VOC废气处理技术详解

未知, 2021-09-28 09:04, 次浏览

VOC废气处理技术详解
 
如今,我们知道VOC,俗称VOC(挥发性有机物),一般在工业生产中作为有机溶剂使用,应用后释放到空气中。目前广泛应用的行业包括石油化工设备、包装印刷、人造革和电子元件、油漆和制药行业。这就涉及到我们今天要提到的话题讨论——VOC有机废气处理技术!
 
VOC废气处理技术和加工工艺的详细说明。
 
目前,VOC废气处理的关键技术包括热破坏、变压吸附分离净化、吸附和空气氧化溶液。
 
1.VOC废气处理技术——热破坏法。
 
热破坏法是指立即并在辅助下点燃有机废气即VOC,或使用合适的催化剂加速VOC的化学变化,最终降低有机化合物的浓度值,使其不再产生不良影响的解决方案。
 
热破坏法在解决低浓度有机废气方面是有效的,因此在解决低浓度有机废气方面得到了广泛的应用。这种方法分为两种关键类型,即即时火焰点火和催化燃烧装置。即时火焰点火的有机废气热处理工艺效率较高,一般情况下可达99%。催化燃烧装置是指在催化反应材料层的作用下,加速有机废气的化学变化率。这种方法比直接点火花费的时间越来越少,但如果辅以留下催化剂,就不能充分发挥作用。目前,大多数催化剂是金属材料和金属盐。虽然这两种催化剂的催化反应实际效果比较好,技术已经很完善,但是价格比较高,所以解决成本比较高。近年来,催化剂的研发大多集中在非贵金属催化剂方向,并取得了很大进展。
 
此外,在有机废气催化反应的整个过程中,必须有催化剂介质,对提高催化剂的活性和可靠性起着关键作用。如今,陶瓷大多被用作催化剂介质,但在未来的催化剂科学研究中,我们应该加快产品开发,高效、有活力的催化剂和介质。
 
2.VOC废气处理技术——吸附法。
 
有机废气中的吸附方法主要适用于高通量测序中低浓度的有机废气。目前,这类有机废气的解决方案已经非常完善,热量消耗相对较小,但解决效率很高,有害的有机废气可以完全净化处理。实践证明,这种解决方案值得推广。
 
然而,这种方法也有一些缺点,如所需的机器设备体积庞大,生产过程复杂。如果有机废气中有很多残留物,很容易造成工人中毒。因此,该方法在有机废气处理中的应用主要集中在吸附剂上。如今,吸附法被用来解决有机废气,活性炭被广泛使用。关键原因是活性炭具有更好的微孔结构和更强的吸附力。
 
此外,化合物或活性氧溶液后活性炭的吸附特性会更好,有机废气的溶液可能更安全、更合理。
 
3.VOC废气处理技术——微生物溶液。
 
从溶液的基本概念来看,选择微生物溶液解决有机废气是将有机废气中的有害物质转化为简单的无机化合物,如CO2、H2O等简单的无机化合物。这也是一种有机废气的无害化处理方法。
 
在正常情况下,微生物处理有机废气的详细全过程包括三个基本过程:a)有机废气中的有机化学污染物首先与水接触,并能迅速溶解在水中;b)在液体浓度较低的情况下,边界层中溶解的有机化合物可以逐渐扩散到生物膜系统中,然后被附着在生物膜系统上的微生物菌株消化吸收;c)被微生物菌种消化吸收的有机废气可能在生理代谢的全过程中溶解,最终转化为对自然环境无害的化学物质。
 
4.VOC有机废气处理技术——变压吸附分离净化处理技术。
 
变压吸附分离净化技术是基于蒸气组分可以吸附在固体原料上的特点。在有机废气分离净化设备中,蒸汽的工作压力会发生一定程度的变化,有机废气会根据这种工作压力的变化而得到解决。
 
变压吸附技术的关键应用是物理方法,根据物理方法完成有机废气的净化处理,使用的原料主要是沸石分子筛。沸石分子筛在吸附选择性和吸附容量方面具有一定的优势。在一定的温度和工作压力下,这种沸石分子筛可以吸收有机废气中的有机化学成分,然后将剩余的蒸汽转移到下一阶段。有机废气被吸收后,按照一定的工艺流程进行转化,以保持和提高吸收剂的再生工作能力,使吸收剂可以再次输送使用,然后重复工艺流程,循环往复,直至有机废气得到净化。
 
近年来,该技术已逐步应用于工业生产,在蒸汽分离方面取得了显著成就。该技术的主要优点是:能耗少、成本低、工艺流程实际操作自动化技术、分离纯化化合物纯度高、空气污染少等。将该技术应用于具有一定使用价值的蒸汽回收和溶解,具有良好的实际效果,销售市场具有广阔的发展前景,将成为未来有机废气解决技术的发展前景。
 
5.VOC废气处理技术——空气氧化法。
 
热氧化是解决VOC最合适的方法,VOC是有害的,不需要回收。空气氧化法的基本概念:VOC和O2发生氧化还原反应,转化为CO2和H2O。化学式如下:
 
