VOC廢氣處理工藝詳解

VOC廢氣處理工藝詳解編者按隨在石油化工、印刷、人造革及電子元器件、烤漆和醫(yī)藥、涂料生產(chǎn)使用等化工領域，揮發(fā)性的有機化合物，簡稱為VOC(VoIatiIeorganiCeomPOUndS)),通常作為溶劑來使用。這些有機溶劑如果揮發(fā)到大氣環(huán)境中，不僅會對大氣環(huán)境造成嚴重污染，而且人體呼入被污染的氣體后，對人體健康產(chǎn)生危害。比如，苯作為溶劑揮發(fā)到大氣環(huán)境中，不僅可以被人體的皮膚所吸收，而且還可通過呼吸系統(tǒng)進入人體內部，造成慢性或急性中毒。苯類化合物不僅會對人體的中樞神經(jīng)造成一定的損害，而且還可能造成神經(jīng)系統(tǒng)的障礙，進入人體后還會危害血液和造血器官，甚至會有出血癥狀或患上敗血癥。氧化作用下，苯在生物體內可氧化成苯酚，從而造成肝功能異常，對骨骼的生長發(fā)育十分不利，誘發(fā)再生障礙性貧血。因此，ACG1H把苯列為潛在致癌物質。鹵代煌類化合物會引發(fā)神經(jīng)癥候群和血小板的減少、肝脾腫大等不良狀況，而且很有可能致癌。所以，必須控制VOC的排放，這不僅是對環(huán)境負責，也是對我們的生命健康負責TOC\o"1-5"\h\z目錄

編者按 1\o"CurrentDocument"\hVOC廢氣處理工藝原理及分類 31.概述 3\o"CurrentDocument"\h熱破壞法 3\o"CurrentDocument"\h活性炭吸附法 4\o"CurrentDocument"\h冷凝法 5\o"CurrentDocument"\h膜分離技術 5\o"CurrentDocument"\h變法吸附技術 6\o"CurrentDocument"\h熱氧化法 6\o"CurrentDocument"\h催化燃燒法 7\o"CurrentDocument"\h蜂窩輪式濃縮系統(tǒng) 7\o"CurrentDocument"\h1.10.液體吸收法 8\o"CurrentDocument"\h11.生物法 82.處理工藝解析 91.吸附工藝 92.1.1.吸附工藝簡介 9\o"CurrentDocument"\h2.1.2.活性炭吸附工藝原理及流程 9\o"CurrentDocument"\h2.1.3.活性炭吸附工藝影響因素 10\o"CurrentDocument"\h2.1.4.活性炭凈化空氣的物理吸附，如圖2所示四種情況： 10\o"CurrentDocument"\h2.1.5.活性炭吸附工藝的優(yōu)缺點 112.2.吸收工藝 112.2.1.吸收工藝簡介 11\o"CurrentDocument"\h2.2.2.吸收工藝原理及流程 11\o"CurrentDocument"\h2.2.3.吸收工藝優(yōu)缺點 122.3.冷凝工藝 122.3.1.冷凝工藝簡介 12\o"CurrentDocument"\h2.3.2.冷凝工藝原理及流程 12\o"CurrentDocument"\h2.3.3.冷凝工藝的影響因素 13\o"CurrentDocument"\h2.3.4.冷凝工藝優(yōu)缺點 132.4.膜分離工藝 142.4.1.膜分離工藝簡介 14\o"CurrentDocument"\h2.4.2.膜分離工藝原理及流程 14\o"CurrentDocument"\h2.4.3.膜分離工藝的影響因素 14\o"CurrentDocument"\h2.4.4.膜分離工藝優(yōu)象點 142.5.燃燒工藝 152.5.1.燃燒工藝簡介 15\o"CurrentDocument"\h2.5.2.燃燒工藝原理及流程 15\o"CurrentDocument"\h2.5.3.燃燒工藝的影響因素 15\o"CurrentDocument"\h2.5.4.