VOC廢氣治理工程技術方案研究

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VOC廢氣治理工程的必要性非常顯著,隨著科技的發展VOC廢氣治理技術也不斷完善,與新型技術不斷相互融合,這就為VOC廢氣治理指明了發展趨勢。在實踐中不同的VOC廢氣治理技術都有自身優勢,其應用範圍也各有不同,這就需要在應用中針對實際情況選擇最有效的廢氣治理技術,減少廢氣對環境的危害。本文針對VOC廢氣治理工程進行研究,為環保事業的發展提供幫助。

在工業生產過程中會有VOC廢氣的產生,為了保護生態環境,則需要對VOC廢氣進行降解與淨化處理。我國現階段主要采用的廢氣處理方法和技術有熱破壞法、變壓吸附分離與淨化技術、吸附法、生物處理法等,這些方法和技術各有優勢,因此,要根據廢氣的具體情況選擇最優的方法,從而有效處理有機廢氣。

1、VOC危害

首先,揮發性有機化合物中的某些物質會直接損害人體,造成呼吸係統損傷,如呼吸困難、頭痛、胸悶、肺氣腫,並嚴重損害人體的肝、腎、腦和神經係統。長期暴露在這樣的環境中甚至會導致神經質或抑鬱。二是揮發性有機化合物破壞大氣生態環境。例如,在陽光和熱量的作用下,VOC碳氫化合物和氮氧化物發生一係列複雜的反應,形成光化學煙霧。此外,揮發性有機化合物破壞上層空氣中的臭氧層。三是揮發性有機物中含有易燃易爆化合物,給企業的日常生產帶來安全隱患。

2、我國VOC廢氣治理現狀

2.1冷凝式治理

在當前廢氣治理工作中,冷凝式VOC廢氣治理使用頻率相對較高,該方式的應用原理為:在不同溫度條件下有機物質的飽和度也存在較大差異,在對係統壓力進行調節的過程中蒸汽中所包含的有機物會被冷凝析出,這就能夠讓VOC廢氣得到最大程度的淨化,將蒸汽中的有毒物質進行消除,並將其中的可再利用物質進行回收。該技術在應用中的優勢是操作簡便,缺點是對於VOC廢氣成分較少的企業很難實現徹底的廢氣分離,需要將先進技術應用其中才能起到較好的分離效果,但是其成本相對較高。由此可知,冷凝式治理對於低濃度的廢氣治理效果較差。

2.2燃燒式治理

燃燒式治理就是借助燃燒方式來實現VOC廢氣治理工作。該方式可分為三大治理種類:第一,將VOC廢氣直接燃燒處理。這就能夠將廢氣得到最大程度的治理,但是如果廢氣中VOC含量較少則處理效果並不顯著;第二,借助其它物質將VOC廢氣引燃,讓VOC廢氣得到更快速的燃燒,但是該方法需要花費較高成本;第三,在燃燒過程中加入催化劑,這就能夠降低燃燒對溫度的依賴性,減少廢氣燃燒所需能量,這就能夠實現該技術的普遍推廣。

2.3吸附法

吸附法主要分為三類直接吸附法、回收吸附法以及催化焚燒新式吸附法。直接吸附法,主要是應用活性炭的吸附能力,對工業有機廢氣進行吸附以達到清潔的目的。活性炭的吸附能力極強,因此應用活性炭吸附清潔處置的清潔率高達95%。這種吸附清潔方法的材料簡單、設備便捷,隻需要投入少量資金,就可以實現有機廢氣的汙染處置。但需要經常更換活性炭,防止活性炭由於吸附較多汙染物,導致吸附能力減弱的情況。此外,需要高頻率的拆裝和調換,這一方麵加大了運轉成本。回收吸附法,是應用纖維活性炭來吸收有機廢氣,是有機廢氣再除於近似飽和的狀態之下,實現熱蒸汽的反吹步驟,在實現脫付之後,再次應用活性炭吸附。重複操作,以提高清潔效果。

