七大VOCs廢氣處理技術(shù)工藝詳細(xì)講解

1、七大VOCs廢氣處理技術(shù)工藝詳解化工企業(yè)常用VOCs治理技術(shù)參考材料參考材料疑常技人生物睡U技事vocs#fi理技術(shù)H 驚HUW等鶴了休技水當(dāng)前，VOC廢氣處理技術(shù)主要包括熱破壞法、變壓吸附分離與 凈化技術(shù)、吸附法和氧化處理方法等。一、VOC廢氣處理技術(shù)一一熱破壞法熱破壞法是指直接和輔助燃燒有機(jī)氣體，也就是VOC,或利用 合適的催化劑加快VOC的化學(xué)反應(yīng)，最終達(dá)到降低有機(jī)物濃度，使 其不再具有危害性的一種處理方法。熱破壞法對(duì)于濃度較低的有機(jī)廢氣處理效果比較好，因此，在處理低濃度廢氣中得到了廣泛應(yīng)用。這種方法主要分為兩種，即直 接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒對(duì)有機(jī)廢氣的熱處理效率相 對(duì)較高，

2、一般情況下可達(dá)到 99%。而催化燃燒指的是在催化床層的 作用下，加快有機(jī)廢氣的化學(xué)反應(yīng)速度。這種方法比直接燃燒用時(shí) 更少，是高濃度、小流量有機(jī)廢氣凈化的首選技術(shù)。二、VOC廢氣處理技術(shù)一一吸附法有機(jī)廢氣中的吸附法主要適用于低濃度 、高通量有機(jī)廢氣?，F(xiàn) 階段，這種有機(jī)廢氣的處理方法已經(jīng)相當(dāng)成熟，能量消耗比較小，但是處理效率卻非常高，而且可以徹底凈化有害有機(jī)廢氣 。實(shí)踐證 明，這種處理方法值得推廣應(yīng)用。但是這種方法也存在一定缺陷，它需要的設(shè)備體積比較龐大， 而且工藝流程比較復(fù)雜；如果廢氣中有大量雜質(zhì)，則容易導(dǎo)致工作人 員中毒。所以，使用此方法處理廢氣的關(guān)鍵在于吸附劑 。當(dāng)前，采 用吸附法處理有機(jī)廢

3、氣，多使用活性炭，主要是因?yàn)榛钚蕴考?xì)孔結(jié) 構(gòu)比較好，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)更好， 有機(jī)廢氣的處理將會(huì)更加安全和有效。三、VOC廢氣處理技術(shù)一一生物處理法從處理的基本原理上講，采用生物處理方法處理有機(jī)廢氣 ，是 使用微生物的生理過程把有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī) 物，比如C02、H20和其它簡單無機(jī)物等。這是一種無害的有機(jī)廢 氣處理方式。一般情況下，一個(gè)完整的生物處理有機(jī)廢氣過程包括 3個(gè)基本 步驟：a）有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物首先與水接觸 ，在水中可以迅速 溶解;b）在液膜中溶解的有機(jī)物，在液態(tài)濃度低的情況下，可以逐步 擴(kuò)散到生物膜中，進(jìn)而被附著在

4、生物膜上的微生物吸收；c）被微生物吸收的有機(jī)廢氣，在其自身生理代謝過程中，將會(huì)被降解，最終轉(zhuǎn) 化為對(duì)環(huán)境沒有損害的化合物質(zhì)。四、VOC廢氣處理技術(shù)一一變壓吸附分離與凈化技術(shù)變壓吸附分離與凈化技術(shù)是利用氣體組分可吸附在固體材料上 的特性，在有機(jī)廢氣與分離凈化裝置中，氣體的壓力會(huì)出現(xiàn)一定的 變化，通過這種壓力變化來處理有機(jī)廢氣6。PSA技術(shù)主要應(yīng)用的是物理法，通過物理法來實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢 氣的凈化，使用材料主要是沸石分子篩。沸石分子篩，在吸附選擇 性和吸附量兩方面有一定優(yōu)勢(shì)。在一定溫度和壓力下，這種沸石分 子篩可以吸附有機(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，通過一定工序

5、將其轉(zhuǎn)化，保持并提咼 吸附劑的再生能力，進(jìn)而可讓吸附劑再次投入使用，然后重復(fù)上步 驟工序，循環(huán)反復(fù)，直到有機(jī)廢氣得到凈化。近年來，該技術(shù)開始在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，對(duì)于氣體分離有良好 效果。該技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)有：能源消耗少、成本比較低、工序操作 自動(dòng)化及分離凈化后混合物純度比較高 、環(huán)境污染小等。使用該技 術(shù)對(duì)于回收和處理有一定價(jià)值的氣體效果良好，市場發(fā)展前景廣闊，成為未來有機(jī)廢氣處理技術(shù)的發(fā)展方向。五、VOC廢氣處理技術(shù)一一氧化法對(duì)于有毒、有害，而且不需要回收的 VOC,熱氧化法是最適合 的處理技術(shù)和方法。氧化法的基本原理：VOC與02發(fā)生氧化反 應(yīng)，生成C02和H20 ,化學(xué)方程式如下：從化學(xué)反應(yīng)

