对VOC废气处理技术的相关探讨

对VOC废气处理技术的相关探讨

陈华阳

关键词：易挥发性有机物；VOC污染控制技术；VOC污染控制建议

随着我国社会经济的快速发展，我国工业进入了一个全新的发展领域。在工业生产过程中，产生了大量的有机气体，对大气造成了巨大的污染。雾霾天气主要是工业废气造成的。加强对废气治理的研究，保护环境，促进工业可持续发展，具有重要的意义。

1VOC及其危害概述

1.1VOC概述

挥发性有机化合物，挥发性有机化合物(挥发性有机化合物)，在工业生产中，常被用作溶剂，用于输送到大气中。目前广泛应用于石化、印刷、人造革、电子元器件、烤漆、医药等领域。

1.2VOC危害概述

从化学物质的性质，在工业生产的领域，通常用作溶剂包括脂肪化合物、卤化烃和芳香族化合物。这些有机溶剂如果挥发到大气中，不仅会对大气环境造成严重污染，还会在被污染空气后对人体健康造成危害。如苯,它常常被用作溶剂,溶剂蒸发进入大气环境,不仅可以被人体皮肤吸收,而且还通过呼吸系统进入人体,急性或慢性中毒,但大多数人体中毒是由于传入的有毒气体[2]。苯化合物不仅会造成一定的危害对人体的中枢神经,也可以引起神经系统的障碍,进入人体后会损害血液和造血器官,如果情况严重,会有出血症状,甚至患有败血症。在氧化作用下，苯在机体内氧化为苯酚，可导致肝功能异常，对骨骼生长发育不利，并诱发再生障碍性贫血。如果苯的浓度很高，有机物可能会死于急性中毒。因此，ACGIH将苯列为潜在致癌物。卤化烃化合物可导致神经综合征、血小板减少、肝脏和脾肿大的减少，并可能导致癌症。因此，必须控制VOC的排放，不仅要对环境负责，还要对我们的生活和健康负责。

2.VOC废气处理技术

目前，对于VOC废气的处理方法有很多，具体包括变压吸附法、热破坏法、净化技术以及氧化处理等。

2.1变压吸附分离与净化技术

气体组分可以吸附在固体材料,变压吸附分离和净化技术的特点是基于使用专业废气分离和净化设备,气体的设备,压力会发生一些变化,压力的变化的主要驱动力是它的废气处理系统。该技术采用物理方法实现VOC废气的处理和净化，其主要材料是沸石分子筛。该材料具有吸附容量和吸附选择性两种优点。在一定的压力下，沸石分子筛能有效吸附废气中的有机组分，并将剩余的气体转移到下一个环节。沸石分子筛经有机分子吸附后，经过一定的工艺改造，保证了吸附剂的再生能力，可以重新投入使用。该工艺循环，可实现VOC尾气净化效果。随着工业技术在中国的发展，这种技术逐渐被应用，并对气体的分离产生了强烈的影响。同时，技术成本低，能耗低，操作简单，能减少环境污染，具有广阔的市场前景。

2.2热破坏法

热损伤主要是VOC废气或助燃剂的直接燃烧，或催化剂的使用，快速保证废气的化学反应，其目的是减少废气、有机物的含量减少对废气的危害。在VOC浓度低的情况下，热破坏法具有良好的效果。一般来说，热破坏法分为直接燃烧和催化燃烧。直接燃烧法可达到99%的处理率;利用催化剂加速化学反应可以缩短处理时间和效率。金属或金属盐通常作为催化剂使用，技术相对成熟，但这些金属价格昂贵。近年来，中国一直在研究使用非贵金属作为催化剂，并取得了良好的进展。作为载体，对VOC的有效催化处理可以提高催化活性和稳定性。

2.3生物处理法

基于加工原理，生物处理主要利用微生物的生理特性和过程，将有害物质的挥发性有机化合物有效地转化为无机物质，主要包括水、二氧化碳等。生物处理是一种无害化处理其他处理的方法。一套完整的生物处理方法包括三个步骤:第一，VOC尾气中的污染物溶解在水中，迅速溶解;其次，当液体浓度较低时，液体膜中的有机物逐渐扩散，最终扩散到生物膜中，吸收生物膜中的微生物吸收。第三，VOC废气中的有机废气被微生物吸收，通过生物体本身的生物过程，逐渐降解转化，最终转化为一种简单的无机物。

