VOCs廢氣治理9大工藝

隨（suí）著工業化程度的不（bú）斷提高，VOCs的汙（wū）染有進一步擴大的趨勢。而隨著最近（jìn）環保政策的愈加嚴厲（lì），對有機汙染廢氣的排放控製就（jiù）顯得更為重要了。下麵（miàn）一起來看看國內外都（dōu）有哪（nǎ）些技術呢？各有什（shí）麽優（yōu）缺點呢？

一 處理原理（lǐ）及分類

目前的揮發性有（yǒu）機汙染物的治理包括破壞（huài）性，非破（pò）壞性方法，及這兩（liǎng）種方法的組合。

破壞性的方法包括燃燒、生物氧化、熱（rè）氧化（huà）、光催化氧化，低溫等離子體及其集成的技（jì）術，主要是由（yóu）化學或生化反應，用光，熱，微生物和催化劑將VOCs轉化（huà）成CO2和H2O等無毒無機小分子化合物。

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，控製溫度，壓力或用（yòng）選擇性滲透膜和選擇性吸附劑等來富集和分離揮發性有（yǒu）機化合物。

傳統的揮發性廢氣處（chù）理常用吸收、吸附（fù）法去除，燃燒去除等，在最近（jìn）幾年中（zhōng），半導體光催化劑的技術體，低溫等離子得到了迅速發展。

二 處理工藝解析

1.吸附工藝

吸（xī）附（fù）法主要（yào）適用於（yú）低濃度氣態汙染物的淨化，對於（yú）高濃度的有機氣體，通常需要首先經過冷（lěng）凝等工藝（yì）將濃度降低後再（zài）進行吸（xī）附淨化。吸（xī）附技術是最為經典和常用的（de）氣體淨化技術，也是目（mù）前工業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、後處理工藝等。

活性炭因其（qí）具有大（dà）比表麵積和微（wēi）孔結構而（ér）廣泛應用於吸附回收有機氣體。目前，對活性炭吸附有機氣體的研究主要集中在吸（xī）附平衡的預測（cè）、活性（xìng）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。

優點：

適用於低濃度的各種（zhǒng）汙（wū）染（rǎn）物；

活性炭價格不高，能源消耗低，應用起（qǐ）來比較經濟（jì）；

通過脫附冷凝可回收溶劑有機物；

應用方便，隻與同（tóng）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（rè）性，化學穩定性較高。

缺點：

吸附量小，物理（lǐ）吸附存在吸附（fù）飽（bǎo）和問題，隨著吸附劑的消耗，吸附能力也變弱，使用一段時間後可能會出現吸附量小或失去（qù）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（tàn）孔徑不匹配（pèi），造成脫附現象；

2.吸（xī）收工藝

用溶液、溶劑或（huò）清水吸收工業廢氣中的揮發性氣體，使（shǐ）其與（yǔ）廢氣分離的方（fāng）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（shōu）不同（tóng）的有害氣體。

吸收法使用的吸收設備叫吸（xī）收器、淨化器或洗滌（dí）器。吸收法的工（gōng）藝流程和（hé）濕法除塵工藝近似，隻是濕法除塵工藝用清水，而（ér）吸收法淨化有害氣（qì）體要用溶劑或溶液（yè）。

優點：

吸收法工藝（yì）比較（jiào）簡（jiǎn）單，設備投資較低，操作和維修費用基本與（yǔ）碳吸附法相當，由於吸收介質是采用煤（méi）油和吸收液，因此沒（méi）有二（èr）次汙染問題。

缺點（diǎn）：

此工藝（yì）方法回收效率低，對於環保要求較高時，很難達（dá）到（dào）允許（xǔ）的油氣排放標準；設備占地空間大；能耗高；吸收劑消耗較大（dà），需不斷補充（chōng）。

3.冷凝工（gōng）藝

油品在儲運和銷售過程中部（bù）分輕烴組分揮發（fā）進入大氣，造（zào）成資源浪費和環境危害。同時有機溶劑廣泛應用於工業生（shēng）產中，每年都（dōu）有大量的有機溶劑揮發到空氣中，危害（hài）人類（lèi）健康，造成嚴（yán）重的環境汙染。采取合適的方（fāng）法回（huí）收這（zhè）些揮發性有機物不但可（kě）以降低企業生產（chǎn）成本（běn），而且（qiě）具有巨大的環保效益。

冷（lěng）凝法是用來回收VOCs的一種有效方法，其基本原理是利（lì）用（yòng）氣態汙染物（wù）在不同的溫度和壓力（lì）下具有不同飽和蒸汽壓，通過降（jiàng）低溫度（dù）和增加壓（yā）力，使某些有機物凝結出來，使VOCs得以淨化和回收。

優點：

冷凝法是利用物質（zhì）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（bèi）工藝簡單、能耗低的優點；並有設（shè）備緊湊（còu）、占（zhàn）用空間小、自動化程度高（gāo）、維護方便、安全性好、輸出為液態油可直接利用等優點；

