熱式熱交 換器，在完成VOC預(yù)熱后便可進(jìn)行氧化反應(yīng)?，F(xiàn)階段，蓄熱式熱氧 化器的熱回收率已經(jīng)達(dá)到了 95%,且其占用空間比較小，輔助燃料的 消耗也比較少。由于當(dāng)前的蓄熱材料可使用陶瓷填料， 具可處理腐蝕 性或含有顆粒物的VOC氣體?，F(xiàn)階段，RTO裝置分為旋轉(zhuǎn)式和閥門(mén)切換式兩種，其中，閥門(mén)切 換

10、式是最常見(jiàn)的一種，由2個(gè)或多個(gè)陶瓷填充床組成，通過(guò)切換閥門(mén) 來(lái)達(dá)到改變氣流方向的目的。六、VOC廢氣處理技術(shù)一一液體吸收法液體吸收法指的是通過(guò)吸收劑與有機(jī)廢氣接觸， 把有機(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 方法是一種典型的物理化學(xué)作用過(guò)程。有機(jī)廢氣轉(zhuǎn)移到吸收劑中后， 采用解析方法把吸收劑中有害分子去除掉， 然后回收，實(shí)現(xiàn)吸收劑的 重復(fù)使用和利用。從作用原理的角度劃分，此方法可分為化學(xué)方法和物理方法。物 理方法是指利用物質(zhì)之間相溶的原理， 把水看作吸收劑，把有機(jī)廢氣 中的有害分子去除掉，但是對(duì)于不溶于水的廢氣，比如苯，則只能通 過(guò)化學(xué)方法清除，也就是通過(guò)有機(jī)廢氣與溶劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 然后予 以去除。七、VOC廢氣處理技術(shù)一一冷凝回收法在不同溫度下，有機(jī)物質(zhì)的飽和度不同