七大VOCs廢氣處理技術(shù)工藝詳解講解學(xué)習(xí)

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)/馮賤號覽彼*壯廈址障tr拠附技專VOCsiVi理慢術(shù)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)，最終達到降低有機物濃度，使其 不再具有危害性的一種處理方法。熱破壞法對于濃度較低的有機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。直接火焰燃燒對有機廢氣的熱處理效率相對較 高，一般情況下可達到 99%

2、。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(xué)反應(yīng)速度。這種方法比直接燃燒用時更少， 是高濃度、小流量有機廢氣凈化的首選技術(shù)。二、VOC廢氣處理技術(shù)一一吸附法有機廢氣中的吸附法主要適用于低濃度、 高通量有機廢氣。 現(xiàn)階 段，這種有機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廢氣。實踐證明，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 附法處理有機廢氣， 多使用活性炭

3、， 主要是因為活性炭細孔結(jié)構(gòu)比較 好，吸附性比較強。此外，經(jīng)過氧化鐵或臭氧處理，活性炭的吸附性能將會更好，有 機廢氣的處理將會更加安全和有效。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廢氣， 是使 用微生物的生理過程把有機廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單的無機物， 比如CO2 H2O和其它簡單無機物等。這是一種無害的有機廢氣處理 方式。一般情況下，一個完整的生物處理有機廢氣過程包括 3 個基本步 驟：a）有機廢氣中的有機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物，在液態(tài)濃度低的情況下，可以逐步擴 散到生物膜中，進而被附著在生物膜上的微

4、生物吸收 ;c） 被微生物吸 收的有機廢氣，在其自身生理代謝過程中，將會被降解，最終轉(zhuǎn)化為 對環(huán)境沒有損害的化合物質(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， 在有機廢氣與分離凈化裝置中， 氣體的壓力會出現(xiàn)一定的變 化，通過這種壓力變化來處理有機廢氣 6。PSA 技術(shù)主要應(yīng)用的是物理法，通過物理法來實現(xiàn)有機廢氣 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 吸附量兩方面有一定優(yōu)勢。 在一定溫度和壓力下， 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

5、一定工序?qū)⑵滢D(zhuǎn)化， 保持并提高吸附劑的再 生能力，進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)，直到有機廢氣得到凈化。近年來， 該技術(shù)開始在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用， 對于氣體分離有良好效 果。該技術(shù)的主要優(yōu)勢有：能源消耗少、成本比較低、工序操作自動 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)對于 回收和處理有一定價值的氣體效果良好， 市場發(fā)展前景廣闊， 成為未 來有機廢氣處理技術(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： VOC與O2發(fā)生氧化反應(yīng)，生 成CO2和H2O,化學(xué)方

6、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)上的燃燒過程相類 似，但其由于 voC 濃度比較低，在化學(xué)反應(yīng)中不會產(chǎn)生肉眼可見的 火焰。一般情況下，氧化法通過兩種方法可確保氧化反應(yīng)的順利進行： a)加熱。使含有VOC的有機廢氣達到反應(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渡

7、元素金屬氧化物， 比如MnO2,與粘合劑經(jīng)過一定比例混合，然后制成的催化劑。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。如果有機廢氣中的催化劑毒物、 遮蓋質(zhì)無法清除，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，在燃燒過程中，焚燒爐內(nèi)產(chǎn)

8、生的熱混合 區(qū)可對VOC廢氣預(yù)熱，預(yù)熱后便可為有機廢氣的處理提供足夠空間、 時間，最終實現(xiàn)有機廢氣的無害化處理。在供氧充足條件下，氧化反應(yīng)的反應(yīng)程度VOC去除率主 要取決于“三T條件”：反應(yīng)溫度（Temperat）時間（Time）、湍流混合 情況（Turbulenee）。這“三T條件”是相互聯(lián)系的，在一定范圍內(nèi)，一 個條件的改善可使另外兩個條件降低。 熱力燃燒式熱氧化器的缺點在 于：輔助燃料價格高，導(dǎo)致裝置操作費用比較高。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， 進而把燃燒室排出氣體的熱量傳送給氧化裝置進口處溫度比較低的 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

9、的熱 回收率最高可達 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相當(dāng)高， 而這也是其 缺點所在。此外， 材料的熱應(yīng)力也很難消除，這是間壁式熱交換的另 外一個缺點。蓄熱式熱氧化器，簡稱為RTQ在熱氧化裝置中計入蓄熱式熱交換器，在完成 VOC 預(yù)熱后便可進行氧化反應(yīng)。現(xiàn)階段，蓄熱式熱氧 化器的熱回收率已經(jīng)達到了 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， 其可處理

10、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)式和閥門切換式兩種，其中，閥門切 換式是最常見的一種， 由 2個或多個陶瓷填充床組成， 通過切換閥門 來達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吸收劑與有機廢氣接觸， 把有機廢氣中的 有害分子轉(zhuǎn)移到吸收劑中， 從而實現(xiàn)分離有機廢氣的目的。 這種處理 方法是一種典型的物理化學(xué)作用過程。有機廢氣轉(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， 把有機廢氣 中的有害分子去除掉，但是對于不溶于水的廢氣，比如苯，則只能通 過化學(xué)方法清除， 也就是通過有機廢氣與溶劑發(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， 有機物質(zhì)的飽和度