有机废气治理技术及其组合工艺

  VOCs是指常温下饱和蒸气压大于70Pa,常压下沸点低于260℃的有机化合物。主要包括烷烃、芳烃、酯类、醛类、苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等。挥发性有机化合物来源广泛,如工业源、交通源、农业生产源和生活源等,排放量相对较大的工业来源包括炼油厂、油漆、汽车涂装、包装印刷等。挥发性有机化合物的危害分为直接危害和间接危害。直接危害是指VOCs直接接触人体,刺激人眼、呼吸道和神经系统,诱发多种疾病问题;间接危害是指VOCs会参与光化学反应,形成二次污染物,从而增加烟气和臭氧的浓度,危害人体健康和农作物生长。因此,为了改善大气环境质量,维护人民健康,控制挥发性有机化合物的排放迫在眉睫。

  常见的组合式VOCs治理技术

  活性炭吸附+催化燃烧技术

  活性炭吸附+催化燃烧技术是利用活性炭或分子筛作为吸附剂吸附VOCs。当活性炭吸附饱和时,脱附系统启动,脱附的有机废气进入催化氧化炉进行氧化反应,达到净化废气的目的。这种组合工艺结合了吸附法和催化燃烧的优点,更适合处理大风量、低浓度的废气。活性炭吸附催化燃烧技术是我国处理挥发性有机化合物的自主创新工艺。该技术对处理后的废气要求较高,需要进行预处理,以避免粉尘影响活性炭和催化剂的处理效率。该技术具有净化效率高、应用范围广、经济效益好等优点。燃烧过程中释放的热量可以通过换热器加热解吸气体,达到节能降耗的目的。由于其优异的特性,该技术已被广泛应用于挥发性有机化合物废气的处理。

  吸附+光催化技术

  吸附+光催化技术是指在吸附剂表面负载一层光催化剂。在紫外光的照射下,有机废气在催化剂的作用下分解成CO2、H2O和无机小分子。这种组合技术更适合处理低浓度废气。首先,挥发性有机物通过活性炭表面丰富的微孔结构富集到光催化剂表面,然后在紫外光和催化剂的作用下进行光催化反应,提高净化效率。此外,吸附剂还可以吸附未完全反应的中间产物,避免二次污染。吸附光催化组合技术优化了设备的空间结构,大大减少了设备的占地面积。而且光催化反应条件温和,能耗低,操作简单,具有良好的应用前景。然而,该技术仍存在催化剂易失活、活性炭吸附能力有限等缺点。这会导致设备效率不稳定。为了实现该技术的工业化应用,有必要进一步研究具有优异特性的吸附材料和催化材料。

  低温等离子体+光催化技术

  低温等离子体+光催化技术是指在等离子体反应器中填充二氧化钛催化剂。当反应器产生的高能粒子将有机污染物分解成小分子时,这些物质在催化剂的作用下进一步氧化分解成无机小分子,从而达到净化分离废气的目的。光催化剂和等离子体放电相互作用。催化剂可以改变等离子体放电的性质,使其产生氧化更强的新活性物质。等离子放电会影响催化剂的化学组成、比表面积和催化结构,提高其催化活性,大大提高低温等离子体光催化技术净化VOCs的效率。该组合技术适用于处理大风量、低浓度有机废气,具有运行成本低、反应速度快、无二次污染等优点。

  随着人们越来越重视环保污染问题,VOCs 的排放标准日趋严格。每种有机废气末端治理技术都有自己的优势和局限性,在选择处理工艺时,需考虑技术、经济以及管理指标,大限度地发挥每种治理技术的优势,以达到企业投资优化。并且在当前处理技术的基础上,对各技术所用到的材料和设备应不断改进和完善,开发治理效果好、投资小、无二次污染的新技术,以调动企业的积极性,做好大气污染的防治工作。

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