VOCs廢（fèi）氣治理9大工藝（yì）

隨著工業化程度的不斷提高，VOCs的汙染有進一步擴（kuò）大的趨勢。而隨（suí）著最近環保政策的（de）愈加嚴厲，對有機汙（wū）染廢（fèi）氣的排放控製就顯得更（gèng）為重要了。下麵一起（qǐ）來看看國內外都有哪些技術呢？各（gè）有什麽（me）優缺（quē）點呢？

一 處理原理及分類

目前的揮發（fā）性有機汙染物的治理包（bāo）括破（pò）壞性，非破壞性方法，及這兩種方法的組合。

破壞性（xìng）的方法（fǎ）包括燃燒、生物氧化、熱氧（yǎng）化、光催化氧化，低溫等離子體及其集成的技術，主要是（shì）由（yóu）化學（xué）或生（shēng）化反應，用光，熱，微生物和催化劑將VOCs轉化成CO2和（hé）H2O等無毒（dú）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（wēn）度，壓力或用選（xuǎn）擇性滲透膜和選擇性吸附劑等來富集和分離揮發性有機化合物。

傳統的揮發性廢氣（qì）處（chù）理常（cháng）用吸收、吸附法去除，燃燒去除等，在最近（jìn）幾年中，半導體光催化劑的技術體，低（dī）溫等（děng）離（lí）子得到了迅速發展。

二 處理工藝解析

1.吸附工藝

吸（xī）附法主（zhǔ）要適用於低濃度氣態汙染物的淨化，對於高濃度的有機氣體，通常需要首先經過冷凝（níng）等工藝將濃度降低後再進行吸（xī）附淨化。吸附技術（shù）是最為（wéi）經（jīng）典和（hé）常用的氣體（tǐ）淨（jìng）化技術，也是目前工業（yè）VOCs 治理的主流技術之一。吸附法的關鍵技術（shù）是吸附劑、吸附設（shè）備和工藝、再生介質、後處理工藝等。

活性炭因其具有大比表麵積（jī）和微孔結（jié）構而廣泛應（yīng）用於吸附回收（shōu）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附平衡的預測、活性炭材料的改性及有（yǒu）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汙染物；

活性炭價格不高，能源消耗低，應（yīng）用起（qǐ）來比較經濟；

通過脫附冷（lěng）凝可回收溶劑（jì）有機物；

應用方便，隻與同空氣相接觸就可以發揮作用；

活性炭具有（yǒu）良好的耐酸堿和耐熱性，化學穩定性較高。

缺點：

吸附量小，物理（lǐ）吸附存（cún）在吸附（fù）飽和問題，隨（suí）著吸（xī）附劑的（de）消耗，吸附能（néng）力也變弱，使用一段時（shí）間（jiān）後可能會出現吸附量小或失去吸附功能；

吸附時，存在吸（xī）附的專一性問題，對混合氣（qì）體，可能吸附性（xìng）會減弱，同時（shí）也存在（zài）分子直徑與活性炭（tàn）孔徑不匹配，造成脫附現象；

2.吸收工藝

用（yòng）溶（róng）液、溶劑或清水（shuǐ）吸收工業廢氣中的揮發性氣體（tǐ），使其與廢氣分離的方法叫吸收法。溶液、溶（róng）劑、清水稱（chēng）為吸收劑。吸收劑（jì）不同可以吸收不同的有害（hài）氣（qì）體。

吸收法使用的吸收設備叫吸收器、淨化器或洗滌器。吸收法（fǎ）的工藝流（liú）程和濕法除塵工藝近似，隻是濕法除塵工藝用清水，而吸收法淨化有害氣體要用溶劑或溶液。

優點（diǎn）：

吸收法工藝（yì）比較簡單，設備投資較低，操作和維修費用（yòng）基本與碳吸附（fù）法相當（dāng），由（yóu）於吸收（shōu）介質是采用煤油和吸收液，因此沒有二次汙染問題（tí）。

缺點：

此工藝方法回收效率低，對於環保要求較高時，很難達到允許的油氣排放（fàng）標準；設備占地空間大；能耗（hào）高；吸收劑消耗（hào）較大，需不斷補充。

3.冷凝工藝

油品在儲運和銷售過程中部分（fèn）輕烴組分揮發進入大氣，造成（chéng）資源浪費和環境（jìng）危害。同時有機溶劑廣泛應用於工業生產（chǎn）中，每（měi）年都有大量的有機溶劑揮發（fā）到空氣中（zhōng），危（wēi）害人類健康，造成嚴重的（de）環境汙染（rǎn）。采取合適（shì）的方法回收這些揮發性有機物不但可以降低企業生產成本，而且具有巨大的環保效益。

冷凝法是用來回收VOCs的一種（zhǒng）有效方法，其基本原理是（shì）利用氣態（tài）汙（wū）染物在不同的溫度和壓力下具有不同飽（bǎo）和（hé）蒸汽壓，通（tōng）過降（jiàng）低溫度和增加壓力，使某（mǒu）些（xiē）有機物凝結出來，使VOCs得以淨（jìng）化和回收。

優點：

冷凝法是利用物質沸點的不同回收（shōu），適合沸點較高的有機物，該方法具有回收純度高、設備工（gōng）藝簡（jiǎn）單、能耗低的優點；並有（yǒu）設備緊湊、占用空間小、自動化程度（dù）高、維護方便、安全性好（hǎo）、輸出為液態油可直接利用等優點；