从化学变化的表现来看,氧化还原反应类似于有机化学中的整个着火过程,但由于其VOC浓度较低,在化学变化中不易引起可见火焰。在正常情况下,空气氧化法可以按照两种方式保证氧化还原反应的顺利进行:a)加热。使含有VOC的有机废气反映温度;b)应用催化剂。如果温度低,氧化还原反应可以在催化剂表面进行[7]。因此,空气氧化法解决有机废气分为以下两种方式:
 
a)催化反应法。目前,催化反应中使用的催化剂有两种,即贵金属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂主要包括铂、钯等。它们以细颗粒的形式附着在催化剂介质上,而催化剂介质通常是蜂窝状金属材料或瓷器,或松散的填料。非贵金属催化剂主要由过渡元素氢氧化物如二氧化锰和粘结剂按一定比例混合而成。为了合理避免催化剂中毒后催化剂活性的损失,在解决问题之前,必须彻底消除铅、锌、汞等会毒害催化剂的化学物质。如果不能消除有机废气中催化剂的有害物质和掩蔽物质,这种催化反应方法就不能用于解决VOC。
 
b)热氧化法。如今,热氧化分为三种类型:加热点火型、隔板型和蓄热型。三种方法的主要区别在于热量回收和利用的方法。这三种方法都能催化反应方法的融合,降低化学变化的反应温度。
 
供热热氧化器一般指废气焚烧炉。这种废气焚烧炉由助燃区、混合区和发动机燃烧室三部分组成。其中,气体、原油等助燃物是辅助材料。在整个点火过程中,垃圾焚烧炉中的热混合区可以加热VOC有机废气。加热后,可以给室内足够的空间和时间来解决有机废气,最终使有机废气无害化。
 
在制氧充足的标准下,氧化还原反应的反映水平——VOC污泥负荷——在于“三t标准”:反映温度、时间和湍流。这“三个T标准”是相互关联的。在一定范围内,一个标准的提高可以降低另外两个标准。加热型热氧化器的缺陷在于辅料价格高,导致设备实际运行成本高。
 
分区热氧化器是指在热氧化设备中增加一个分区换热器,将发动机燃烧室排出的蒸汽热值转移到空气氧化设备入口处温度较低的蒸汽中,加热后可促进氧化还原反应。目前,隔板换热器的热利用率可达85%,大大降低了辅料的消耗。一般来说,壁面换热器有三种类型:壳式、管式和板式。因为热氧化温度必须控制在800℃ ~ 1 000℃范围内,所以隔板换热器必须采用不锈钢板或合金制品。因此,隔断换热器的建造成本非常高,这也是隔断换热器的缺陷。此外,原材料的内应力也很难消除,这是隔板换热器的另一个缺陷。
 
蓄热式热氧化器,俗称RTO,在热氧化设备中被记录为蓄热式换热器,VOC加热后可进行氧化还原反应。目前蓄热式热氧化器的热利用率已经达到95%,占用室内空间少,辅料消耗少。因为现在的储热原料可以使用陶瓷填料,可以用细小的颗粒解决腐蚀或VOC蒸气。
 
目前RTO设备分为转盘型和闸阀型两种,其中闸阀型最为常见,由两个或几个瓷质填充床组成。旋风分离器的方向可以根据切换闸阀而改变。
 
6.VOC废气处理技术——液体消化吸收法。
 
液体消化吸收法是指根据吸附剂与有机废气的接触,将有机废气中的有害分子结构迁移到吸附剂中,进而完成有机废气的分离。这种解法是典型的物理功效全过程。有机废气迁移到吸附剂后,通过分析去除吸附剂中的有害分子结构,然后循环使用,完成吸附剂的重复使用和应用。
 
根据功效的基本原理,这种方法可分为有机化学法和物理法。物理方法是指利用化学物质相溶性的基本原理,以水为吸附剂,去除有机废气中的有害分子结构。但是,对于苯等不溶于水的有机废气,只能根据有机化学,即根据有机废气与有机溶剂之间的化学变化来消除,然后再去除。
 
7.VOC废气处理技术——冷凝回收法。
 
在不同的温度下,有机化学物质的对比是不同的。冷回收法是充分利用有机化合物的特性,通过降低或提高系统软件的工作压力,按照冷回收法得到蒸汽自然环境中的有机化学物质。获得冷污染后,有机废气可以得到高度净化。它的缺点是实际操作难度系数比较大,而且在常温下不容易使用冷却循环水,所以需要降低冷凝水的温度,所以一定成本比较高。这种溶液主要适用于高浓度、低温的有机废气。
 
总结:除了上述解决方案,有机废气解决方案还包括高温和燃煤点火、活性炭过滤、臭氧分解和光电催化空气氧化。所有这些方法都适用于有机废气溶液,但实际选择取决于有机废气浓度、机械设备和自然环境温度的标准。此外,还必须考虑实际操作人员的实际操作水平。