有機(jī)廢氣處理方法綜述.doc

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1、有機(jī)廢氣(VOCs)處理技術(shù)綜述來(lái)源：內(nèi)蒙古環(huán)境科學(xué)更新時(shí)間：09-8-2113:47作者:馬生柏　汪斌近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,化工企業(yè)的大量新起,在加上環(huán)保投資力度的不夠,導(dǎo)致了大量工業(yè)有機(jī)廢氣的排放,使得大氣環(huán)境質(zhì)量下降,給人體健康來(lái)嚴(yán)重危害,給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失,因此,需要加大對(duì)有機(jī)廢氣的處理。對(duì)有機(jī)廢氣的治理,人們?cè)缇陀醒芯?而且已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一些卓有成效的控制技術(shù),如廣泛采用并且研究較多的有熱破壞法、冷凝法、吸收法等,近年來(lái)形成的新控制技術(shù)有生物膜法、電暈法、等離子體分解法等。本文將對(duì)上述方法作較為詳細(xì)的介紹。1　有機(jī)廢氣處理技術(shù)1.1　熱破壞法熱破

2、壞是目前應(yīng)用比較廣泛也是研究較多的有機(jī)廢氣治理方法,特別是對(duì)低濃度有機(jī)廢氣,有機(jī)化合物的熱破壞可分為直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒是一種有機(jī)物在氣流中直接燃燒和輔助燃料燃燒的方法。多數(shù)情況下,有機(jī)物濃度較低,不足以在沒(méi)有輔助燃料時(shí)燃燒。直接火焰燃燒在適當(dāng)溫度和保留時(shí)間條件下,可以達(dá)到99%的熱處理效率。催化燃燒是有機(jī)物在氣流中被加熱,在催化床層作用下,加快有機(jī)物化學(xué)反應(yīng)(或破壞效率的方法),催化劑的存在使有機(jī)物在熱破壞時(shí)比直接燃燒法需要更少的保留時(shí)間和更低的溫度。催化劑在催化燃燒系統(tǒng)中起著重要作用。用于有機(jī)廢氣凈化的催化劑主要是金屬和金屬鹽,金屬包括

3、貴金屬和非貴金屬。目前使用的金屬催化劑主要是Pt、Pd,技術(shù)成熟,而且催化活性高,但價(jià)格比較昂貴而且在處理鹵素有機(jī)物,含N、S、P等元素時(shí),有機(jī)物易發(fā)生氧化等作用使催化劑失活。非金屬催化劑有過(guò)渡族元素鈷、稀土等。近年來(lái)催化劑的研制無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外進(jìn)行得較多,而且多集中于非貴金屬催化劑并取能得了很多成果。例如V2O5+MOX(M:過(guò)渡族金屬)+貴金屬制成的催化劑用于治理甲硫醇廢氣,Pt+Pd+Cu催人劑用于治理含氮有機(jī)醇廢氣。由于有機(jī)廢氣中常出現(xiàn)雜質(zhì),很容易引起催化劑中毒,導(dǎo)致催化劑中毒的毒物(抑制劑主要有磷、鉛、鉍砷、錫、汞、亞鐵離子鋅、鹵素等。催化劑載

4、體起到節(jié)省催化劑,增大催化劑有效面積,使催化劑具有一定機(jī)械強(qiáng)度,減少燒結(jié),提高催化活性和穩(wěn)定性的作用。能作為載體的材料主要有AL2O3、鐵釩、石棉、陶土、活性炭、金屬等,最常用的是陶瓷載體一般制成網(wǎng)狀、球狀、柱狀、峰窩狀。另外近年來(lái)研究較多且成功的有絲光沸石等。對(duì)催化燃燒而言,今后研究的重點(diǎn)與熱點(diǎn)仍將是探索高效高活性的催化劑及其載體,催化氧化機(jī)理。1.2　液體吸收法液體吸收法是利用液體吸收液與有機(jī)廢氣的相似相溶性原理而達(dá)到處理有機(jī)廢氣的目的。通常為強(qiáng)化吸收效果用液體石油類(lèi)物質(zhì)、表面活性劑和水組成的混合液來(lái)作為吸收液。近年來(lái),日本人研究利用了用環(huán)糊精作為有機(jī)

5、鹵化物的吸收材料,根據(jù)環(huán)糊精對(duì)有機(jī)鹵化物親合性極強(qiáng)的原理,將環(huán)糊精的水溶液作為吸收劑對(duì)有機(jī)鹵化物氣體進(jìn)行吸收。這種吸收劑具有無(wú)毒不污染,捕集后解吸率高,回收節(jié)省能源,可反復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)。1.3　吸附法吸附法的應(yīng)用廣泛,具有能耗低、工藝成熟、去除率高、凈化徹底、易于推廣的優(yōu)點(diǎn),有很好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。缺點(diǎn)是設(shè)備龐大,流程復(fù)雜,當(dāng)廢氣中有膠粒物質(zhì)或其他雜質(zhì)時(shí),吸附劑易中毒。吸附法主要用于低濃度,高通量可揮法性有機(jī)物(VOCs)的處理。決定吸附法處理VOCs的關(guān)鍵是吸附劑,吸附劑應(yīng)具有密集的細(xì)孔結(jié)構(gòu)、內(nèi)表面積大、吸附性能好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易破碎、對(duì)空氣阻力小等性

6、能,常用的有活性炭、氧化鋁、硅膠、人工沸石等。目前,多數(shù)采用活性炭,其去除效率高?；钚蕴坑辛詈屠w維狀兩類(lèi)。顆粒狀活性炭結(jié)構(gòu)氣孔均勻,除小孔外,還有10～100nm的中孔和1.5～5um的大孔,處理氣體從外向內(nèi)擴(kuò)散,吸附脫附都較慢;而纖維活性炭孔徑分布均勻,孔徑小且絕大多數(shù)是1.5～3nm的微孔,由于小孔都向外,氣體擴(kuò)散距離短,因而吸附脫附快。經(jīng)過(guò)氧化鐵或氫氧化鈉或臭氧處理的活性炭往往具有更好的吸附性能。1.4　冷凝法冷凝法是利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓這一性質(zhì),采用降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力,使處于蒸汽狀態(tài)的污染物冷凝并從廢氣中分離出來(lái)的過(guò)程。

7、冷凝過(guò)程可在恒定溫度的條件下用提高壓力的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn),也可在恒定壓力的條件下用降低溫度的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn),一般多采用后者。利用冷凝的辦法,能使廢氣得到很高程度的凈化,但是高的凈化要求,往往是室溫下的冷卻水所不能達(dá)到的。凈化要求愈高,所需冷卻的溫度愈低,必要時(shí)還得增大壓力,這樣就會(huì)增加處理的難度和費(fèi)用。因而,冷凝法往往與吸附、燃燒和其他凈化手段聯(lián)合使用,以回收有價(jià)值的產(chǎn)品。1.5　生物法生物凈化實(shí)質(zhì)上是一種氧化分解過(guò)程:附著在多孔、潮濕介質(zhì)上的活性微生物以廢氣中有機(jī)組分作為其生命活動(dòng)的能源或養(yǎng)分,轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物(CO2、H2O)或細(xì)胞組成物質(zhì)。現(xiàn)階段主要工藝包括

8、:生物過(guò)濾床、生物滴濾床以及生物洗滌床。1.5.1　生物過(guò)濾床　生