VOCs废气处理技术工艺详解

VOCs废气处理技术工艺详解

 

VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds）的英文缩写。一般意义上的VOC就是指挥发性有机物；可是环保意义上的界说是指生动的一类挥发性有机物，即会发生危害的那一类挥发性有机物。本文具体介绍VOCs废气处理的***要技术。

 

一、热损坏法

热损坏法是指直接和辅佐燃烧有机气体，也就是VOC，或运用适宜的催化剂加速VOC的化学反应，终究到达下降有机物浓度，使其不再具有危害性的一种处理办法。

 

热损坏法关于浓度较低的有机废气处理效果比较***，因而，在处理低浓度废气中得到了广泛运用。这种办法***要分为两种，即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处理功率相对较高，一般状况下可到达 99%。而催化燃烧指的是在催化床层的效果下，加速有机废气的化学反应速度。这种办法比直接燃烧用时更少，是高浓度、小流量有机废气净化的***技术。

 

二、吸附法

 

有机废气中的吸附法***要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段，这种有机废气的处理办法现已适当老练，能量消耗比较小，可是处理功率却十分高，并且能够完全净化有害有机废气。实践证明，这种处理办法值得推广运用。可是这种办法也存在必定缺点，它需求的设备体积比较巨***，并且工艺流程比较杂乱;所以，运用此办法处理废气的关键在于吸附剂。当时，选用吸附法处理有机废气，多运用活性炭，***要是因为活性炭细孔结构比较***，吸附性比较强。此外，经过氧化铁或臭氧处理，活性炭的吸附功能将会更***，有机废气的处理将会愈加***和有用。

 

三、生物处理法

 

生物法净化voc废气是近年发展起来的空气污染操控技术，它比传统工艺出资少，运转费用低，操作简略，运用规模广，是***有望代替燃烧法和吸附净化法的新技术。从处理的根本原理上讲，选用生物处理办法处理有机废气，是运用微生物的生理进程把有机废气中的有害物质转化为简略的无机物，比方CO2、H2O和其它简略无机物等。这是一种无害的有机废气处理办法。生物净化法实践上是运用微生物的生命活动将废气中的有害物质转变成简略的无机物（如二氧化碳和水）以及细胞物质等，***要工艺有生物洗涤法，生物过滤法和生物滴滤法。

 

不同成分、浓度及气量的气态污染物各有其有用的生物净化系统。生物洗涤塔适宜于处理净化气量较小、浓度***、易溶且生物代谢速率较低的废气；关于气量***、浓度低的废气可选用生物过滤床；而关于负荷较高以及污染物降解后会生成酸性物质的则以生物滴滤床为***。生物法处理有机废气是一项新的技术，因为反应器涉及到气，液，固相传质，以及生化降解进程，影响要素多而杂乱，有关的理论研讨及实践运用还不行深化广泛，许多问题需求进一步讨论和研讨。

 

一般状况下，一个完***的生物处理有机废气进程包含3个根本进程：a) 有机废气中的有机污染物***要与水触摸，在水中能够敏捷溶解;b) 在液膜中溶解的有机物，在液态浓度低的状况下，能够逐渐分散到生物膜中，然后被附着在生物膜上的微生物吸收;c) 被微生物吸收的有机废气，在其本身生理代谢进程中，将会被降解，终究转化为对环境没有危害的化合物质。

 

四、变压吸附分离与净化技术

 

变压吸附分离与净化技术是运用气体组分可吸附在固体材料上的***性，在有机废气与分离净化设备中，气体的压力会呈现必定的改变，经过这种压力改变来处理有机废气。

 

PSA 技术***要运用的是物理法，经过物理法来完成有机废气的净化，运用材料***要是沸石分子筛。

 

沸石分子筛，在吸附选择性和吸附量两方面有必定***势。在必定温度和压力下，这种沸石分子筛能够吸附有机废气中的有机成分，然后把剩下气体输送到下个环节中。

 

在吸附有机废气后，经过必定工序将其转化，坚持并进步吸附剂的再生才能，然后可让吸附剂再次投入运用，然后重复上进程工序，循环反复，直到有机废气得到净化。

 

近年来，该技术开端在工业生产中运用，关于气体分离有杰出效果。

 

该技术的***要***势有：动力消耗少、本钱比较低、工序操作自动化及分离净化后混合物纯度比较高、环境污染小等。

 

运用该技术关于收回和处理有必定价值的气体效果杰出，商场发展前景宽广，成为未来有机废气处理技术的发展方向。

 

五、氧化法

 

关于有毒、有害，并且不需求收回的VOC，热氧化法是***适合的处理技术和办法。氧化法的根本原理：VOC与O2发生氧化反应，生成CO2和H2O。

 

从化学反应方程式上看，该氧化反应和化学上的燃烧进程相相似，但其因为VOC浓度比较低，在化学反应中不会发生肉眼可见的火焰。一般状况下，氧化法经过两种办法可保证氧化反应的顺利进行：

 

a) 加热。使含有VOC的有机废气到达反应温度;

 

b) 运用催化剂。假如温度比较低，则氧化反应可在催化剂外表进行。

 

所以，有机废气处理的氧化法分为以下两种办法：

 

a) 催化氧化法。现阶段，催化氧化法运用的催化剂有两种，即贵金属催化剂和非贵金属催化剂。

 

