VOCs廢氣治理9大工（gōng）藝

隨著工業化程度的不（bú）斷提高，VOCs的汙染有進一步擴（kuò）大的趨勢。而隨著最近環保政策的愈加嚴厲，對有機汙（wū）染廢氣的排（pái）放控製就顯得更為重要了。下麵一起（qǐ）來看看國內外都有哪（nǎ）些技術呢？各有什麽優缺點呢？

一 處理原理及分類

目前（qián）的揮發性有機汙染物的治理包括破壞性，非破壞性方法，及這（zhè）兩種方法的組合。

破壞性的方法包括燃燒、生物氧化、熱氧化、光（guāng）催化氧化，低溫等離子體及其集成的技術，主要是由化學或生化反應，用光，熱，微生物和催化劑將（jiāng）VOCs轉化成CO2和H2O等無毒無（wú）機小分子化合物。

非破壞性法，即回收法，主要是碳吸附、吸收（shōu）、冷凝和膜分離技術，通過物理方法，控製溫度（dù），壓力或用選（xuǎn）擇（zé）性滲（shèn）透膜和選擇性吸附劑等來富集和分離揮（huī）發（fā）性有機化合物。

傳統的揮發性廢氣處理常（cháng）用吸收（shōu）、吸附法去除，燃燒去除等，在最（zuì）近幾年中，半導體光催化劑的技術體，低溫等離子得到了（le）迅速發（fā）展。

二 處理工藝解（jiě）析

1.吸附工藝

吸附法主要適用（yòng）於低濃度氣態汙（wū）染物的淨（jìng）化，對於高（gāo）濃度的有機氣體，通常需要首先經過冷凝等工藝將濃（nóng）度降低後（hòu）再進行吸（xī）附淨化。吸附技（jì）術是最為經典和常用（yòng）的氣體淨化技術，也是目前工業VOCs 治理的主流技術之一。吸附法的（de）關鍵技術是（shì）吸（xī）附劑、吸附設備和工藝、再生介質、後處理工藝等。

活性炭因其具有大比表（biǎo）麵積和微孔結構而廣泛（fàn）應用於吸附回收有（yǒu）機氣體。目前，對活性炭吸附有機氣體（tǐ）的研究主要集中在（zài）吸附平衡的預測、活性炭材料的改性（xìng）及有機物的物化性質（zhì）對（duì）活性炭吸附性能的影響。

優點：

適用（yòng）於低濃度的各種汙染物；

活性炭價格不高，能源消耗低，應用起來比較經濟；

通過脫附冷（lěng）凝可回收溶劑（jì）有（yǒu）機物；

應用方便，隻與同（tóng）空氣相接觸就可以發揮作用；

活性炭具有良好的耐酸（suān）堿和耐熱性，化學穩定性較高。

缺點：

吸（xī）附量小，物理吸附存在吸附飽（bǎo）和問（wèn）題，隨著吸附劑的消耗，吸附能力也變弱，使用一段時間（jiān）後可能會出現吸附量小或失去吸（xī）附功能；

吸附時，存在吸附的專一性問題，對混合氣體，可能吸附性會減弱，同時也存在分子（zǐ）直徑與活性炭孔徑（jìng）不匹配（pèi），造成脫附現象（xiàng）；

2.吸收工藝

用（yòng）溶液、溶劑或清水吸收工業廢氣中的揮發性氣體，使其與廢氣分離的方（fāng）法叫吸收法。溶液、溶劑、清（qīng）水稱為吸收（shōu）劑。吸收劑不（bú）同可以吸收不同的有害氣體。

吸收法使用的吸收設備叫吸收器、淨化器（qì）或洗滌器。吸收（shōu）法的工藝流程和濕法除塵工藝近似，隻是濕法除塵工藝用清水，而吸收法淨化有害氣體要用溶劑或（huò）溶液。

優點：

吸收法工藝比較簡單，設備投資較低，操作和維修費用基本與碳吸附法（fǎ）相當，由於（yú）吸收介質是采用煤油和吸收液，因此沒有二次汙染問（wèn）題。

缺（quē）點：

此工藝方法回收效（xiào）率低，對於環保要求較高時，很難達到允許的油氣排放標準；設備占地空間大；能（néng）耗高；吸收（shōu）劑消耗較大，需不斷補充。

3.冷凝工（gōng）藝（yì）

油品在儲運和銷售過程中部分輕烴組分揮發進入（rù）大氣，造成資（zī）源浪費和環境危害。同時有（yǒu）機溶劑廣泛應（yīng）用（yòng）於工業生產中（zhōng），每年都有大量的有機溶劑揮發到空氣中，危害人類健康，造成嚴重的（de）環境汙染。采取合適的方法回收（shōu）這些揮發性有機物不但可以降低企業生產成本，而且（qiě）具有巨大的環保效（xiào）益（yì）。

冷凝（níng）法是用來回收VOCs的一種有效方法，其基本原理是利用氣態汙染（rǎn）物在不同的溫度和（hé）壓力下具有不同飽和蒸汽壓，通過（guò）降低溫度和增（zēng）加壓力，使某些有機物凝結（jié）出來，使VOCs得以淨化和回收。

優點：

冷凝法（fǎ）是利用物（wù）質沸點的不同回（huí）收（shōu），適合沸點（diǎn）較（jiào）高的有（yǒu）機物，該方法具有回收純度高、設備工藝簡單、能耗低的優點；並有設備緊湊、占用空間小、自動化程度高、維護方便、安全性好（hǎo）、輸出為液態油可直接（jiē）利用等（děng）優點；

