VOCs廢氣處理技術工藝詳解

 

VOC是揮發性有機化合物(volatile organic compounds）的英文縮寫。一般意義上的VOC就是指揮發性有機物；可是環保意義上的界說是指生動的一類揮發性有機物，即會發生危害的那一類揮發性有機物。本文具體介紹VOCs廢氣處理的***要技術。

 

一、熱損壞法

熱損壞法是指直接和輔佐燃燒有機氣體，也就是VOC，或運用適宜的催化劑加速VOC的化學反應，終究到達下降有機物濃度，使其不再具有危害性的一種處理辦法。

 

熱損壞法關于濃度較低的有機廢氣處理效果比較***，因而，在處理低濃度廢氣中得到了廣泛運用。這種辦法***要分為兩種，即直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒對有機廢氣的熱處理功率相對較高，一般狀況下可到達 99%。而催化燃燒指的是在催化床層的效果下，加速有機廢氣的化學反應速度。這種辦法比直接燃燒用時更少，是高濃度、小流量有機廢氣凈化的***技術。

 

二、吸附法

 

有機廢氣中的吸附法***要適用于低濃度、高通量有機廢氣。現階段，這種有機廢氣的處理辦法現已適當老練，能量消耗比較小，可是處理功率卻十分高，并且能夠完全凈化有害有機廢氣。實踐證明，這種處理辦法值得推廣運用。可是這種辦法也存在必定缺點，它需求的設備體積比較巨***，并且工藝流程比較雜亂;所以，運用此辦法處理廢氣的關鍵在于吸附劑。當時，選用吸附法處理有機廢氣，多運用活性炭，***要是因為活性炭細孔結構比較***，吸附性比較強。此外，經過氧化鐵或臭氧處理，活性炭的吸附功能將會更***，有機廢氣的處理將會愈加***和有用。

 

三、生物處理法

 

生物法凈化voc廢氣是近年發展起來的空氣污染操控技術，它比傳統工藝出資少，運轉費用低，操作簡略，運用規模廣，是***有望代替燃燒法和吸附凈化法的新技術。從處理的根本原理上講，選用生物處理辦法處理有機廢氣，是運用微生物的生理進程把有機廢氣中的有害物質轉化為簡略的無機物，比方CO2、H2O和其它簡略無機物等。這是一種無害的有機廢氣處理辦法。生物凈化法實踐上是運用微生物的生命活動將廢氣中的有害物質轉變成簡略的無機物（如二氧化碳和水）以及細胞物質等，***要工藝有生物洗滌法，生物過濾法和生物滴濾法。

 

不同成分、濃度及氣量的氣態污染物各有其有用的生物凈化系統。生物洗滌塔適宜于處理凈化氣量較小、濃度***、易溶且生物代謝速率較低的廢氣；關于氣量***、濃度低的廢氣可選用生物過濾床；而關于負荷較高以及污染物降解后會生成酸性物質的則以生物滴濾床為***。生物法處理有機廢氣是一項新的技術，因為反應器涉及到氣，液，固相傳質，以及生化降解進程，影響要素多而雜亂，有關的理論研討及實踐運用還不行深化廣泛，許多問題需求進一步討論和研討。

 

一般狀況下，一個完***的生物處理有機廢氣進程包含3個根本進程：a) 有機廢氣中的有機污染物***要與水觸摸，在水中能夠敏捷溶解;b) 在液膜中溶解的有機物，在液態濃度低的狀況下，能夠逐漸分散到生物膜中，然后被附著在生物膜上的微生物吸收;c) 被微生物吸收的有機廢氣，在其本身生理代謝進程中，將會被降解，終究轉化為對環境沒有危害的化合物質。

 

四、變壓吸附分離與凈化技術

 

變壓吸附分離與凈化技術是運用氣體組分可吸附在固體材料上的***性，在有機廢氣與分離凈化設備中，氣體的壓力會呈現必定的改變，經過這種壓力改變來處理有機廢氣。

 

PSA 技術***要運用的是物理法，經過物理法來完成有機廢氣的凈化，運用材料***要是沸石分子篩。

 

沸石分子篩，在吸附選擇性和吸附量兩方面有必定***勢。在必定溫度和壓力下，這種沸石分子篩能夠吸附有機廢氣中的有機成分，然后把剩下氣體輸送到下個環節中。

 

在吸附有機廢氣后，經過必定工序將其轉化，堅持并進步吸附劑的再生才能，然后可讓吸附劑再次投入運用，然后重復上進程工序，循環反復，直到有機廢氣得到凈化。

 

近年來，該技術開端在工業生產中運用，關于氣體分離有杰出效果。

 

該技術的***要***勢有：動力消耗少、本錢比較低、工序操作自動化及分離凈化后混合物純度比較高、環境污染小等。

 

運用該技術關于收回和處理有必定價值的氣體效果杰出，商場發展前景寬廣，成為未來有機廢氣處理技術的發展方向。

 

五、氧化法

 

關于有毒、有害，并且不需求收回的VOC，熱氧化法是***適合的處理技術和辦法。氧化法的根本原理：VOC與O2發生氧化反應，生成CO2和H2O。

 

從化學反應方程式上看，該氧化反應和化學上的燃燒進程相相似，但其因為VOC濃度比較低，在化學反應中不會發生肉眼可見的火焰。一般狀況下，氧化法經過兩種辦法可保證氧化反應的順利進行：

 

a) 加熱。使含有VOC的有機廢氣到達反應溫度;

 

b) 運用催化劑。假如溫度比較低，則氧化反應可在催化劑外表進行。

 

