VOC废气处理技术工艺详解

VOC废气处理技术工艺详解

 

现在，我们知道，挥发性的有机化合物，简称为VOC(Volatile Organic Compounds))，在工业生产中，一般作为溶剂来运用，运用之后便散发到***气中。现阶段，其运用比较广泛的***域包括石油化工、印刷、人造革及电子元器件、烤漆和医药等。这儿就涉及到今天我们要谈到的论题——VOC废气处理技术! 

 

VOC废气处理技术工艺详解

 

其时，VOC废气处理技术***要包括热损坏法、变压吸附分别与净化技术、吸附法和氧化处理方法等。 

 

一、VOC废气处理技术——热损坏法 

 

热损坏法是指直接和辅佐燃烧有机气体，也就是VOC，或运用合适的催化剂加快VOC的化学反应，终抵达下降有机物浓度，使其不再具有危***性的一种处理方法。 

 

热损坏法关于浓度较低的有机废气处理作用比较***，因此，在处理低浓度废气中得到了广泛运用。这种方法***要分为两种，即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处理功率相对较高，一般状况下可抵达 99%。而催化燃烧指的是在催化床层的作用下，加快有机废气的化学反应速度。这种方法比直接燃烧用时更少，但是假定脱离催化剂辅佐，则无法发挥作用。现阶段，可作为催化剂运用的***都是金属、金属盐。这两种催化剂的催化作用虽然比较***，技术也现已恰当老到，但是其价格却比较高，所以处理本钱也就比较高。近年来，催化剂研制多会合在非贵金属催化剂方向，取得了比较***的展开。 

 

此外，在催化有机废气进程中，还需求有催化剂的载体，其起着跋涉催化活性和稳定性的重要作用。其时，多以陶瓷作为催化剂载体，但在未来的催化剂研讨当中，应加快研制活性催化剂及其载体。 

 

二、VOC废气处理技术——吸附法

 

有机废气中的吸附法***要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段，这种有机废气的处理方法现已恰当老到，能量消耗比较小，但是处理功率却十分高，并且可以彻底净化有***有机废气。实践证明，这种处理方法值得推广运用。 

 

但是这种方法也存在缺点，它需求的设备体积比较巨***，并且工艺流程比较复杂;假定废气中有许多杂质，则简略导致工作人员中毒。所以，运用此方法处理废气的关键在于吸附剂。其时，选用吸附法处理有机废气，多运用活性炭，***要是因为活性炭细孔结构比较***，吸附性比较强。 

 

此外，通过氧化铁或臭氧处理，活性炭的吸附功用将会更***，有机废气的处理将会愈加安全和有用。 

 

三、VOC废气处理技术——生物处理法 

 

从处理的根柢原理上讲，选用生物处理方法处理有机废气，是运用微生物的生理进程把有机废气中的有***物质转化为简略的无机物，比如CO2、H2O和其它简略无机物等。这是一种无***的有机废气处理方法。 

 

一般状况下，一个无缺的生物处理有机废气进程包括3个根柢进程：a) 有机废气中的有机污染物***要与水接触，在水中可以活络溶解;b) 在液膜中溶解的有机物，在液态浓度低的状况下，可以逐渐涣散到生物膜中，然后被附着在生物膜上的微生物吸收;c) 被微生物吸收的有机废气，在其本身生理代谢进程中，将会被降解，终转化为对环境没有危***的化合物质。 

 

四、VOC废气处理技术——变压吸附分别与净化技术 

 

变压吸附分别与净化技术是运用气体组分可吸附在固体材料上的***性，在有机废气与分别净化设备中，气体的压力会出现的改动，通过这种压力改动来处理有机废气[6]。 

 

PSA 技术***要运用的是物理法，通过物理法来结束有机废气的净化，运用材料***要是沸石分子筛。沸石分子筛，在吸附选择性和吸附量两方面有***势。在温度和压力下，这种沸石分子筛可以吸附有机废气中的有机成分，然后把剩余气体输送到下个环节中。在吸附有机废气后，通过工序将其转化，坚持并跋涉吸附剂的再生才干，然后可让吸附剂再次投入运用，然后重复上进程工序，循环反复，直到有机废气得到净化。 

 

近年来，该技术初步在工业生产中运用，关于气体分别有超卓作用。该技术的***要***势有：动力消耗少、本钱比较低、工序操作自动化及分别净化后混合物纯度比较高、环境污染小等。运用该技术关于回收和处理有价值的气体作用超卓，商场展开远景广阔，成为未来有机废气处理技术的展开方向。 

 

五、VOC废气处理技术——氧化法

 

关于有毒、有***，并且不需求回收的VOC，热氧化法是合适的处理技术和方法。氧化法的根柢原理：VOC与O2发生氧化反应，生成CO2和H2O，化学方程式如下： 

 

