揮發(fā)性的有機(jī)化合物，簡稱為VOC(VolatileOrganic Compounds))，在工業(yè)生產(chǎn)中，通常作為溶劑來運(yùn)用，運(yùn)用之后便散發(fā)到***氣中?，F(xiàn)階段，其運(yùn)用比較廣泛的***域包含石油化工、印刷、人造革及電子元器件、烤漆和醫(yī)藥等。VOC是揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compounds）的英文縮寫。普通意義上的VOC就是指揮發(fā)性有機(jī)物；可是環(huán)保意義上的定義是指活潑的一類揮發(fā)性有機(jī)物，即會(huì)發(fā)生損***的那一類揮發(fā)性有機(jī)物。當(dāng)時(shí)，VOC廢氣處理技能***要包含熱損壞法、變壓吸附別離與凈化技能、吸附法和氧化處理辦法等。

 

?VOC廢氣處理的辦法及***色

 

一、VOC廢氣處理技能——熱損壞法

 

熱損壞法是指直接和輔佐焚燒有機(jī)氣體，也就是VOC，或運(yùn)用合適的催化劑加快VOC的化學(xué)反響，終究到達(dá)降低有機(jī)物濃度，使其不再具有損***性的一種處理辦法。

 

熱損壞法關(guān)于濃度較低的有機(jī)廢氣處理效果比較***，因而，在處理低濃度廢氣中得到了廣泛運(yùn)用。這種辦法***要分為兩種，即直接火焰焚燒和催化焚燒。直接火焰焚燒對(duì)有機(jī)廢氣的熱處理功率相對(duì)較高，一般狀況下可到達(dá) 99%。而催化焚燒指的是在催化床層的效果下，加快有機(jī)廢氣的化學(xué)反響速度。這種辦法比直接焚燒用時(shí)更少，是高濃度、小流量有機(jī)廢氣凈化的***技能。

 

二、VOC廢氣處理技能——吸附法

 

有機(jī)廢氣中的吸附法***要適用于低濃度、高通量有機(jī)廢氣?，F(xiàn)階段，這種有機(jī)廢氣的處理辦法現(xiàn)已適當(dāng)成熟，能量消耗比較小，可是處理功率卻非常高，并且能夠完全凈化有***有機(jī)廢氣。實(shí)踐證明，這種處理辦法值得推廣運(yùn)用。

 

可是這種辦法也存在必定缺陷，它需求的設(shè)備體積比較龐***，并且工藝流程比較復(fù)雜;如果廢氣中有很多雜質(zhì)，則容易導(dǎo)致工作人員中毒。所以，運(yùn)用此辦法處理廢氣的關(guān)鍵在于吸附劑。當(dāng)時(shí)，選用吸附法處理有機(jī)廢氣，多運(yùn)用活性炭，***要是因?yàn)榛钚蕴考?xì)孔結(jié)構(gòu)比較***，吸附性比較強(qiáng)。

 

此外，經(jīng)過氧化鐵或臭氧處理，活性炭的吸附性能將會(huì)更***，有機(jī)廢氣的處理將會(huì)愈加安全和有用。

 

三、VOC廢氣處理技能——生物處理法

 

從處理的根本原理上講，選用生物處理辦法處理有機(jī)廢氣，是運(yùn)用微生物的生理進(jìn)程把有機(jī)廢氣中的有***物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡略的無機(jī)物，比方CO2、H2O和其它簡略無機(jī)物等。這是一種無***的有機(jī)廢氣處理辦法。

 

一般狀況下，一個(gè)完***的生物處理有機(jī)廢氣進(jìn)程包含3個(gè)根本過程：a) 有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物***先與水觸摸，在水中能夠敏捷溶解;b) 在液膜中溶解的有機(jī)物，在液態(tài)濃度低的狀況下，能夠逐漸擴(kuò)散到生物膜中，從而被附著在生物膜上的微生物吸收;c) 被微生物吸收的有機(jī)廢氣，在其本身生理代謝進(jìn)程中，將會(huì)被降解，終究轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境沒有損***的化合物質(zhì)。

 