燃燒工藝優(yōu)缺點 162.6.生物過濾工藝 162.6.1,生物過濾工藝簡介 16\o"CurrentDocument"\h2.6.2.生物過濾工藝原理及流程 16\o"CurrentDocument"\h2.6.3.生物過濾工藝的影響因素 17\o"CurrentDocument"\h2.6.4.生物過濾工藝優(yōu)缺點 172.7.等離子體工藝 18\o"CurrentDocument"\h2.7.1.等離子體工藝簡介 18\o"CurrentDocument"\h2.7.2.等離子體工藝原理及流程 18\o"CurrentDocument"\h2.7.3.等離子體工藝的影響因素 182.7.4.等離子體工藝優(yōu)缺點 182.8.光催化氧化工藝 19\o"CurrentDocument"\h2.8.1.光催化氧化工藝簡介 19\o"CurrentDocument"\h2.8.2.光催化氧化工藝原理及流程 19\o"CurrentDocument"\h2.8.3.光催化氧化工藝的影響因素 202.8.4,光催化氧化工藝優(yōu)缺點 202.9.沸石轉輪+RTO工藝 209.1.工藝原理： 20\o"CurrentDocument"\h9.2.技術特點 213.工藝選擇 221.技術選擇 22\o"CurrentDocument"\h3.2.根據(jù)VOCS濃度及流量 23\o"CurrentDocument"\h3.3.相對費用 23VOC廢氣處理工藝原理及分類概述目前的揮發(fā)性有機污染物的治理包括破壞性，非破壞性方法，及這兩種方法的組合。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VoCS轉化成CO2和出0等無毒無機小分子化合物。另外，S、Q元素是先生成酸霧，再吸收。非破壞性法，即回收法，主要是碳吸附、吸收、冷凝和膜分離技術，通過物理方法，控制溫度，壓力或用選擇性滲透膜和選擇性吸附劑等來富集和分離揮發(fā)性有機化合物。傳統(tǒng)的揮發(fā)性廢氣處理常用吸收、吸附法去除，燃燒去除等，在最近幾年中，半導體光催化劑的技術體，低溫等離子得到了迅速發(fā)展。當前，VoC廢氣處理技術主要包括熱破壞法、變壓吸附分離與凈化技術、吸附法和氧化處理方法等。熱破壞法熱破壞法是指直接和輔助燃燒VOC氣體，或利用合適的催化劑加快VoC的化學反應，最終達到降低有機物濃度，使其不再具有危害性的一種處理方法。

換熱器催化床熱破壞法對于濃度較低的有機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。直接火焰燃燒對有機廢氣的熱處理效率相對較高，一般情況下可達到99%o而催化燃燒指的是在催化床層的作用下，加快有機廢氣的化學反應速度。這種方法比直接燃燒用時更少，是高濃度、小流量有機廢氣凈化的首選技術。1.3.活性炭吸附法利用吸附劑（粒狀活性炭和活性炭纖維）的多孔結構，將廢氣中的VOC捕獲。將含VOC的有機廢氣通過活性炭床，其中的VOC被吸附劑吸附，廢氣得到凈化，而排入大氣。炭吸附法主要用于脂肪和芳香族碳氫化合物、大部分含氯溶劑、常用醇類、部分酮類和酯類等的回收。當炭吸附達到飽和后，對飽和的炭床進行脫附再生；通入水蒸汽加熱炭層，VoC被吹脫放出,并與水蒸汽形成蒸汽混合物，一起離開炭吸附床，用冷凝器冷卻蒸汽混合物，使蒸汽冷凝為液體。對于水溶性VOC氣體，用精偏將液體混合物提純；水不溶性VOC氣體，用沉析器直接回收VOCo比如，涂料中所用的“三苯”與水互不相溶，故可以直接回收。炭吸附技術主要用于廢氣中組分比較簡單、有機物回收利用價值較高的情況，適于噴漆、印刷和粘合劑等溫度不高，濕度不大，排氣量較大的場合，尤其對含鹵化物的凈化回收更為有效。4.冷凝法廢氣中分離出來，直接回收。