VOC廢氣（qì）處理工藝

在化工、印（yìn）刷、人造革及電（diàn）子元器件（jiàn）、烤漆和醫藥等化工領域，揮發性的有機化合物，簡稱（chēng）為VOC(Volatile Organic Compounds))，通常作為溶劑來使用。這些有機溶劑如果揮發到大氣環境（jìng）中，不僅會對（duì）大氣（qì）環境造成嚴重汙染，而且人體呼入被汙染（rǎn）的氣體後，對人體健康（kāng）產生（shēng）危害（hài）。

比如，苯作為（wéi）溶劑揮發到大氣環境中，不僅可以被人體的皮（pí）膚所吸收，而且還可通過呼吸係（xì）統進入人體內部，造（zào）成慢性或急性中毒。苯類化合物不僅（jǐn）會對（duì）人體的中樞神經造成一定的損害，而且還可能造成神經係統的障礙，進入人體後還會危害血液和造血器官，甚至（zhì）會有出血症狀或患上敗血症。氧（yǎng）化作用下（xià），苯在生物體內可（kě）氧化成苯酚（fēn），從而造成肝功能異常，對骨骼（gé）的（de）生長發育（yù）十分不利，誘發再生障礙性貧血。因此，ACGIH把苯列為潛在致癌物質。鹵代（dài）烴類化合物會（huì）引發神經症候群和血小板（bǎn）的減少、肝脾腫大等不良狀況，而且很有可能（néng）致癌。

所（suǒ）以，必須控製VOC的排（pái）放，這不僅是對環境負責，也是對（duì）我們的生命健康負責。

當前，VOC廢氣處理技術主要（yào）包括熱破（pò）壞法、變壓吸附分（fèn）離與淨化技（jì）術、吸（xī）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（de）化學反應，最終達到（dào）降低有機物（wù）濃度，使其不再具有危害（hài）性的一種處理方法。

熱破壞法對（duì）於濃度較低的有機廢（fèi）氣處理效果比較好，因此，在處（chù）理低（dī）濃度廢氣（qì）中得到了廣泛應用（yòng）。

這種方法主（zhǔ）要分為兩種，即直接火焰燃燒和（hé）催化燃燒。直接（jiē）火焰燃燒對有機（jī）廢氣的熱處理效率相（xiàng）對（duì）較高，一般情況下可達到 99%。而催化燃（rán）燒指的是在催化床層的作（zuò）用下（xià），加快有機廢氣的化學反應速（sù）度。這種方法比直接燃燒用時更少，是高濃（nóng）度、小流量有機廢氣淨化的首選技術。

活性炭吸附法

利用吸附劑（粒狀活性（xìng）炭和活性炭纖維）的多孔結構，將廢氣中的VOC捕（bǔ）獲（huò）。將含VOC的有機（jī）廢氣通過活性炭（tàn）床，其中的VOC被吸附劑吸附，廢氣得到淨化，而（ér）排入大氣。

炭吸附法主要用於脂（zhī）肪和（hé）芳香（xiāng）族碳氫化（huà）合物、大部（bù）分含（hán）氯（lǜ）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（hé）後，對（duì）飽（bǎo）和的炭床進行脫附再生；通入水蒸（zhēng）汽加熱炭層，VOC被吹（chuī）脫放出，並與水蒸汽形成蒸汽混合物，一起離開炭吸附床，用冷（lěng）凝器（qì）冷卻蒸汽混合物，使蒸汽冷凝為液體。

對於水溶性VOC氣體（tǐ），用精餾將液體混合物提純；水（shuǐ）不（bú）溶性VOC氣體（tǐ），用沉析器直接回收VOC。比（bǐ）如，塗料中所用（yòng）的“三苯”與水互不相溶，故可以直接回（huí）收（shōu）。

炭吸附技術主要用於廢氣中組分（fèn）比較簡單、有機物回收（shōu）利用價值較（jiào）高的情況，適於噴漆、印刷和粘（zhān）合劑等溫（wēn）度不（bú）高，濕度不大，排氣量較大的場合，尤其對含（hán）鹵化物的淨化回收更為（wéi）有效。

冷凝法

廢氣中分離出（chū）來，直接回收。但這種情況下，離開冷凝器的排（pái）放（fàng）氣（qì）中仍含有相當高濃度（dù）的VOC，不能滿足環境排放（fàng）標準。要獲得高的回（huí）收率，係統需要很高的壓力和很低的溫度，設備費用顯著地增加。

通常適用於VOC含量高(百分（fèn）之幾)，氣體量較小的有機廢氣的回收處理，由於大部分VOC是易燃易爆氣體（tǐ），受到爆炸極限的限（xiàn）製，氣體中的（de）VOC含量不會太高，所（suǒ）以要達到較高的回（huí）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（tóu）資和處理成本，因此，該技術一般是作為一級處理技術並（bìng）與其（qí）它技術（shù）結（jié）合使用。

膜分離技（jì）術

膜分離技術的基礎就是使用對有機（jī）物具有（yǒu）選擇滲透性的聚合物膜，該（gāi）膜對有機蒸氣較（jiào）空氣（qì）更易於滲透10－100倍，從而（ér）實現有機物的分離。適於高濃度、高價值的有機物回收，其設備費用較高。

最簡單（dān）的膜分離（lí）為（wéi）單級膜分離係統，直接使壓縮氣體通過（guò）膜表麵，實現VOC的分離。單級膜（mó）因分離程度很低，難以達到分離要求（qiú），而多級膜分離係統則會大大增加設備投資，故而（ér）在這方麵的技術還有很（hěn）大的（de）研究空間。

變法吸附技術（shù）

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

熱氧化法

通過燃燒來（lái）消除（chú）有機物的，其操（cāo）作溫度高達700℃－1,000℃，這樣不可避免地具有高的燃料費用（yòng）；為降低燃料費用（yòng），需要回收熱量，有兩種方式：傳統的間（jiān）壁式換熱，新型非穩態蓄熱換熱技術（shù）。

間壁式熱氧化（huà）是用（yòng）列管或板式間壁換（huàn）熱（rè）器來捕獲淨化排放氣的熱量，它可以回收40％－70％的熱能，並用回收的熱量來預熱進入氧化係統的有機廢氣。預熱後的廢氣再通過火焰來達到（dào）氧化溫度，進行淨化，間壁換熱（rè）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（de）非（fēi）穩態熱傳遞方式。主要原理是：有機廢氣和淨化後的排（pái）放氣交替循環，通過多次不斷地改變流向，來最大限度地捕（bǔ）獲熱量，蓄熱係統提供了極高的熱能回收。

催化燃燒法

漆廢氣經阻火器進入催化淨（jìng）化裝置，在板式熱交換器內與高溫尾氣進行熱量交換，經預熱的廢氣進入加熱室（內設有電加熱（rè）管）進一步升溫，達到起燃溫（wēn）度的廢氣繼續進入催化床內，在貴金屬Pt、Pd催化劑的作用下（xià），使有機溶劑完全氧化分解為H₂O和CO₂，並釋放出大量反應熱，可維（wéi）持催化燃燒所需（xū）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量交換，部分熱量得以回收，減少了（le）預熱能耗。經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（dá）標排（pái）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（tǒng）就靠廢氣中的有機溶劑（jì）燃燒時產生的熱能，在無須外加能源的（de）基礎上使催化燃燒繼續（xù）進行直至結束。考慮到淨（jìng）化裝置需要維修，在過濾（lǜ）阻火器前設置旁路管和（hé）旁路閥。

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