从化学反应方程式上看，该氧化反应和化学上的燃烧进程相类似，但其因为VOC浓度比较低，在化学反应中不会发生肉眼可见的火焰。一般状况下，氧化法通过两种方法可保证氧化反应的顺利进行：a) 加热。使含有VOC的有机废气抵达反应温度;b) 运用催化剂。假定温度比较低，则氧化反应可在催化剂表面进行[7]。所以，有机废气处理的氧化法分为以下两种方法： 

 

a) 催化氧化法。现阶段，催化氧化法运用的催化剂有两种，即贵金属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂***要包括Pt、Pd等，它们以细颗粒方法依附在催化剂载体上，而催化剂载体一般是金属或陶瓷蜂窝，或散装填料;非贵金属催化剂***要是由过渡元素金属氧化物，比如MnO2，与粘合剂通过份额混合，然后制成的催化剂。为有用避免催化剂中毒后丢失催化活性，在处理前有彻底根除可使催化剂中毒的物质，比如Pb、Zn和Hg等。假定有机废气中的催化剂毒物、隐秘质无法根除，则不可运用这种催化氧化法处理VOC; 

 

b) 热氧化法。热氧化法其时分为三种：热力燃烧式、间壁式、蓄热式。三种方法的***要差异在于热量回收方法。这三种方法均能催化法结合，下降化学反应的反应温度。 

 

热力燃烧式热氧化器，一般状况下是指气体燃烧炉。这种气体燃烧炉由助燃剂、混合区和燃烧室三部分组成。其间，助燃剂，比如天然气、石油等，是辅佐燃料，在燃烧进程中，燃烧炉内发生的热混合区可对VOC废气预热，预热后便可为有机废气的处理供应满足空间、时间，终结束有机废气的无***化处理。 

 

在供氧满足条件下，氧化反应的反应程度——VOC去除率——***要取决于“三T条件”：反应温度(Temperat)、时间(Time)、湍流混合状况(Turbulence)。这“三T条件”是互相联络的，在范围内，一个条件的改进可使其他两个条件下降。热力燃烧式热氧化器的缺点在于：辅佐燃料价格高，导致设备操作费用比较高。 

 

间壁式热氧化器指的是在热氧化设备中，参与间壁式热交换器，然后把燃烧室排出气体的热量传送给氧化设备进口处温度比较低的气体，预热结束后便可促进氧化反应。现阶段，间壁式热交换器的热回收率高可达85%，因此***幅下降了辅佐燃料的消耗。一般状况下，间壁式热交换器有三种方法：管式、壳式和板式。因为热氧化温度有控制在800 ℃～1 000 ℃范围内，因此，间壁式热交换有由不锈钢或合金材料制成。所以间壁式热交换器的造价恰当高，而这也是其缺点地址。此外，材料的热应力也很难消除，这是间壁式热交换的其他一个缺点。 

 

蓄热式热氧化器，简称为RTO，在热氧化设备中计入蓄热式热交换器，在结束VOC预热后便可进行氧化反应。现阶段，蓄热式热氧化器的热回收率现已抵达了95%，且其占用空间比较小，辅佐燃料的消耗也比较少。因为其时的蓄热材料可运用陶瓷填料，其可处理腐蚀性或含有颗粒物的VOC气体。 

 

现阶段，RTO设备分为旋转式和阀门切换式两种，其间，阀门切换式是常见的一种，由2个或多个陶瓷填充床组成，通过切换阀门来抵达改动气流方向的目的，详见图1。 

 

六、VOC废气处理技术——液体吸收法

 

液体吸收法指的是通过吸收剂与有机废气接触，把有机废气中的有***分子转移到吸收剂中，然后结束分别有机废气的目的。这种处理方法是一种典型的物理化学作用进程。有机废气转移到吸收剂中后，选用解析方法把吸收剂中有***分子去除掉，然后回收，结束吸收剂的重复运用和运用。 

 

从作用原理的角度差异，此方法可分为化学方法和物理方法。物理方法是指运用物质之间相溶的原理，把水看作吸收剂，把有机废气中的有***分子去除掉，但是关于不溶于水的废气，比如苯，则只能通过化学方法根除，也就是通过有机废气与溶剂发生化学反应，然后予以去除。 

 

七、VOC废气处理技术——冷凝回收法

 

在不同温度下，有机物质的饱和度不同，冷凝回收法就是运用有机物这一***点来发挥作用，通过下降或跋涉系统压力，把处于蒸汽环境中的有机物质通过冷凝方法提取出来。冷凝提取后，有机废气便可得到比较高的净化。其缺点是操作难度比较***，在常温下也不简略用冷却水来结束，需求给冷凝水降温，所以需求较多费用。这种处理方法***要适用于浓度高且温度比较低的有机废气处理。