但這種情況下，離開冷凝器的排放氣中仍含有相當高濃度的VOC,不能滿足環(huán)境排放標準。要獲得高的回收率，系統(tǒng)需要很高的壓力和很低的溫度，設備費用顯著地增加。這種處理方法主要適用于濃度高且溫度比較低的有機廢氣處理。通常適用于VoC含量高（百分之幾），氣體量較小的有機廢氣的回收處理，由于大部分VOC是易燃易爆氣體，受到爆炸極限的限制，氣體中的VOC含量不會太高，所以要達到較高的回收率，需采用很低溫度的冷凝介質或高壓措施，這勢必會增加設備投資和處理成本，因此，該技術一般是作為一級處理技術并與其它技術結合使用。膜分離技術膜分離技術的基礎就是使用對有機物具有選擇滲透性的聚合物膜，該膜對有機蒸氣較空氣更易于滲透10—100倍，從而實現(xiàn)有機物的分離。適于高濃度、高價值的有機物回收，其設備費用較局。最簡單的膜分離為單級膜分離系統(tǒng)，直接使壓縮氣體通過膜表面，實現(xiàn)VOC的分離。單級膜因分離程度很低，難以達到分離要求，而多級膜分離系統(tǒng)則會大大增加設備投資，故而在這方面的技術還有很大的研究空間。變法吸附技術吸附劑在一定壓力下吸附有機物；當吸附劑吸附飽和后，通過壓力變換來“釋放”脫附的有機物。其特點是無污染物，回收效率高，可以回收反應性有機物。但是該技術操作費用較高，吸附需要加壓，脫附需要減壓，環(huán)保中應用較少。熱氧化法通過燃燒來消除有機物的，其操作溫度高達700℃—1,OO(TC,這樣不可避免地具有高的燃料費用；為降低燃料費用，需要回收熱量，有兩種方式：傳統(tǒng)的間壁式換熱，新型非穩(wěn)態(tài)蓄熱換熱技術。間壁式熱氧化是用列管或板式間壁換熱器來捕獲凈化排放氣的熱量，它可以回收40%~70%的熱能，并用回收的熱量來預熱進入氧化系統(tǒng)的有機廢氣。預熱后的廢氣再通過火焰來達到氧化溫度，進行凈化，間壁換熱的缺點是熱回收效率不高。蓄熱式熱氧化（簡稱RTo）回收熱量采用一種新的非穩(wěn)態(tài)熱傳遞方式。主要原理是：有機廢氣和凈化后的排放氣交替循環(huán)，通過多次不斷地改變流向，來最大限度地捕獲熱量，蓄熱系統(tǒng)提供了極高的熱能回收。8.催化燃燒法漆廢氣經(jīng)阻火器進入催化凈化裝置，在板式熱交換器內與高溫尾氣進行熱量交換，經(jīng)預熱的廢氣進入加熱室（內設有電加熱管）進一步升溫，達到起燃溫度的廢氣繼續(xù)進入催化床內，在貴金屬Pt、Pd催化劑的作用下，使有機溶劑完全氧化分解為H2。和C02,并釋放出大量反應熱，可維持催化燃燒所需的起燃溫度，達到熱平衡。消接催化燃隹設備 阻火髻 ib 系統(tǒng)風粒繇水上木板式熱交換器將高溫尾氣與進口低溫廢氣進行熱量交換，部分熱量得以回收，減少了預熱能耗。經(jīng)回收部分熱量的高溫尾氣在引風機抽力的作用下通過排氣筒達標排放。系統(tǒng)達到熱平衡后自動關閉電加熱裝置，此后，催化燃燒系統(tǒng)就靠廢氣中的有機溶劑燃燒時產(chǎn)生的熱能，在無須外加能源的基礎上使催化燃燒繼續(xù)進行直至結束?？紤]到凈化裝置需要維修，在過濾阻火器前設置旁路管和旁路閥。在使用有機溶劑的行業(yè)中，汽車涂裝、印刷等行業(yè)，有機溶劑濃度低、風量大，若采用上述方法都將使用龐大的設備，耗用大量經(jīng)費。目前對這類低濃度、大風量的有機廢氣，主要采用下面幾種方法進行治理。19.蜂窩輪式濃縮系統(tǒng)該系統(tǒng)采用蜂窩輪，連續(xù)不斷地將低濃度、大風量的排氣中的有機溶劑吸附、分離；然后，再用小風量的熱風脫附得到高濃度、小風量的含有機溶劑氣體。濃縮后的氣體再與小型的催化燃燒或活性炭回收裝置組合，構成經(jīng)濟的處理系統(tǒng)。