缺點：

單一冷凝法要達標需要降到很低的溫度（dù），耗電量巨大，不是真正意義上的“節能減排”。

4.膜分離工藝

在石油開采和儲運（yùn）過程（chéng）中，部分油品揮發到大氣中形成的油氣中，除（chú）空氣外（wài），主（zhǔ）要C4-C5以及少（shǎo）量芳香烴。這些有（yǒu）機蒸氣排放（fàng）不僅造成嚴重的資（zī）源浪費（fèi），而（ér）且（qiě）對空氣質量有（yǒu）很大影響，進而影（yǐng）響人類的健康，目前，有機（jī）蒸氣的分離回收方法主（zhǔ）要是冷凝、活性炭吸附、膜分離法、溶劑吸收法。膜分離技術是一種效率較（jiào）高的分離方法 。

優點： 

膜分（fèn）離技（jì）術是近代石油化（huà）工學科中分離科學的前沿技術。它具有投資小、見效快、流程簡單、回收率高、能耗低、無二次汙染的特點，具有較高的科技含量；

缺點：

投（tóu）資大（dà）；膜國產率低，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（gāo）。

5.燃（rán）燒工藝

一類VOCs 處理方（fāng）法是所謂破壞性（xìng）技術，即通過（guò）化學或生物的技術使VOCs 轉化為二氧化碳、水以及氯化氫等無（wú）毒或毒性小的無機物。燃燒法即屬此類（lèi）技術。

燃燒法分直接燃（rán）燒法（fǎ）和催化燃燒法。直接燃燒法適合處理高濃度 VOCs 的廢氣，因其（qí）運行溫度通常（cháng）在800-1200℃時，工藝能（néng）耗成本較高（gāo），且燃燒尾氣中容易出現二惡英（yīng）、NOx等副產物；由於廢氣中（zhōng）VOCs濃度（dù）一般較低，僅僅依靠反應熱（rè），一般（bān）難以維持（chí）反（fǎn）應所需的溫度。

為了提高熱經濟性，人們開（kāi）展了大量的研究，一個方向（xiàng）是改進（jìn）催化劑（jì）的性能使反應溫度降低。另一個方向（xiàng）是研究新的工藝技術（shù）、新的反應器設計以使反（fǎn）應能在（zài）較高的溫度（dù）下自熱地實現。

優點：

相較與直接燃燒法其輔助燃料費用低，二次汙染物NOx生成量少，燃燒設備的體積較（jiào）小，VOCs去除率較高（gāo）；

缺點：

催化劑價格較貴，且要（yào）求廢（fèi）氣（qì）中不得含（hán）有會導致催化（huà）劑失活的成分。

6.生物過濾工（gōng）藝

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

最先提出采（cǎi）用微生物處（chù）理廢氣構想的是 Bach，他（tā）曾於1923年利用土壤過濾床處理（lǐ）汙水處理廠散發的含 H2S 惡臭（chòu）氣體。在德國和荷蘭的許多地區，該技術已大規模並成功（gōng）地應用於（yú）控製氣味，揮發性有機化（huà）合物和空氣中的有毒（dú）排放，許（xǔ）多常見的（de）空氣汙染物的（de）控製效率已經達到90％以上。

優點：

適用範圍廣，處理效率高，工藝簡單，費用低，無二次汙（wū）染 。

缺點：

對高濃度、 生物降解性差及難生物降（jiàng）解（jiě）的 VOCs 去除率低 。

7.等離子（zǐ）體工藝

等離（lí）子體汙染物控製技術利用氣（qì）體放（fàng）電產生具有高度反應（yīng）活性的粒子與各種有機、無機汙染物發生反應，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）的化合物（wù）而被去除。

這一技術的最大特點是可以高效、便捷地對多種汙染物進行破壞分解，使用的設備簡單，占用的空間較小，並適合於多種（zhǒng）工作環境（jìng）。

優點：

處理效率高，運行費用低，特別對芳烴（tīng）的去除效率高。

缺點：

對高濃（nóng）度 VOCs 處理效率（lǜ）一般，目前主要停留在實驗室階段，缺乏實際應用。

8光催化氧化工藝

光（guāng）化學和光催化氧化法（fǎ）是目前研究較多的一（yī）種高級氧化技術。光（guāng）催化（huà）反應即在光（guāng）的作用下進行的化學反應。分子吸收特定波長的電（diàn）磁輻射後，是分子（zǐ）達到（dào）激發態，然（rán）後發生（shēng）化學反應，產生新的（de）物質，或成為熱反應的引發劑。

優點：

處（chù）理效率高，運行費用低，適用於低濃度廣範圍的 VOCs特別對（duì）芳烴的去除效率高；

缺（quē）點：

對高濃度 VOCs 處理效率一般；主（zhǔ）要還停留（liú）在實驗室階段，缺乏實際應用。

9沸石轉輪+RTO工藝

VOCs廢氣通過沸石濃縮轉輪後，能有效（xiào）被吸附於（yú）沸石中，達到去（qù）除的目（mù）的。經過沸石吸附的揮發性氣體被潔淨後直接（jiē）通過煙囪排放（fàng）到大氣中，轉輪持續以1-6轉/小時的速度旋轉。

同時將吸附的揮發性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（xìng）有機（jī）物進行脫附，脫附後的沸（fèi）石轉輪（lún）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氣送至焚化爐進行燃燒轉成（chéng）二氧化碳及（jí）水蒸氣排放至大氣中。

來源：化工707