摘 要:开展好对VOC废气的处理工作至关重要,而现阶段VOC废气处理技术多样丰富,今后VOC废气处理还会不断朝新型技术及新方向发展,它们也会表现出自身不同的优劣势。因而,VOC废气处理相关人员务必要不断钻研研究、总结经验,提高对VOC含义及VOC废气危害的有效认识,充分结合VOC实际情况,选择适用的处理技术对VOC废气开展处理,积极收获理想的VOC废气处理效果,为改善环境污染问题贡献应有的力量。
关键词:VOC废气;危害;处理技术
1 VOC概述
VOC指的是表现出挥发性质的有机化合物的统称,在工业生产中,通常VOC会被用作溶剂,在应用完之后,VOC会发挥至空气中,对大气环境造成极大破坏。现阶段,VOC在石油化工、印刷、烤漆等领域得到广泛推广,是工业领域十分重要的一项原材料。
2 我国VOC废气治理现状
2.1 冷凝式治理
冷凝式治理是一种常见的有机废气治理技术,这项技术是应用有机物质在温度和饱和度存在差异的情况下,实行降低、提高系统压力的方式,应用冷凝方式提取蒸汽环境中的有机物,随后有机废气就会被净化,这样废气中的VOC有机物就会被回收利用,进而被处理。冷凝式治理技术具有操作简便的特点,但无法有效地将冶炼行业、炮竹行业等高危物体排放的废气进行分离,这就需要相关企业投入更多的资金、冷凝物质对其进行回收。因此,冷凝式治理技术的局限性比较强,不适用于浓度低、面积大的VOC废气处理[1]。
2.2 燃烧式治理
燃烧式治理技术指的是应用燃烧方式治理VOC废气,其主要分成三种,分别是:第一,直接燃烧处理VOC废气,这种方式能够最大化地治理废气,但不适用于VOC含量少的废气中;第二,通过相关物质引燃VOC废气,这种方式能够快速地燃烧VOC废气,其需要投入大量的资金;第三,在燃烧过程中加入催化剂,有利于减少燃烧对温度的依赖,以及废气燃烧消耗的能量,这种方式值得推广使用。
2.3 溶解吸纳治理
在治理VOC废气的过程中,溶解吸纳治理技术指的是应用废气的可溶性,使得废气中的有害物质溶解在水中,随后将其转变,这样VOC废气就不会污染环境。溶解吸纳治理技术的实用性比较强,但在大范围VOC废气治理过程中,往往会消耗大量的水资源,导致水资源浪费问题,因而溶解吸纳治理技术适用于小范围的废气治理过程中,具有良好的应用效果。
3VOC废气处理技术分析
3.1热破坏法分析
热破坏法主要是通过直接燃烧或加入催化剂等方式,实现有机物浓度降低的目标。该方法对低浓度的VOC废气具有良好的处理效果,所以在相关废气处理中具有广泛的应用。热破坏方法主要包括直接火焰燃烧和催化燃烧两种,其中,直接火焰燃烧几乎能完成95%以上有机废气的处理,废气处理的效率很高;催化燃烧,是指在催化剂的作用下,加快有机废气的化学反应,从而完成VOC废气的处理。这两种方法相比,催化燃烧的废气处理时间要明显低于直接火焰燃烧的用时,但催化燃烧需要借助催化剂的外力,如果没有催化剂的作用,该方法难以使用。目前,主要使用的催化剂有金属或金属盐,这两种催化剂的使用技术比较成熟且效果比较好,但价格比较高,所以催化剂相关研究单位正在研究非金属催化剂的应用。在催化燃烧中除了催化剂的应用,还需要有催化剂载体,通常会用陶瓷来作为催化剂载体,从而提高催化活性和稳定性,进而有效处理VOC废气[1]。
3.2 变压吸附分离与净化技术分析
因气体组分能够吸附在固体材料上,变压吸附分离与净化技术就是利用这一特性,使有机废气与分离净化装置中的气压发生变化,从而分离废气并处理。变压吸附技术采用物理法来实现VOC废气的处理与净化,其中,沸石分子筛是其使用的主要材料。该种材料相较于其他材料,在吸附选择性和吸附量两方面具有一定的优势。具体来说,沸石分子筛在一定压力和温度条件下,能够将废气中的有机成分进行有效吸附,并将剩余气体输送到下个环节,通过一定的工序对有机废气进行转化,使本次的废气得到有效处理[2]。与此同时,还要促进吸附剂再生能力的提高,使其能够重新投入使用,之后将上述步骤工序进行循环往复,最终达到有机废气凈化的目的。