脫附后的排氣只要用吸附風量十幾分之一的裝置就可以進行處理了。該系統(tǒng)體積小，費用低，在國外已成為治理低濃度、大風量有機廢氣的首選方法，并得到廣泛應用。1.10.液體吸收法通過有機廢氣與液體吸收劑接觸，使其中的有機溶劑被吸收劑所吸收，再經(jīng)解吸，將有機溶劑除去或回收，井使吸收劑獲得再生重復利用。11.生物法生物脫臭使用微生物將有機溶劑分解。因耗能非常低，運轉費也很便宜而受到人們重視，特別是在歐洲，以德國為中心進行技術開發(fā)，應用實例逐漸增多。2.處理工藝解析吸附工藝1.1.吸附工藝簡介吸附法主要適用于低濃度氣態(tài)污染物的凈化，對于高濃度的有機氣體，通常需要首先經(jīng)過冷凝等工藝將濃度降低后再進行吸附凈化。吸附技術是最為經(jīng)典和常用的氣體凈化技術，也是目前工業(yè)VOCs治理的主流技術之一。吸附法的關鍵技術是吸附劑、吸附設備和工藝、再生介質、后處理工藝等?；钚蕴恳蚱渚哂写蟊缺砻娣e和微孔結構而廣泛應用于吸附回收有機氣體。目前，對活性炭吸附有機氣體的研究主要集中在吸附平衡的預測、活性炭材料的改性及有機物的物化性質對活性炭吸附性能的影響?；钚蕴课焦に囋砑傲鞒虄艋瘹馕狡?圖1凈化氣吸附器3圖1有機廢氣吸附回收裝置工藝流程圖化工7。7活性炭纖維吸附有機廢氣是當今世界上最為先進的技術之一，活性炭纖維比顆粒狀活性炭具有更大的吸附容量和更快的吸附動力學性能，活性炭吸、脫附工藝流程見圖1?；钚蕴课焦に囉绊懸蛩貓D2分子尺寸和活性炭的關系活性炭凈化空氣的物理吸附，如圖2所示四種情況：分子直徑大于孔的直徑，由于空間位阻，分子不能入孔，因此不吸附；分子直徑等于孔的直徑，吸附劑的捕捉力很強，非常適合低濃度吸附；分子直徑小于孔的直徑，孔內發(fā)生毛細管冷凝，吸附容量大；分子直徑遠小于孔的直徑，吸附分子很容易解吸，解吸速率高，低濃度下的吸附量較小。

活性炭吸附工藝的優(yōu)缺點優(yōu)點：適用于低濃度的各種污染物；活性炭價格不高，能源消耗低，應用起來比較經(jīng)濟；通過脫附冷凝可回收溶劑有機物；應用方便，只與同空氣相接觸就可以發(fā)揮作用；活性炭具有良好的耐酸堿和耐熱性，化學穩(wěn)定性較高。缺點：吸附量小，物理吸附存在吸附飽和問題，隨著吸附劑的消耗，吸附能力也變弱，使用一段時間后可能會出現(xiàn)吸附量小或失去吸附功能；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，同時也存在分子直徑與活性炭孔徑不匹配，造成脫附現(xiàn)象；2.吸收工藝2.1.吸收工藝簡介用溶液、溶劑或清水吸收工業(yè)廢氣中的揮發(fā)性氣體，使其與廢氣分離的方法叫吸收法。溶液、溶劑、清水稱為吸收劑。吸收劑不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、凈化器或洗滌器。吸收法的工藝流程和濕法除塵工藝近似，只是濕法除塵工藝用清水，而吸收法凈化有害氣體要用溶劑或溶液。2.2.吸收工藝原理及流程以石油和天然氣回收為例，石油和天然氣回收應包括煉油廠，化工廠，石油和天然氣站裝卸、產(chǎn)生的油氣。石油和天然氣出廠到銷售終端是一個完整的系統(tǒng)。美國和歐洲國家，通常是在加油站采用一階段和兩階段油氣回收措施，即密閉卸油與加油，儲罐內油氣返回油罐車，在加油時使用真空輔助裝置或油箱內壓返回儲罐。在油庫，煉油廠和其他石油制品經(jīng)銷地設置油氣回收裝置，回收油氣。吸收法通常用于油氣回收。裝卸油品時產(chǎn)生的油氣進入吸收塔，從出口排出貧油空氣，解吸塔內進行吸收液的真空解吸，解吸的吸收液再循環(huán)利用，回收塔用汽油將進入的解吸氣進行回收，尾氣返回吸收塔重復該過程。用溶液吸收法回收揮發(fā)性有機物的吸收液通常是特殊的吸收液，吸收液的選擇將影響回收效果。2.3.吸收工藝優(yōu)缺點優(yōu)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相當，由于吸收介質是采用煤油和吸收液，因此沒有二次污染問題。