VOC廢氣處理工藝

在化工、印刷（shuā）、人造革及電子元器（qì）件、烤漆（qī）和醫（yī）藥等化工領域，揮發性的有機化合物，簡稱（chēng）為VOC(Volatile Organic Compounds))，通常作為（wéi）溶劑來使用（yòng）。這些有機溶劑如果揮（huī）發到大氣環境中，不僅會對（duì）大氣環境造成嚴重汙（wū）染，而且人體呼入被汙染的氣體後，對人體健康產生危害（hài）。

比如，苯作為溶劑揮發到大氣環境中，不僅可以被人體的皮膚所吸收，而且還可通過呼吸係統進入人體內（nèi）部，造（zào）成慢性或急性中毒。苯類（lèi）化合物不僅會對人體的（de）中樞神經造成一定的損害，而且（qiě）還可（kě）能造成神經係統（tǒng）的障礙，進入（rù）人體後還會危害血液和造血器官，甚至會有出血症狀或患上敗（bài）血症。氧化作用下，苯在生物體內可氧化（huà）成苯酚，從而造成肝功能異（yì）常，對骨骼的生長發育十分不利，誘（yòu）發再生障礙性貧血。因此（cǐ），ACGIH把苯列為（wéi）潛（qián）在致癌（ái）物質。鹵代烴（tīng）類化合（hé）物會引發神經症候群和血（xuè）小板的減少、肝脾腫大等不良狀況，而且很有可能致（zhì）癌。

所以，必須控（kòng）製VOC的（de）排放，這不僅是對環境負責，也是對我們的生（shēng）命健康負責。

當前，VOC廢氣（qì）處理技術主要包括熱破壞法、變壓吸附分離與淨（jìng）化技術、吸附法和氧化處理方（fāng）法等。

熱破（pò）壞法

熱破壞法是指直接（jiē）和（hé）輔助燃燒VOC氣體，或利用合適（shì）的催化（huà）劑加快VOC的化學（xué）反應，最終達到降低有機物濃度，使其不再具有危（wēi）害性的一種處理方法。

熱破壞法對於（yú）濃度較（jiào）低的有機廢氣處理效（xiào）果比（bǐ）較好，因此，在處理低濃度廢氣中得到了廣泛（fàn）應（yīng）用。

這種方法（fǎ）主要（yào）分為兩（liǎng）種，即直接火焰燃燒和催化燃燒。直（zhí）接火焰燃燒對有機廢氣的熱（rè）處理效（xiào）率相對較高（gāo），一般情況下可達到 99%。而催（cuī）化燃燒（shāo）指的是（shì）在（zài）催化床層的作用下，加快有（yǒu）機廢氣的化學（xué）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（qì）淨化的（de）首選技術。

活性炭吸（xī）附法

利（lì）用吸附劑（粒狀活性炭和活性（xìng）炭纖維）的多孔結構，將廢氣中的（de）VOC捕（bǔ）獲（huò）。將含VOC的（de）有機廢氣通過活（huó）性炭床，其中的VOC被吸附劑吸附，廢氣得到淨化，而排入大氣。

炭吸附法主要用於脂肪（fáng）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（huí）收。

當炭吸附達到飽和後，對（duì）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，並與水（shuǐ）蒸汽形（xíng）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（yè）體。

對於水（shuǐ）溶性（xìng）VOC氣體，用精餾將液體混合物提（tí）純；水（shuǐ）不溶性VOC氣體，用沉析器（qì）直接回收VOC。比如，塗料中所用的“三苯”與水互不（bú）相（xiàng）溶，故可（kě）以直接回收。

炭吸附技（jì）術主要用於廢氣（qì）中組分比較簡單、有機物回收利用價值較高的（de）情況，適於噴漆、印刷（shuā）和粘合劑等溫度不高，濕度不大（dà），排氣量較大（dà）的場合，尤其對含鹵化物的淨化（huà）回（huí）收更為有效。

冷凝法

廢氣中分離出來，直接回收。但這種（zhǒng）情況下，離開冷凝器的排放氣中仍含有相（xiàng）當高濃度的VOC，不能滿（mǎn）足環境排放標準。要獲得高的（de）回收率，係統（tǒng）需要（yào）很高（gāo）的壓力和（hé）很低的（de）溫度，設備費（fèi）用顯著地增（zēng）加。