2.4吸附法

有机废气的吸附方法主要适用于低浓度、高通量的有机废气。目前，这种有机废气处理方法比较成熟，能耗相对较小，但处理效率很高，可以彻底净化有害的有机废气。实践证明，该方法值得推广。但是，这种方法存在一些缺陷。它需要大量的设备和复杂的工艺流程。如果废气中有大量杂质，就会导致员工中毒。因此，用该方法处理废气的关键是吸附剂。目前采用吸附法处理有机废气和活性炭，主要是因为活性炭细孔结构较好，吸附力更强。此外，随着氧化铁或臭氧的处理，活性炭的吸附性能会更好，对有机废气的处理会更加安全有效。

2.5变压吸附分离与净化技术

PSA分离和净化技术是利用气体组分的特征可以吸附在固体材料,有机废气中分离和净化厂PSA技术主要应用物理定律,通过物理方法实现有机废气净化,使用材料主要是沸石分子筛。沸石分子筛在吸附选择性和吸附容量方面具有一定的优势。在一定的温度和压力下，沸石可以吸收有机废气中的有机成分，然后将剩余的气体转移到下一个环节。在有机废气的吸附后，通过一定的工艺将其转化为保持和改善吸附剂的再生，使吸附剂再次使用，重复步骤过程，反复循环，直至有机废气的净化。近年来，该技术已应用于工业生产中，对气体分离效果良好。该技术的主要优点是:低能耗、低成本、自动工艺操作、分离纯化后纯度高、环境污染小。该技术对天然气的回收和处理具有良好的效果，市场前景广阔，是有机废气治理技术的未来发展方向。

2.6冷凝回收法

在不同的温度下，不同的有机物质饱和度，凝析恢复法是利用有机物的特性来发挥作用，通过降低或提高系统压力，通过冷凝方式提取的蒸汽环境中的有机物。经冷凝萃取后，可以净化有机废气。缺点是操作难度较大，在常温下使用冷却水是不容易的。它需要冷却凝结水，所以需要更多的费用。该方法主要适用于高浓度、低温度的有机废气处理。除上述处理方法外，有机废气还包括高温催化燃烧法、活性炭吸附法、臭氧分解法和电化学氧化法。这些方法适用于有机废气的处理，但具体方法取决于废气、设备和环境温度的浓度。此外，还需要考虑操作符的操作级别。

2.7液体吸收法

所谓的液体吸收法主要是使VOC废气和吸收剂完全接触，使吸收剂吸收有机废气中的有害分子，从而净化有机废气。利用这种方法，本质上是一种物理化学，有机废气吸收剂吸收有害分子，用分析方法去除吸收性吸附中的有害分子，也能实现吸收剂的再利用。在操作原理上，液体吸收法可以在物理和化学两种方法中使用。物理方法主要采用物质溶解度的原理吸收水分，吸收和有效吸收VOC排放中的有害物质。然而,VOC废气中的有害物质,有许多物质不溶于水,如苯,仍然需要使用化学方法进行处理,使用化学溶剂,将是一个很好的接触有机废气和化学溶剂,产生化学反应,最终去除有害物质。

结论

VOC污染控制技术包括源控制和终端管理。在源头控制中，第一步是调整或更换原料配方，从而减少VOC的强力毒性，其次是改进的工序，如增加自动化设备的部件和密封度，以减少VOC的耗散。在终端处理方面，催化法具有广阔的应用前景，可与相应的处理技术相结合，形成低温等离子体催化、光催化和催化燃烧等新技术。同时，研究的目的是提高催化剂的性能，延长催化剂的使用寿命，寻找更便宜的替代品。在有机化合物的处理过程中，由于微生物的作用，避免了营养供给的不足，可用于添加有机填料或使用抗饥饿的细菌。挥发性有机化合物的能量回收利用应实现，如在吸附-浓度-燃烧技术中产生的挥发性有机化合物燃烧后产生的热可以用来预热未燃烧的气体

参考文献

[1]王志敏，孙建伟．关于VOC废气处理技术的相关思考[J]．能源与节能，2014，15(9)：155-156．

[2]李姐．VOC废气处理的技术进展[J]．中国环境科学学会学术年会，2012，20(2)：74-75．

［3］孙甜甜.浅析有机废气处理技术［J］.科技论坛，2013(9)：148-149.

［4］陆俊，沈静.有机废气处理技术分析［J］.基础科学，2013(12)：21-23.