贵金属催化剂***要包含Pt、Pd等，它们以细颗粒办法依附在催化剂载体上，而催化剂载体一般是金属或陶瓷蜂窝，或散装填料;非贵金属催化剂***要是由过渡元素金属氧化物，比方MnO2，与粘合剂经过必定份额混合，然后制成的催化剂。

 

为有用避免催化剂中毒后损失催化活性，在处理前有必要完全铲除可使催化剂中毒的物质，比方Pb、Zn和Hg等。

 

假如有机废气中的催化剂毒物、隐瞒质无法铲除，则不可运用这种催化氧化法处理VOC;

 

b) 热氧化法。热氧化法当时分为三种：热力燃烧式、间壁式、蓄热式。三种办法的***要差异在于热量收回办法。

 

这三种办法均能催化法结合，下降化学反应的反应温度。

 

热力燃烧式热氧化器，一般状况下是指气体燃烧炉。这种气体燃烧炉由助燃剂、混合区和燃烧室三部分组成。

 

其间，助燃剂，比方天然气、石油等，是辅佐燃料，在燃烧进程中，燃烧炉内发生的热混合区可对VOC废气预热，预热后便可为有机废气的处理供给满足空间、时刻，终究完成有机废气的无害化处理。

 

在供氧足够条件下，氧化反应的反应程度——VOC去除率——***要取决于“三T条件”：反应温度(Temperat)、时刻(Time)、湍流混合状况(Turbulence)。

 

这“三T条件”是彼此联络的，在必定规模内，一个条件的改进可使别的两个条件下降。

 

1直燃式废气处理炉

 

•所需温度：摄氏300-400度

 

•依据废气浓度而发动的自燃性

 

•系统规划运用前处理剂和触媒清洁可延长设备运用年限

 

•可在前端装备各种吸附材

 

RCO处理技术***别适用于热收回率需求高的场合，也适用于同一生产线上，因产品不同，废气成分常常发生改变或废气浓度动摇较***的场合。***别适用于需求热能收回的企业或烘干线废气处理，可将动力收回用于烘干线，然后到达节约动力的意图。

 

长处：工艺流程简略、设备紧凑、运转牢靠；净化功率高，一般均可达98%以上；与RTO比较燃烧温度低；一次性出资低，运转费用低，其热收回功率一般均可达85%以上；整个进程无废水发生，净化进程不发生NOX等二次污染；RCO净化设备可与烘房配套运用，净化后的气体可直接回用到烘房运用，到达节能减排的意图；

 

2蓄热式废气处理炉（RTO）

 

•所需温度：摄氏800-900度

 

•低于500ppm的甲苯浓度也能够发动自燃性系统规划

 

•可完成与RCO合作运用

 

适用于***风量、低浓度，适用于有机废气浓度在100PPM—20000PPM之间。其操作费用低,有机废气浓度在450PPM以上时，RTO设备不需添加辅佐燃料；净化率高，两床式RTO净化率能到达98%以上，三床式RTO净化率能到达99%以上，并且不发生NOX等二次污染；全自动操控、操作简略；***性高。

 

长处：在处理***流量低浓度的有机废气时，运转本钱十分低。

 

RTO(蓄热式热力燃烧技术)浓缩及废热收回系统，可将低浓度、***风量的VOCs废气浓缩为高浓度、小风量的废气，然后高温燃烧，并将储热体的热量从头收回，运用在废气预热和热转化设备上。

 

3收回式热力燃烧系统

 

收回式热力燃烧系统（简称TNV）是运用燃气或燃油直接燃烧加热含有机溶剂的废气，在高温效果下，有机溶剂分子被氧化分化为CO2和水，发生的高温烟气经过配套的多级换热设备加热生产进程需求的空气或热水，充沛收回运用氧化分化有机废气时发生的热能，下降整个系统的能耗。

 

因而，TNV系统是生产进程需求很多热量时，处理含有机溶剂废气高效、抱负的处理办法，关于新建涂装生产线，一般选用TNV收回式热力燃烧系统。

 

TNV系统由三***部分组成：废气预热及燃烧系统、循环风供热系统、新风换热系统。

 

废气燃烧集中供热设备的***色包含：有机废气在燃烧室的停留时刻为1～2s；有机废气分化率***于99％；热收回率可达76％；燃烧器输出的调理比可达26∶1，***可达40∶1。

 

六、冷凝收回法

 

在不同温度下，有机物质的饱和度不同，冷凝收回法就是运用有机物这一***色来发挥效果，经过下降或进步系统压力，把处于蒸汽环境中的有机物质经过冷凝办法提取出来。

 

冷凝提取后，有机废气便可得到比较高的净化。

 

这种处理办法***要适用于浓度高且温度比较低的有机废气处理。

 

一般适用于VOC含量高（百分之几），气体量较小的有机废气的收回处理，因为***部分VOC是易燃易爆气体，遭到爆破极限的约束，气体中的VOC含量不会太高，所以要到达较高的收回率，需选用很低温度的冷凝介质或高压办法，这势必会添加设备出资和处理本钱，因而，该技术一般是作为一级处理技术并与其它技术结合运用。