缺點：

單一冷凝法要達標需要降到很低的溫度，耗電量巨大，不是（shì）真正意義（yì）上的（de）“節能減排”。

4.膜（mó）分離工藝

在石油開采和儲運過程中，部分油品揮（huī）發到大氣中形（xíng）成的油氣（qì）中，除空氣外，主（zhǔ）要C4-C5以（yǐ）及（jí）少量芳（fāng）香烴。這些有機（jī）蒸氣排放（fàng）不僅造成嚴重的（de）資源浪費，而且對空氣質量有很大影（yǐng）響，進（jìn）而影響人類的健康，目前，有機蒸氣的分離回（huí）收方法主要是冷凝、活（huó）性炭（tàn）吸附、膜分離法、溶劑吸收（shōu）法。膜分離技術是一種效率較高的分離方法 。

優點： 

膜分離技（jì）術是（shì）近代石油化工學科中分離科學（xué）的前沿技術。它具有（yǒu）投資小、見效快、流程簡單、回（huí）收率高（gāo）、能耗低、無二次汙染的特點（diǎn），具有較高（gāo）的科技含量；

缺點：

投資大；膜國產率低，價格昂貴，而且膜壽命短；膜分（fèn）離裝置要求穩流、穩壓氣體，操（cāo）作要求高。

5.燃燒工藝

一類VOCs 處理方法是所謂破壞性技術，即通過化學或生物的技術使（shǐ）VOCs 轉化為二氧化碳、水以及氯化氫等無毒或毒性（xìng）小的無機物。燃燒法即屬此類技術。

燃燒法分直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法適合處理高濃度 VOCs 的廢氣，因其運（yùn）行溫（wēn）度通常在800-1200℃時，工（gōng）藝能耗成（chéng）本較高，且燃燒尾氣中容易出現二惡英、NOx等副產物；由於廢氣中VOCs濃（nóng）度一（yī）般較（jiào）低（dī），僅僅依靠反應熱，一般難以維持反應所需的溫度。

為了提高熱經（jīng）濟性，人們開展了大量的研究，一個方向是改進催化劑的性能使反（fǎn）應溫度降低。另（lìng）一個方向是研究新的工藝技術、新的反應器設計以（yǐ）使反應能在較高的溫度下自熱地實現。

優點：

相較與直接燃燒法其輔助燃料費用低，二次汙染物（wù）NOx生成量少，燃燒設（shè）備的體積較小（xiǎo），VOCs去除（chú）率較高；

缺點：

催化劑價格較貴，且要求廢氣中不得含有會導致催化劑失活的成分。

6.生物過濾（lǜ）工藝

利（lì）用微生物的（de）新（xīn）陳代謝過程對多種有機物和某些無機物進行（háng）生物降解，可以有效去除工業廢氣中的汙染物質，此即為處理（lǐ）有機廢（fèi）氣的生物法。

最先提出采用（yòng）微生物（wù）處理廢氣構想的是 Bach，他曾於1923年利用土壤過濾床處理（lǐ）汙（wū）水處理廠散發（fā）的含（hán） H2S 惡臭氣體（tǐ）。在德國和荷（hé）蘭的許多地區（qū），該技術已大規模並成功地應用於控製（zhì）氣味（wèi），揮發性有機化（huà）合物（wù）和空氣中的有毒排放，許多常見的空氣汙染物的控製效率已（yǐ）經達到90％以上。

優點：

適用範圍廣，處理效率高，工藝簡單，費用低，無二次汙染 。

缺點：

對高（gāo）濃度（dù）、 生物降（jiàng）解性差（chà）及難生物降解（jiě）的 VOCs 去（qù）除率低 。

7.等離子體工藝

等離子（zǐ）體汙染物控製技術利用（yòng）氣體放電產生具有高（gāo）度反應活性的粒子與各種有機、無（wú）機汙染物發生反應，從而使汙染物分子分解成為小分（fèn）子化合物（wù）或氧化成容易處理的化合物而被（bèi）去除。

這一技術的最大特點是可以高效、便捷地對多種（zhǒng）汙染物進行破壞分解（jiě），使用的設備簡單，占用的（de）空間較小，並適合於多種工作環境。

優（yōu）點：

處理效率高，運行費用低，特別對芳（fāng）烴的去除效率高。

缺點：

對高濃（nóng）度 VOCs 處理效率一般，目前主要停留在實驗室階段，缺乏實際應用。

8光催化氧化工藝

光化學和光催化氧化法是目前研究（jiū）較多的（de）一種高級氧（yǎng）化（huà）技術。光催化反應即在光的作用下進行的化學反應。分子吸收（shōu）特定波長的電磁輻射後，是分子達到激發（fā）態，然後發生化學反（fǎn）應，產生新的物質，或成為熱反應的引發劑。

優點：

處理效率（lǜ）高，運行費用（yòng）低，適用於低濃度廣範圍的 VOCs特別對芳烴的去除效率高（gāo）；

缺點：

對高濃度 VOCs 處理效率一般；主要還停留在實驗室階段，缺乏實際應用。

9沸石轉輪+RTO工藝

VOCs廢氣通過沸石濃縮轉輪後，能有（yǒu）效（xiào）被吸附於沸石中，達到去除的目（mù）的。經（jīng）過沸石吸附的揮發性氣體被潔淨後直（zhí）接通過煙囪排（pái）放到大氣中，轉輪持續以1-6轉（zhuǎn）/小時的速度（dù）旋轉。

同時（shí）將吸（xī）附的揮發性有機物傳送至脫附區，於脫附區（qū）中利用一小股加熱氣體將揮發性有（yǒu）機物進行脫附，脫附後的沸石轉輪旋轉至吸附（fù）區，持續吸附揮發性有機氣體。脫（tuō）附後（hòu）的濃縮有機（jī）廢氣送至焚化（huà）爐進行燃燒轉成二氧化碳及水蒸氣排放（fàng）至大（dà）氣中。

來源：化工707