催化焚燒法,這種方法不僅前期的投入偏低,而且後期需要運轉的成本也比較少,總體上運轉比較平穩,具有維修簡單、方便操作的優勢。在應用新式吸附方法,對有機廢氣原料進行吸附清潔處置時,同樣需要將有機廢氣出於趨近飽和的狀態下,進行熱空氣的硬性吸納,實現對工業有機廢氣的絕對淨化處理。這種新型的吸附方法,通常會應用在濃度較低,外界環境風量較多的,有機工業廢氣淨化處理的步驟當中,在我國是應用頻率較高的一類工業油機廢氣淨化處置方法。

3、VOC廢氣處理技術分析

3.1熱破壞法分析

熱破壞法主要是通過直接燃燒或加入催化劑催化燃燒等方式,實現有機物濃度降低的目標。該方法對低濃度的VOC廢氣具有良好的處理效果,所以在相關廢氣處理中具有廣泛的應用。熱破壞方法主要包括直接火焰燃燒和催化燃燒兩種,其中,直接火焰燃燒幾乎能完成95%以上有機廢氣的處理,廢氣處理的效率很高;催化燃燒,是指在催化劑的作用下,加快有機廢氣的化學反應,從而完成VOC廢氣的處理效率。這兩種方法相比,催化燃燒的廢氣處理時間要明顯低於直接火焰燃燒的用時,但催化燃燒需要借助催化劑的外力,如果沒有催化劑的作用,該方法難以使用。目前,主要使用的催化劑有金屬或金屬鹽,這兩種催化劑的使用技術比較成熟且效果比較好,但價格比較高,所以催化劑相關研究單位正在研究非金屬催化劑的應用。在催化燃燒中除了催化劑的應用,還需要有催化劑載體,通常會用陶瓷來作為催化劑載體,從而提高催化活性和穩定性,進而有效處理VOC廢氣。

3.2變壓吸附分離與淨化技術分析

因氣體組分能夠吸附在固體材料上,變壓吸附分離與淨化技術就是利用這一特性,使有機廢氣與分離淨化裝置中的氣壓發生變化,從而分離廢氣並處理。變壓吸附技術采用物理法來實現VOC廢氣的處理與淨化,其中,沸石分子篩是其使用的主要材料。該種材料相較於其他材料,在吸附選擇性和吸附量兩方麵具有一定的優勢。具體來說,沸石分子篩在一定壓力和溫度條件下,能夠將廢氣中的有機成分進行有效吸附,並將剩餘氣體輸送到下個環節,通過一定的工序對有機廢氣進行轉化,使本次的廢氣得到有效處理。與此同時,還要促進吸附劑再生能力的提高,使其能夠重新投入使用,之後將上述步驟工序進行循環往複,最終達到有機廢氣淨化的目的。變壓吸附分離與淨化技術具有成本低、能源消耗低、環境汙染小、分離淨化效果好等特點,使其在工業生產應用中得到了廣泛應用。3.3生物過濾床

生物過濾床是一種淨化裝置,其內部含有很多吸附性的濾料,在生物膜法的基礎上,將緩衝劑等營養成分摻入其中,內部含有一定濕度的有機廢氣在經過生物過濾床的時候,生物活性填料層中微生物能夠將其中的有害物質進行捕獲,並成為微生物生長一部分,形成無機碳源。有機廢氣通過生物過濾床不僅可以起到淨化作用,還能夠實現對廢氣的分解、淨化,成為微生物生長的一部分,去除有機廢氣是傳輸介質與生化反應產生的結果,延長生物技術的使用壽命,持續進行生物濾池的工作。

結束語

VOC廢氣治理工程的必要性非常顯著,隨著科技的發展VOC廢氣治理技術也不斷完善,與新型技術不斷相互融合,這就為VOC廢氣治理指明了發展趨勢。在實踐中不同的VOC廢氣治理技術都有自身優勢,其應用範圍也各有不同,這就需要在應用中針對實際情況選擇最有效的廢氣治理技術,減少廢氣對環境的危害。

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