四、VOC廢氣處理技能——變壓吸附別離與凈化技能

 

變壓吸附別離與凈化技能是運(yùn)用氣體組分可吸附在固體資料上的***性，在有機(jī)廢氣與別離凈化設(shè)備中，氣體的壓力會(huì)出現(xiàn)必定的改變，經(jīng)過這種壓力改變來處理有機(jī)廢氣[6]。

 

PSA 技能***要運(yùn)用的是物理法，經(jīng)過物理法來完結(jié)有機(jī)廢氣的凈化，運(yùn)用資料***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必定***勢(shì)。在必定溫度和壓力下，這種沸石分子篩能夠吸附有機(jī)廢氣中的有機(jī)成分，然后把剩余氣體輸送到下個(gè)環(huán)節(jié)中。在吸附有機(jī)廢氣后，經(jīng)過必定工序?qū)⑵滢D(zhuǎn)化，保持并提高吸附劑的再生能力，從而可讓吸附劑再次投入運(yùn)用，然后重復(fù)上過程工序，循環(huán)反復(fù)，直到有機(jī)廢氣得到凈化。

 

近年來，該技能開始在工業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用，關(guān)于氣體別離有杰出效果。該技能的***要***勢(shì)有：能源消耗少、成本比較低、工序操作自動(dòng)化及別離凈化后混合物純度比較高、環(huán)境污染小等。運(yùn)用該技能關(guān)于收回和處理有必定價(jià)值的氣體效果杰出，商場(chǎng)發(fā)展前景廣闊，成為未來有機(jī)廢氣處理技能的發(fā)展方向。

 

五、VOC廢氣處理技能——氧化法

 

關(guān)于有毒、有***，并且不需求收回的VOC，熱氧化法是***適合的處理技能和辦法。氧化法的根本原理：VOC與O2發(fā)生氧化反響，生成CO2和H2O，化學(xué)方程式如下：

 

從化學(xué)反響方程式上看，該氧化反響和化學(xué)上的焚燒進(jìn)程相類似，但其因?yàn)閂OC濃度比較低，在化學(xué)反響中不會(huì)發(fā)生肉眼可見的火焰。一般狀況下，氧化法經(jīng)過兩種辦法可確保氧化反響的順利進(jìn)行：a) 加熱。使含有VOC的有機(jī)廢氣到達(dá)反響溫度;b) 運(yùn)用催化劑。如果溫度比較低，則氧化反響可在催化劑表面進(jìn)行[7]。所以，有機(jī)廢氣處理的氧化法分為以下兩種辦法：

 

a) 催化氧化法?，F(xiàn)階段，催化氧化法運(yùn)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***要包含Pt、Pd等，它們以細(xì)顆粒辦法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***要是由過渡元素金屬氧化物，比方MnO2，與粘合劑經(jīng)過必定比例混合，然后制成的催化劑。為有用防止催化劑中毒后喪失催化活性，在處理前必須完全鏟除可使催化劑中毒的物質(zhì)，比方Pb、Zn和Hg等。如果有機(jī)廢氣中的催化劑毒物、遮蓋質(zhì)無法鏟除，則不可運(yùn)用這種催化氧化法處理VOC;

 

b) 熱氧化法。熱氧化法當(dāng)時(shí)分為三種：熱力焚燒式、間壁式、蓄熱式。三種辦法的***要差異在于熱量收回辦法。這三種辦法均能催化法結(jié)合，降低化學(xué)反響的反響溫度。

 

熱力焚燒式熱氧化器，一般狀況下是指氣體焚燒爐。這種氣體焚燒爐由助燃劑、混合區(qū)和焚燒室三部分組成。其間，助燃劑，比方天然氣、石油等，是輔佐燃料，在焚燒進(jìn)程中，焚燒爐內(nèi)發(fā)生的熱混合區(qū)可對(duì)VOC廢氣預(yù)熱，預(yù)熱后便可為有機(jī)廢氣的處理提供滿足空間、時(shí)刻，終究完結(jié)有機(jī)廢氣的無***化處理。

 