缺點：

單一冷凝法（fǎ）要達標（biāo）需要降到很（hěn）低的溫度，耗（hào）電量（liàng）巨大，不是真正意義上的“節能減排”。

4.膜分離工藝（yì）

在（zài）石油開（kāi）采和儲（chǔ）運過程中，部分油品揮發到大氣中形成的油（yóu）氣中，除空氣外，主要C4-C5以及少量芳香（xiāng）烴。這些有機蒸氣排放不僅造成嚴重的資源浪費，而且（qiě）對空氣質量有很大影（yǐng）響（xiǎng），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（lěng）凝、活性炭吸附、膜分離法、溶劑吸收法。膜分離技（jì）術（shù）是一種效（xiào）率較高的分離方法 。

優點： 

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（zī）小、見（jiàn）效快、流程簡單、回收率高、能耗低（dī）、無二次汙染的特點，具有較高的科技（jì）含量；

缺點：

投資大；膜（mó）國產率低，價格昂貴，而且膜壽命短；膜分離裝置要求穩流、穩壓氣體，操作要求高。

5.燃燒工藝

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

燃燒法分（fèn）直接燃燒（shāo）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（tōng）常在800-1200℃時，工藝能耗成（chéng）本較高，且燃燒尾氣中容易出現二惡（è）英、NOx等副產物；由於廢（fèi）氣中VOCs濃度一般較低（dī），僅僅依靠反應熱，一般難以（yǐ）維持（chí）反應所需的溫度。

為了提（tí）高熱經濟性，人們開展了大量的研究，一個（gè）方向是改進催化（huà）劑的（de）性能使反應溫度降低。另一個方向是（shì）研究（jiū）新的工藝技術、新的反應器設計以使反（fǎn）應能在（zài）較高的溫度下自熱地實現。

優點：

相較與直接燃（rán）燒法其輔（fǔ）助燃料（liào）費（fèi）用低，二次（cì）汙染物（wù）NOx生成量少，燃燒（shāo）設備的體積較小，VOCs去除率較高；

缺點：

催化劑價（jià）格較貴，且要求廢氣中不得含有會（huì）導致催化劑失活（huó）的成分。

6.生物過濾工藝

利用（yòng）微生（shēng）物的新陳代謝過程（chéng）對多種有機物和某些無機物進行生物降解，可以（yǐ）有效去除工業廢氣中的汙染物質，此即為處理有機廢氣的生物法。

最先（xiān）提出（chū）采用微生物處理廢氣構想的是 Bach，他曾於1923年利用土壤過濾床處理汙水處理廠散發的含 H2S 惡臭氣體。在德國和荷蘭的許（xǔ）多（duō）地區，該技術已大規模並成功地應用於控製氣味，揮發性有機化合物和空氣中的有毒排放，許多常見的空氣汙染（rǎn）物（wù）的控製效率已經（jīng）達到90％以上。

優點：

適用範圍（wéi）廣，處理效率高，工藝簡（jiǎn）單，費用低，無二次汙（wū）染 。

缺點：

對高濃度、 生物降解性差及難生（shēng）物降解的 VOCs 去除率低 。

7.等（děng）離子體工（gōng）藝（yì）

等離子體汙染物控製技術利用氣體放電產生（shēng）具有高度反應活（huó）性的粒子與各種有機、無（wú）機汙（wū）染物發（fā）生反應，從而使汙染物分子分解成為小分子化合物或氧化成容易處理（lǐ）的化合（hé）物而被去除。

這一技術的最大特點是可以（yǐ）高效、便捷地對多種汙染物進行破壞分解，使（shǐ）用的設備簡單，占用的（de）空間較小，並（bìng）適合於多（duō）種工作環境。

優點：

處（chù）理效率高，運行（háng）費用低，特別對芳烴的去除效率高。

缺點：

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

8光催化氧化工藝

光化學和光（guāng）催化氧化法是目前研究較多的一種高級（jí）氧化技術。光催化反應即在光的（de）作用下進行的化學反應。分子吸收特定波長的電磁（cí）輻射後，是（shì）分子（zǐ）達到激發態（tài），然（rán）後發生化學反應，產（chǎn）生（shēng）新的物（wù）質，或成為熱反應的引發劑。

優點：

處理效率高，運行費用低，適用於（yú）低濃度廣範（fàn）圍的 VOCs特別對芳烴（tīng）的去除效率高；

缺點：

對高濃度 VOCs 處（chù）理效率（lǜ）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（tōng）過沸（fèi）石濃縮轉輪後，能（néng）有效被吸附（fù）於沸石中，達到去除的目（mù）的。經過沸石吸附的揮發性氣體被潔淨後直接通（tōng）過煙囪排放到大氣中，轉（zhuǎn）輪持續以1-6轉/小時的速度（dù）旋轉。

同時將吸附的揮發性（xìng）有機物傳送至脫附區，於脫附區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（zhuǎn）至吸（xī）附區，持續吸附揮發性有機氣體。脫附後的濃縮有機廢（fèi）氣送至焚化爐進行燃燒轉成二氧化碳及（jí）水蒸氣排放至大氣中。

來源：化工707