缺點：此工藝方法回收效率低，對于環(huán)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；能耗高；吸收劑消耗較大，需不斷補充。冷凝工藝2.3.1.冷凝工藝簡介油品在儲運和銷售過程中部分輕煌組分揮發(fā)進入大氣，造成資源浪費和環(huán)境危害。同時有機溶劑廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)中，每年都有大量的有機溶劑揮發(fā)到空氣中，危害人類健康，造成嚴重的環(huán)境污染。采取合適的方法回收這些揮發(fā)性有機物不但可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本，而且具有巨大的環(huán)保效益。冷凝法是用來回收VOCS的一種有效方法，其基本原理是利用氣態(tài)污染物在不同的溫度和壓力下具有不同飽和蒸汽壓，通過降低溫度和增加壓力，使某些有機物凝結出來，使VoCS得以凈化和回收。2.3.2.冷凝工藝原理及流程

油水分離器圖4冷凝法油氣回收工藝流程圖冷凝式油氣回收設備采用多級復疊或自復疊制冷技術，系統(tǒng)流程雖然相對復雜，但其關鍵部件壓縮機和節(jié)流機構己全部實現(xiàn)本土化生產(chǎn)，投資和運行成本較低。根據(jù)換熱管工作原理可分為制冷劑回路和氣體回路部分，換熱管連接兩部。在氣體循環(huán)部分，低溫冷媒在換熱器中和熱的有機溶劑混合氣體進行熱交換，有機溶劑液化后回收，制冷劑流入儲液罐。制冷劑回路，壓縮機將制冷劑壓縮成高溫高壓氣態(tài)制冷劑，通過風冷冷凝器液化，通過干燥過濾器，在冷媒■制冷劑熱交換器中冷的液態(tài)制冷劑與冷媒進行熱交換，低溫冷媒進入儲液罐，制冷劑通過吸入過濾器進入壓縮機入口，完成整個的制冷劑冷媒換熱過程。2.3.3.冷凝工藝的影響因素冷凝分離法回收輕燃要對原料氣體冷卻降溫。根據(jù)原理可分為節(jié)流膨脹制冷，膨脹機膨脹制冷。根據(jù)工藝可分為制冷劑制冷（如丙烷制冷），節(jié)流膨脹制冷，膨脹機膨脹制冷，混合制冷（在膨脹機膨脹制冷或工藝流體自身節(jié)流膨脹制冷的基礎上外加冷劑制冷）O分離方法包括精饋系統(tǒng)精饋分離，分離器相平衡分離。這個過程一般包括脫水、增壓（低壓力氣體卜精儲和制冷。以上冷凝工藝的各個部分的選擇都會影響最終的冷凝效果。2.3.4.冷凝工藝優(yōu)缺點優(yōu)點：冷凝法是利用物質沸點的不同回收，適合沸點較高的有機物，該方法具有回收純度高、設備工藝簡單、能耗低的優(yōu)點；并有設備緊湊、占用空間小、自動化程度高、維護方便、安全性好、輸出

為液態(tài)油可直接利用等優(yōu)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，不是真正意義上的“節(jié)能減排”。2.4.膜分離工藝2.4.1.膜分離工藝簡介在石油開采和儲運過程中，部分油品揮發(fā)到大氣中形成的油氣中，除空氣外，主要C4-C5以及少量芳香燒。這些有機蒸氣排放不僅造成嚴重的資源浪費，而且對空氣質量有很大影響，進而影響人類的健康，目前，有機蒸氣的分離回收方法主要是冷凝、活性炭吸附、膜分離法、溶劑吸收法。膜分離技術是一種效率較高的分離方法。2.4.2.膜分離工藝原理及流程港透氣去出料系及昌H?港透氣昌H?我液發(fā)2膜分離有機蒸氣回收系統(tǒng)是通過溶解?擴散機理來實現(xiàn)分離的。氣體分子與膜接觸后，在膜的表面溶解，進而在膜兩側表面就會產(chǎn)生一個濃度梯度，因為不同氣體分子通過致密膜的溶解擴散速度有所不同，使得氣體分子由膜內向膜另一側擴散，最后從膜的另一側表面解吸，最終達到分離目的。