通常適用於VOC含量高(百分之幾)，氣體量較小的有機廢氣的回收（shōu）處理，由於大部分VOC是易燃（rán）易爆氣（qì）體，受到爆炸極限的限製（zhì），氣（qì）體中的（de）VOC含量不會太（tài）高，所以要達到較高的回收率，需采用很低溫（wēn）度的冷凝介質（zhì）或高壓（yā）措施，這勢（shì）必會（huì）增加設備投資和處理成本，因此，該技術一般是作為（wéi）一級（jí）處理技術並（bìng）與其它技術結（jié）合使用。

膜分離（lí）技術（shù）

膜分離技術的基礎就是使（shǐ）用對（duì）有機物具有選擇滲透性（xìng）的聚合物膜，該膜對有機蒸（zhēng）氣較空氣更易（yì）於滲（shèn）透10－100倍（bèi），從而實現有機物的分（fèn）離。適於高濃度、高（gāo）價值的有（yǒu）機（jī）物回收，其設備費用較高。

最簡單的膜（mó）分（fèn）離為單級膜分離係統，直（zhí）接（jiē）使壓縮氣（qì）體通過（guò）膜表麵，實現VOC的分離。單級膜因分離程度很（hěn）低，難以達到分離要求，而多級膜（mó）分離係統則會大大增加設備投資，故而在這方麵的技術還有很大的研究空間。

變法（fǎ）吸附技術

吸附劑在一定壓力下吸（xī）附有機物；當吸附劑吸附（fù）飽和後，通過壓力變換來“釋放”脫附的有機物。其特點是無汙染物，回收效率高，可以回收反應性有機物。但是該技術操作費（fèi）用較高，吸附需要（yào）加壓，脫附需要減壓，環保中（zhōng）應用較少。

熱氧（yǎng）化法（fǎ）

通過燃（rán）燒來消除有機物的，其操作溫度（dù）高達700℃－1,000℃，這樣不可避（bì）免地（dì）具有高的燃料費用（yòng）；為降低燃料費用，需要回收熱量，有兩種方式（shì）：傳統的間壁式換熱，新（xīn）型非穩態蓄熱換（huàn）熱技術。

間壁式熱氧化是（shì）用列管或板式間壁換熱器來捕獲（huò）淨化排放氣的熱量，它可（kě）以回收40％－70％的熱能，並用回收的熱量來預（yù）熱進入氧化係統的有機廢氣。預熱後（hòu）的廢氣再通過火焰來達到氧化（huà）溫度，進行淨化，間壁換熱的缺點是熱回收效率（lǜ）不高。

蓄熱式熱氧化（簡稱RTO）回收熱量采用一（yī）種新的非穩態熱傳遞（dì）方（fāng）式。主要原理是（shì）：有機廢氣和（hé）淨化後的排放氣交替循環，通過多（duō）次不斷地改變（biàn）流向，來最大限（xiàn）度地捕獲熱量，蓄熱係統提供了極高的熱能回（huí）收。

催（cuī）化燃燒（shāo）法

漆廢氣經阻火器進入（rù）催化淨化裝置，在板式熱交換器內與高溫尾氣進行熱（rè）量交換，經預熱的（de）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（dù）的廢氣繼續進入催化床內，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H₂O和CO₂，並釋放出大量反（fǎn）應熱，可維（wéi）持催化燃燒所需的起燃溫度，達到熱平衡。

板式熱交換器將高溫尾氣與進口低溫廢氣進行熱（rè）量（liàng）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（fēng）機抽力的作（zuò）用下通過排氣筒（tǒng）達（dá）標排放。

係統達到熱平衡後自動關閉電加熱裝置，此後，催化燃燒係統就靠廢氣中的有機溶劑燃燒時產生（shēng）的熱能，在無須外加能（néng）源（yuán）的基礎上使（shǐ）催（cuī）化燃燒繼續進（jìn）行直至結束。考慮到淨化裝置需要維修，在過濾阻火器前設置旁路管（guǎn）和旁路閥。

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