变压吸附分离与净化技术具有成本低、能源消耗低、环境污染小、分离净化效果好等特点,使其在工业生产应用中得到了广泛应用。
3.3 生物处理法分析
与上述的废气处理方法相比,生物处理法是一种无污染、无害的有机废气处理方式。该方法是通过微生物的生理过程来处理废气的,即将有机废气中的有害物质转化为二氧化碳、水等简单无机物。通常情况下,生物处理方法主要包括以下几个步骤:其一,VOC废气中的有机污染物与水接触并发生反应,迅速溶解于水中;其二,在液膜中溶解的有机物,当液态浓度较低时,会向生物膜进行扩散,进而被附着在生物膜上的微生物吸收;其三,微生物吸收有机废气后,经过自身的生理代谢,转化为对环境无害的化合物质,从而实现有机废气的降解[3]。
4 VOC废气处理技术
4.1 催化燃烧技术
催化燃烧技术指的是应用具有催化作用的物质使VOC废气发生氧化反应,作为一种典型的气-固相催化反应,其根本上是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂可发挥降低活化能的作用,并且可使反应物分子富集在表层提升反应速率[3]。催化燃烧技术在VOC废气处理中的应用,可将VOC氧化分解成二氧化碳和水。通常情况下,其反应温度要控制在250~500℃。相较于其他燃烧技术而言,该项技术所需温度更低,处理成本也更低。不过,在所需处理的VOC废气中存在硫、卤素等物质时,则不宜应用催化燃烧技术。
4.2 吸收技术
吸收技术是将不具有挥发性或挥发性偏小的液体用作吸收剂,依托分析VOC废气中的组分及其在吸收剂中溶解水平或化学反应差异性特征,借助吸收装置对VOC废气中的有害物质予以吸收,进一步达到VOC废气处理的目的。该项技术适用于温度低、浓度高、压力高以及气量小的VOC废气处理中。
4.3 活性炭吸附法
活性炭吸附法通常用于常用醇类、脂肪和芳香族碳氢化合物、含氯溶剂等的回收。将活性炭吸附法应用于处理VOC废气,在活性炭吸附达到饱和后,对饱和的炭床予以脱附再生;经由水蒸汽加热炭层,VOC被吹脱放出,同时与水蒸汽形成蒸气混合物,一同排出炭吸附床,通过冷凝装置冷却蒸气混合物,进而使蒸汽冷凝成液体。针对水溶性VOC废气,可采用精馏对液体混合物予以提纯;针对水不溶性VOC气体,可采用沉析装置直接回收VOC。活性炭吸附法主要适用于VOC废气中组分相对简单、回收利用价值相对高的情况,特别对含卤化物的净化回收更为有效。
4.4 变压分离吸附分离与净化技术
该项技术凭借固体材料可对气体组分进行吸附的特性,通过特定的废气分离与净化装置,在装置中气体压力会发生相应转变,进而对废气处理提供有效动力。对于VOC废气的处理,变压分离吸附分离与净化技术是通过物理法得以实现的,且应用材料以沸石分子筛为主。这一材料表现出良好的吸附量及吸附选择性。在相应压力条件下,沸石分子筛可对VOC废气中的有机成分进行吸附,并且可将净化了的气体传输至下一环节。沸石分子筛在对有机分子进行吸附后,经由相应的工序转化,依旧可确保吸附剂再生能力,进而可重新投入到使用中。通过这一循环过程,便可实现对VOC废气的有效净化。
5结束语
伴随我国社会经济的不断发展,我国工业已然迈进一个全新的发展阶段。在工业生产中,往往会产生各式各样的有机气体,对大气环境造成极大破坏。雾霾天气一定程度上便是因为工业废气所导致的。VOC废气便会对空气带来极大污染,近年来针对VOC废气的处理即便收获了一定成效,然而依旧难以完全将其除去[1]。因而,加强对VOC废气处理技术的研究,不论是对于生态环境的保护,还是对促进工业的健康稳定发展,均有着十分重要的现实意义。
参考文献:
[1]王治民,孙建薇.关于VOC废气处理技术的相关思考[J].能源与节能,2014,09(05):97-99.
[2]李丽.VOC废气治理工程技术方案探究[J].低碳世界,2017,27(21):17-18.
[3]杨会玲.我国VOC废气治理的现状及展望[J].化工管理,2017,13(16):135.