膜分離裝置設于高壓冷凝器之后，緩沖罐前，由于排放氣壓縮機能力不足，只有一部分氣體經(jīng)過膜分離裝置，其他部分直接進入緩沖罐，滲透氣返回至低壓冷卻器前，尾氣進入緩沖罐。2.4.3.膜分離工藝的影響因素支撐層的材質對滲透速率和燃類VOCS回收率產(chǎn)生重要影響，對于同一種材質的支撐層，滲透速率和燒類VOCS回收率隨孔徑的減小而增大，但當孔徑減到某一臨界值時，隨孔徑的繼續(xù)減小，滲透速率和炫類VOCS回收率將減小。2.4.4.膜分離工藝優(yōu)缺點優(yōu)點：膜分離技術是近代石油化工學科中分離科學的前沿技術。它具有投資小、見效快、流程簡單、回收率高、能耗低、無二次污染的特點，具有較高的科技含量；缺點：投資大；膜國產(chǎn)率低，價格昂貴，而且膜壽命短；膜分離裝置要求穩(wěn)流、穩(wěn)壓氣體，操作要求氤2.5.燃燒工藝2.5.1燃燒工藝簡介一類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VoCS轉化為二氧化碳、水以及氯化氫等無毒或毒性小的無機物。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，因其運行溫度通常在800?1200°C時，工藝能耗成本較高，且燃燒尾氣中容易出現(xiàn)二惡英、NoX等副產(chǎn)物；由于廢氣中VoCS濃度一般較低，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應溫度降低。另一個方向是研究新的工藝技術、新的反應器設計以使反應能在較高的溫度下自熱地實現(xiàn)。2.5.2.燃燒工藝原理及流程余熱回收 預熱段1—熱交換器；2—燃燒室；3—催化反應器圖6催化燃燒流程圖 :化工7U7催化燃燒中，預熱式是一種基本的流程形式。有機廢氣在進入反應器之前，要在預熱室中的加熱，因為有機廢氣溫度低于100攝氏度時，濃度低，熱量不能自給。燃燒凈化后，與未處理的廢氣進行熱交換，回收部分的熱量。煤氣或電加熱是該工藝常用的方法，加熱到催化反應所需的點火溫度。2.5.3.燃燒工藝的影響因素催化燃燒催化劑的選擇是關鍵，在消除效率和能耗方面其性能具有決定性的作用。對于揮發(fā)性有機化合物氧化催化劑一般可分為2類：貴金屬催化劑（鉗，鈿等）和金屬氧化物催化劑（銅，銘，錦等），貴金屬催化劑被廣泛使用于揮發(fā)性有機化合物的催化燃燒，因其具有良好的起燃活性。在用于催化氧化VoCS的貴金屬催化劑中，伯比鈿活性要高。2.5.4.燃燒工藝優(yōu)缺點優(yōu)點：相較與直接燃燒法其輔助燃料費用低，二次污染物NOX生成量少，燃燒設備的體積較小，VOCs去除率較高；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。2.6.生物過濾工藝2.6.1.生物過濾工藝簡介利用微生物的新陳代謝過程對多種有機物和某些無機物進行生物降解，可以有效去除工業(yè)廢氣中的污染物質，此即為處理有機廢氣的生物法。最先提出采用微生物處理廢氣構想的是Bach,他曾于1923年利用土壤過濾床處理污水處理廠散發(fā)的含H2S惡臭氣體。在德國和荷蘭的許多地區(qū)，該技術已大規(guī)模并成功地應用于控制氣味，揮發(fā)性有機化合物和空氣中的有毒排放，許多常見的空氣污染物的控制效率已經(jīng)達到90%以上。2.6.2.生物過濾工藝原理及流程/2。1—壓縮機；2.3.5—緩沖罐：4—配氣瓶；6.11—高位槽；789.10—預熱器；12—