所以，有機廢氣處理的氧化法分為以下兩種辦法：

 

a) 催化氧化法。現階段，催化氧化法運用的催化劑有兩種，即貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑。

 

貴金屬催化劑***要包含Pt、Pd等，它們以細顆粒辦法依附在催化劑載體上，而催化劑載體一般是金屬或陶瓷蜂窩，或散裝填料;非貴金屬催化劑***要是由過渡元素金屬氧化物，比方MnO2，與粘合劑經過必定份額混合，然后制成的催化劑。

 

為有用避免催化劑中毒后損失催化活性，在處理前有必要完全鏟除可使催化劑中毒的物質，比方Pb、Zn和Hg等。

 

假如有機廢氣中的催化劑毒物、隱瞞質無法鏟除，則不可運用這種催化氧化法處理VOC;

 

b) 熱氧化法。熱氧化法當時分為三種：熱力燃燒式、間壁式、蓄熱式。三種辦法的***要差異在于熱量收回辦法。

 

這三種辦法均能催化法結合，下降化學反應的反應溫度。

 

熱力燃燒式熱氧化器，一般狀況下是指氣體燃燒爐。這種氣體燃燒爐由助燃劑、混合區和燃燒室三部分組成。

 

其間，助燃劑，比方天然氣、石油等，是輔佐燃料，在燃燒進程中，燃燒爐內發生的熱混合區可對VOC廢氣預熱，預熱后便可為有機廢氣的處理供給滿足空間、時刻，終究完成有機廢氣的無害化處理。

 

在供氧足夠條件下，氧化反應的反應程度——VOC去除率——***要取決于“三T條件”：反應溫度(Temperat)、時刻(Time)、湍流混合狀況(Turbulence)。

 

這“三T條件”是彼此聯絡的，在必定規模內，一個條件的改進可使別的兩個條件下降。

 

1直燃式廢氣處理爐

 

•所需溫度：攝氏300-400度

 

•依據廢氣濃度而發動的自燃性

 

•系統規劃運用前處理劑和觸媒清潔可延長設備運用年限

 

•可在前端裝備各種吸附材

 

RCO處理技術***別適用于熱收回率需求高的場合，也適用于同一生產線上，因產品不同，廢氣成分常常發生改變或廢氣濃度動搖較***的場合。***別適用于需求熱能收回的企業或烘干線廢氣處理，可將動力收回用于烘干線，然后到達節約動力的意圖。

 

長處：工藝流程簡略、設備緊湊、運轉牢靠；凈化功率高，一般均可達98%以上；與RTO比較燃燒溫度低；一次性出資低，運轉費用低，其熱收回功率一般均可達85%以上；整個進程無廢水發生，凈化進程不發生NOX等二次污染；RCO凈化設備可與烘房配套運用，凈化后的氣體可直接回用到烘房運用，到達節能減排的意圖；

 

2蓄熱式廢氣處理爐（RTO）

 

•所需溫度：攝氏800-900度

 

•低于500ppm的甲苯濃度也能夠發動自燃性系統規劃

 

•可完成與RCO合作運用

 

適用于***風量、低濃度，適用于有機廢氣濃度在100PPM—20000PPM之間。其操作費用低,有機廢氣濃度在450PPM以上時，RTO設備不需添加輔佐燃料；凈化率高，兩床式RTO凈化率能到達98%以上，三床式RTO凈化率能到達99%以上，并且不發生NOX等二次污染；全自動操控、操作簡略；***性高。

 

長處：在處理***流量低濃度的有機廢氣時，運轉本錢十分低。

 

RTO(蓄熱式熱力燃燒技術)濃縮及廢熱收回系統，可將低濃度、***風量的VOCs廢氣濃縮為高濃度、小風量的廢氣，然后高溫燃燒，并將儲熱體的熱量從頭收回，運用在廢氣預熱和熱轉化設備上。

 

3收回式熱力燃燒系統

 

收回式熱力燃燒系統（簡稱TNV）是運用燃氣或燃油直接燃燒加熱含有機溶劑的廢氣，在高溫效果下，有機溶劑分子被氧化分化為CO2和水，發生的高溫煙氣經過配套的多級換熱設備加熱生產進程需求的空氣或熱水，充沛收回運用氧化分化有機廢氣時發生的熱能，下降整個系統的能耗。

 

因而，TNV系統是生產進程需求很多熱量時，處理含有機溶劑廢氣高效、抱負的處理辦法，關于新建涂裝生產線，一般選用TNV收回式熱力燃燒系統。

 

TNV系統由三***部分組成：廢氣預熱及燃燒系統、循環風供熱系統、新風換熱系統。

 

廢氣燃燒集中供熱設備的***色包含：有機廢氣在燃燒室的停留時刻為1～2s；有機廢氣分化率***于99％；熱收回率可達76％；燃燒器輸出的調理比可達26∶1，***可達40∶1。

 

六、冷凝收回法

 

在不同溫度下，有機物質的飽和度不同，冷凝收回法就是運用有機物這一***色來發揮效果，經過下降或進步系統壓力，把處于蒸汽環境中的有機物質經過冷凝辦法提取出來。

 

冷凝提取后，有機廢氣便可得到比較高的凈化。

 

這種處理辦法***要適用于濃度高且溫度比較低的有機廢氣處理。

 

一般適用于VOC含量高（百分之幾），氣體量較小的有機廢氣的收回處理，因為***部分VOC是易燃易爆氣體，遭到爆破極限的約束，氣體中的VOC含量不會太高，所以要到達較高的收回率，需選用很低溫度的冷凝介質或高壓辦法，這勢必會添加設備出資和處理本錢，因而，該技術一般是作為一級處理技術并與其它技術結合運用。