在供氧充足條件下，氧化反響的反響程度——VOC去除率——***要取決于“三T條件”：反響溫度(Temperat)、時(shí)刻(Time)、湍流混合狀況(Turbulence)。這“三T條件”是相互聯(lián)絡(luò)的，在必定范圍內(nèi)，一個(gè)條件的改善可使別的兩個(gè)條件降低。熱力焚燒式熱氧化器的缺陷在于：輔佐燃料價(jià)格高，導(dǎo)致設(shè)備操作費(fèi)用比較高。

 

間壁式熱氧化器指的是在熱氧化設(shè)備中，參加間壁式熱交換器，從而把焚燒室排出氣體的熱量傳送給氧化設(shè)備進(jìn)口處溫度比較低的氣體，預(yù)熱完結(jié)后便可促成氧化反響?，F(xiàn)階段，間壁式熱交換器的熱收回率***可達(dá)85%，因而***幅降低了輔佐燃料的消耗。一般狀況下，間壁式熱交換器有三種辦法：管式、殼式和板式。因?yàn)闊嵫趸瘻囟缺仨毧刂圃?00 ℃～1 000 ℃范圍內(nèi)，因而，間壁式熱交換必須由不銹鋼或合金資料制成。所以間壁式熱交換器的造價(jià)適當(dāng)高，而這也是其缺陷地點(diǎn)。此外，資料的熱應(yīng)力也很難消除，這是間壁式熱交換的別的一個(gè)缺陷。

 

蓄熱式熱氧化器，簡稱為RTO，在熱氧化設(shè)備中計(jì)入蓄熱式熱交換器，在完結(jié)VOC預(yù)熱后便可進(jìn)行氧化反響?，F(xiàn)階段，蓄熱式熱氧化器的熱收回率現(xiàn)已到達(dá)了95%，且其占用空間比較小，輔佐燃料的消耗也比較少。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的蓄熱資料可運(yùn)用陶瓷填料，其可處理腐蝕性或含有顆粒物的VOC氣體。

 

現(xiàn)階段，RTO設(shè)備分為旋轉(zhuǎn)式和閥門切換式兩種，其間，閥門切換式是***常見的一種，由2個(gè)或多個(gè)陶瓷填充床組成，經(jīng)過切換閥門來到達(dá)改變氣流方向的意圖。

 

六、VOC廢氣處理技能——液體吸收法

 

液體吸收法指的是經(jīng)過吸收劑與有機(jī)廢氣觸摸，把有機(jī)廢氣中的有***分子轉(zhuǎn)移到吸收劑中，從而完結(jié)別離有機(jī)廢氣的意圖。這種處理辦法是一種典型的物理化學(xué)效果進(jìn)程。有機(jī)廢氣轉(zhuǎn)移到吸收劑中后，選用解析辦法把吸收劑中有***分子去除去，然后收回，完結(jié)吸收劑的重復(fù)運(yùn)用和運(yùn)用。

 

從效果原理的角度區(qū)分，此辦法可分為化學(xué)辦法和物理辦法。物理辦法是指運(yùn)用物質(zhì)之間相溶的原理，把水看作吸收劑，把有機(jī)廢氣中的有***分子去除去，可是關(guān)于不溶于水的廢氣，比方苯，則只能經(jīng)過化學(xué)辦法鏟除，也就是經(jīng)過有機(jī)廢氣與溶劑發(fā)生化學(xué)反響，然后予以去除。

 

七、VOC廢氣處理技能——冷凝收回法

 

在不同溫度下，有機(jī)物質(zhì)的飽和度不同，冷凝收回法就是運(yùn)用有機(jī)物這一***色來發(fā)揮效果，經(jīng)過降低或提高體系壓力，把處于蒸汽環(huán)境中的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過冷凝辦法提取出來。冷凝提取后，有機(jī)廢氣便可得到比較高的凈化。其缺陷是操作難度比較***，在常溫下也不容易用冷卻水來完結(jié)，需求給冷凝水降溫，所以需求較多費(fèi)用。這種處理辦法***要適用于濃度高且溫度比較低的有機(jī)廢氣處理。