生物滴濾塔；13T鏡；14T壓計；15,16—循環(huán)槽；17―循環(huán)泵；18—入氣口采樣口； 「；勺/19—出氣口采樣口；20-轉子流量計，生物過濾工藝系統(tǒng)通過氣體輸送裝置，噴淋裝置和過濾塔主體三個部分組合而成。揮發(fā)性有機化合物通過加壓預濕，在過濾塔內與填料層表面的生物膜相接觸，揮發(fā)性有機物從氣相轉移到生物膜，進而被微生物分解利用，并且被轉化成二氧化碳，水和其他的分子物質，然后將凈化后的氣體排出。噴淋裝置定期向填料層噴灑噴淋液，以調節(jié)填料層的水分含量、PH值和營養(yǎng)鹽含量。2.6.3.生物過濾工藝的影響因素填料：生物滴濾器中，生物膜生長在填料的表面，氣態(tài)有機物流通于填料之間的空隙。填料比表面積的大小在一定程度上反映了微生物的多少，孔隙率則影響氣體、液體的流速，而填料層的高度對有機物是否處理完全有著重要意義。營養(yǎng)液：生物滴濾塔中的營養(yǎng)物質，微量元素和緩沖液均勻噴灑在填料上，以提供生物膜中生物菌群生長和繁殖所需的營養(yǎng)物質。揮發(fā)性有機物的去除率一定程度上受營養(yǎng)液的流量，氮和磷的含量等的影響。進氣：生物滴濾器運行過程中，氣體流量、入口氣體濃度的大小都對氣體本身的去除效率有著顯著的影響。2.6.4.生物過濾工藝優(yōu)缺點優(yōu)點：適用范圍廣，處理效率高，工藝簡單，費用低，無二次污染。缺點：對高濃度、生物降解性差及難生物降解的VOCs去除率低。2.7.等離子體工藝2.7.1.等離子體工藝簡介等離子體污染物控制技術利用氣體放電產(chǎn)生具有高度反應活性的粒子與各種有機、無機污染物發(fā)生反應，從而使污染物分子分解成為小分子化合物或氧化成容易處理的化合物而被去除。這一技術的最大特點是可以高效、便捷地對多種污染物進行破壞分解，使用的設備簡單，占用的空間較小，并適合于多種工作環(huán)境。2.7.2.等離子體工藝原理及流程高壓電源接地端∏電展極1:接地極絕緣殼體用于處理揮發(fā)性有機物的主要是電暈放電，主要的降解機制如下：在施加的電場下，在電極空間中的電子獲得了能量并開始加速。運動的過程中的電子與氣體分子相互碰撞，使氣體分子被激發(fā)、電離或吸附電子成為負離子。2.7.3.等離子體工藝的影響因素在降解過程中，電極電壓的選擇和控制是其主要內容，它會影響放電介質的放電和電子的攜能，以及之后的一系列反應，進而影響到降解效率；同時電極電壓也作為該方法達到商業(yè)應用的一個重要參數(shù)，因此電極電壓的選擇特別關鍵。低溫等離子體降解VOCS除了和電極電壓有密切關系外，其還受反應器結構、反應背景氣氛、VOCs廢氣中含水量、放電頻率、放電電壓、VOCs的化學結構、催化劑種類、低溫等離子體放電形式、反應溫度以及VoCS的初始濃度等的影響，其中以氣體濃度和氣流量的影響為主。2.7.4.等離子體工藝優(yōu)缺點優(yōu)點:處理效率高，運行費用低，特別對芳煌的去除效率高。缺點：對高濃度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。2.8.光催化氧化工藝2.8.1.光催化氧化工藝簡介光化學和光催化氧化法是目前研究較多的一種高級氧化技術。光催化反應即在光的作用下進行的化學反應。分子吸收特定波長的電磁輻射后，是分子達到激發(fā)態(tài)，然后發(fā)生化學反應，產(chǎn)生新的物質，或成為熱反應的引發(fā)劑。2.8.2.光催化氧化工藝原理及流程Ti02作為一種半導體材料其自身的光電特性決定了它可以用作光催化劑。半導體的能帶結構通常是一個電子填充低能量價帶(VB)和一個空的高能量的導帶(CB),導帶和價帶之間的區(qū)域被稱為禁帶。當照射半導體的光能量等于或大于禁帶寬度時，其價帶電子被激發(fā)，跨過禁帶進入導帶，并在價帶中產(chǎn)生相應空穴。電子從價帶激發(fā)到導帶，激發(fā)后分離的電子和空穴都有一部分進一步進行反應。光催化反應機理見圖：2.8.3.光催化氧化工藝的影響因素研究表明，反應物初始濃度對光催化效率或降解速率有明顯的影響。光