6、方程式上看，該氧化反應(yīng)和化學(xué)上的燃燒過程相類 似，但其由于VOC濃度比較低，在化學(xué)反應(yīng)中不會(huì)產(chǎn)生肉眼可見的 火焰。一般情況下，氧化法通過兩種方法可確保氧化反應(yīng)的順利進(jìn) 行：a）加熱。使含有VOC的有機(jī)廢氣達(dá)到反應(yīng)溫度；b）使用催化 劑。如果溫度比較低，則氧化反應(yīng)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方法：a）催化氧化法?，F(xiàn)階段，催化氧化法使用的催化劑有兩種，即貴金 屬催化劑和非貴金屬催化劑。貴金屬催化劑主要包括Pt、Pd等，它 們以細(xì)顆粒形式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；非貴金屬催化劑主要是由過渡元素金屬氧化物，比如MnO2，與

7、粘合劑經(jīng)過一定比例混合，然后制成的催化 劑。為有效防止催化劑中毒后喪失催化活性，在處理前必須徹底清 除可使催化劑中毒的物質(zhì)，比如Pb、Zn和Hg等。如果有機(jī)廢氣中 的催化劑毒物、遮蓋質(zhì)無法清除，則不可使用這種催化氧化法處理 VOC;b）熱氧化法。熱氧化法當(dāng)前分為三種：熱力燃燒式、間壁式、蓄熱式。三種方法的主要區(qū)別在于熱量回收方式。這三種方法均能催化法結(jié)合，降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)溫度。熱力燃燒式熱氧化器，一般情況下是指氣體焚燒爐。這種氣體 焚燒爐由助燃劑、混合區(qū)和燃燒室三部分組成。其中，助燃劑，比 如天然氣、石油等，是輔助燃料，在燃燒過程中，焚燒爐內(nèi)產(chǎn)生的 熱混合區(qū)可對(duì)VOC廢氣預(yù)熱，預(yù)熱后便可為有

8、機(jī)廢氣的處理提供足夠空間、時(shí)間，最終實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的無害化處理。在供氧充足條件下，氧化反應(yīng)的反應(yīng)程度 VOC去除率 主要取決于三T條件”：反應(yīng)溫度(Temperat)、時(shí)間(Time)、湍流混 合情況(Turbulenee)。這三T條件”是相互聯(lián)系的，在一定范圍內(nèi)， 一個(gè)條件的改善可使另外兩個(gè)條件降低。熱力燃燒式熱氧化器的缺點(diǎn)在于：輔助燃料價(jià)格高，導(dǎo)致裝置操作費(fèi)用比較高。間壁式熱氧化器指的是在熱氧化裝置中，加入間壁式熱交換器，進(jìn)而把燃燒室排出氣體的熱量傳送給氧化裝置進(jìn)口處溫度比較 低的氣體，預(yù)熱完成后便可促成氧化反應(yīng)。現(xiàn)階段，間壁式熱交換 器的熱回收率最高可達(dá) 85%，因此大幅降低了輔助燃料的消

9、耗。一 般情況下，間壁式熱交換器有三種形式：管式、殼式和板式。由于 熱氧化溫度必須控制在 800 C1 000 C范圍內(nèi)，因此，間壁式熱 交換必須由不銹鋼或合金材料制成。所以間壁式熱交換器的造價(jià)相當(dāng)高，而這也是其缺點(diǎn)所在。此外，材料的熱應(yīng)力也很難消除，這 是間壁式熱交換的另外一個(gè)缺點(diǎn)。蓄熱式熱氧化器，簡稱為RTO,在熱氧化裝置中計(jì)入蓄熱式熱 交換器，在完成VOC預(yù)熱后便可進(jìn)行氧化反應(yīng)?，F(xiàn)階段，蓄熱式熱 氧化器的熱回收率已經(jīng)達(dá)到了95%,且其占用空間比較小，輔助燃料的消耗也比較少。由于當(dāng)前的蓄熱材料可使用陶瓷填料，其可處理腐蝕性或含有顆粒物的 VOC氣體?，F(xiàn)階段，RTO裝置分為旋轉(zhuǎn)式和閥門切換式

10、兩種，其中，閥門 切換式是最常見的一種，由2個(gè)或多個(gè)陶瓷填充床組成，通過切換 閥門來達(dá)到改變氣流方向的目的。六、VOC廢氣處理技術(shù)一一液體吸收法液體吸收法指的是通過吸收劑與有機(jī)廢氣接觸，把有機(jī)廢氣中的有害分子轉(zhuǎn)移到吸收劑中，從而實(shí)現(xiàn)分離有機(jī)廢氣的目的。這種 處理方法是一種典型的物理化學(xué)作用過程。有機(jī)廢氣轉(zhuǎn)移到吸收劑中后，采用解析方法把吸收劑中有害分子去除掉 ，然后回收，實(shí)現(xiàn) 吸收劑的重復(fù)使用和利用。從作用原理的角度劃分，此方法可分為化學(xué)方法和物理方法 。 物理方法是指利用物質(zhì)之間相溶的原理 ，把水看作吸收劑，把有機(jī) 廢氣中的有害分子去除掉，但是對(duì)于不溶于水的廢氣，比如苯，則 只能通過化學(xué)方法清除，也就是通過有機(jī)廢氣與溶劑發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)，然后予以去除。七、VOC廢氣處理技術(shù)一一冷凝回收法在不同溫度下，有機(jī)物質(zhì)的飽和度不同，冷