不同行業(yè)廢氣成分及相關(guān)處理方法和技術(shù)

 

***氣環(huán)境問題越來越嚴(yán)重，廢氣排放控制越來越受到政府和社會的重視。有機(jī)廢氣作為工業(yè)廢氣的主要成分，對***氣環(huán)境和人體有很***的影響。同時(shí)，由于其來源和成分復(fù)雜，處理難度和采用的處理方法也不同。

一、常見有機(jī)廢氣的分類

VOCs(揮發(fā)性有機(jī)化合物)是一種常見的***氣污染物，產(chǎn)生于油漆生產(chǎn)、化纖工業(yè)、金屬涂裝、化工涂裝、制鞋制革、膠合板制造、輪胎制造等行業(yè)。有***揮發(fā)性有機(jī)物主要有丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。

工業(yè)企業(yè)中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣(VOCs)按其來源分類，主要如下:

1.油漆廢氣:主要成分為丙酮、丁醇、二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等揮發(fā)性有機(jī)化合物，主要生產(chǎn)于噴漆等表面處理企業(yè)。常見的處理方法有油幕吸附法、水幕吸附法、二級和三級活性炭吸附法。

2.塑料和塑料廢氣:主要成分是塑料和塑料顆粒加熱過程中揮發(fā)的聚合物單體。由于塑料和塑料成分復(fù)雜，廢氣中主要含有乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯、丁二烯等烯烴聚合物單體，但濃度普遍較低，風(fēng)量較***。涉及的企業(yè)主要有塑料造粒企業(yè)、化纖生產(chǎn)企業(yè)、注塑企業(yè)、橡膠生產(chǎn)企業(yè)等。處理方法主要有活性炭吸附、等離子體凈化等。

3.設(shè)置廢氣:其主要成分為醛類、酮類、烴類、脂肪酸類、醇類、酯類、內(nèi)酯類、雜環(huán)化合物和芳香族化合物。涉及的企業(yè)主要是染整企業(yè)和化纖生產(chǎn)企業(yè)，通常采用水噴淋處理工藝和靜電吸附處理工藝。

4.化學(xué)有機(jī)廢氣:主要由化工企業(yè)產(chǎn)生。廢氣的成分與化工企業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的化工產(chǎn)品類型有很***關(guān)系。冷凝回收和催化燃燒技術(shù)通常用于凈化、收集和處理。

5.印刷廢氣:主要成分為甲苯、非甲烷總烴、乙酸乙酯、乙醇等。涉及的企業(yè)主要是有油墨印刷工藝的企業(yè)，如包裝產(chǎn)品、印刷公司等，一般采用活性炭吸附。

二、常見揮發(fā)性有機(jī)化合物有機(jī)廢氣凈化處理方法綜述

***先采用低成本、低能耗、無二次污染的廢氣凈化處理方法，充分利用廢氣余熱，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。一般情況下，由于其生產(chǎn)活動的***殊性，石化企業(yè)往往采用冷凝、吸收、燃燒等方法對廢氣進(jìn)行凈化。印刷等行業(yè)的廢氣濃度較低，因此常采用吸附和催化燃燒的方法對廢氣進(jìn)行凈化。以下是這些方法的簡要概述:

1.冷凝回收法

冷凝法是將工業(yè)生產(chǎn)的廢氣直接引入冷凝器，通過吸附、吸收、分析和分離，回收有價(jià)值的有機(jī)物、余熱，凈化廢氣，使廢氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。有機(jī)廢氣濃度高、溫度低、風(fēng)量小時(shí)，可采用冷凝法凈化，一般用于制藥、石化企業(yè)。通常會在冷凝回收裝置后安裝一個(gè)或多個(gè)其他有機(jī)廢氣凈化裝置，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.吸收法

工業(yè)生產(chǎn)中常采用物理吸收法，即將廢氣引入吸收液中進(jìn)行吸收凈化，吸收液飽和后加熱分析冷凝回收余熱。濃度低、溫度低、風(fēng)量***的情況下，吸收法可以踩踏，但需要配備加熱、分析、回收裝置，投資***。涉及涂料企業(yè)常用的油簾和水簾吸收漆霧的方法，即常見的有機(jī)廢氣吸收法。

3.直接燃燒法

直接燃燒法是利用燃?xì)獾容o助材料點(diǎn)燃廢氣，促使其中的有***物質(zhì)在高溫燃燒下轉(zhuǎn)化為無***物質(zhì)。該方法投資少，操作簡單，適用于高濃度、小風(fēng)量的廢氣，但其安全技術(shù)要求較高。

4.催化燃燒法

然后催化是指廢氣被加熱，然后催化燃燒后轉(zhuǎn)化為無***的二氧化碳和水。該方法適用于高溫高濃度有機(jī)廢氣凈化處理，具有燃燒溫度低、節(jié)能、凈化率高、占地面積小等***點(diǎn)，但是投資***。

5.吸附法

吸附方法可分為三種:

1.直接吸附法，用活性炭吸附凈化有機(jī)廢氣，凈化率可達(dá)95%以上。這種方法設(shè)備簡單，投資少，但需要經(jīng)常更換活性炭，頻繁的裝卸和更換等工序增加了運(yùn)行成本。

2.吸附-回收法。有機(jī)廢氣被纖維活性炭吸附，過熱蒸汽回吹實(shí)現(xiàn)脫附再生。

3.吸附催化燃燒新方法。該方法結(jié)合了吸附法和催化燃燒法的***點(diǎn)，具有運(yùn)行穩(wěn)定、投資少、運(yùn)行成本低、維護(hù)簡單等***點(diǎn)。有機(jī)廢氣被新型吸附材料吸附，在接近飽和狀態(tài)的熱空氣作用下，有機(jī)廢氣被吸附、解析、脫附，然后被引入催化燃燒床進(jìn)行無焰燃燒處理，實(shí)現(xiàn)廢氣的完全凈化處理。該方法適用于低濃度、高風(fēng)力的廢氣凈化，是目前***內(nèi)應(yīng)用***廣泛的廢氣凈化方法。

6.低溫等離子體凈化方法

低溫等離子體是物質(zhì)繼固體、液體、氣體之后的***四種狀態(tài)。當(dāng)施加的電壓達(dá)到氣體的放電電壓時(shí)，氣體被分解，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基的混合物。

雖然放電過程中電子溫度很高，但是重粒子的溫度很低，整個(gè)系統(tǒng)處于低溫狀態(tài)，所以稱之為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子在極短的時(shí)間內(nèi)分解污染物分子，并進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)，達(dá)到降解污染物的目的。

傳統(tǒng)的揮發(fā)性有機(jī)污染物處理方法，如吸收、吸附、冷凝和燃燒，對于低濃度的揮發(fā)性有機(jī)污染物難以實(shí)現(xiàn)，光催化降解揮發(fā)性有機(jī)污染物存在催化劑容易失活的問題。利用低溫等離子體處理VOCs不受上述條件限制，具有潛在***勢。

然而，等離子體是一門交叉學(xué)科，包括放電物理、放電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程和真空技術(shù)。所以目前能成熟掌握這項(xiàng)技術(shù)的單位很少，***部分利用低溫等離子體技術(shù)處理廢氣的宣傳都不是真正的低溫等離子體廢氣處理技術(shù)。

總結(jié)

不同的有機(jī)廢氣成分和濃度適用于不同的有機(jī)廢氣處理方法。目前應(yīng)用***廣泛的方法是活性炭吸附，考慮到技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)性、設(shè)備維護(hù)等諸多因素。然而，活性炭吸附法存在著廢活性炭洗脫回收成本高、污染轉(zhuǎn)移等缺點(diǎn)。因此，新的吸附-催化燃燒方法在技術(shù)改造或新項(xiàng)目中得到了廣泛應(yīng)用。

低溫等離子體凈化方法因其維護(hù)成本低而受到越來越多企業(yè)的青睞，但也存在設(shè)備投資成本高的問題。相信隨著技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，低溫等離子體凈化技術(shù)會越來越成熟，設(shè)備投資也會減少，屆時(shí)會得到廣泛應(yīng)用。