VOCs廢氣治理9大工藝

隨著工業化程度的不斷提高，VOCs的汙染有進一步擴大的（de）趨勢。而隨著最近環保政策的愈加嚴厲，對有機汙染廢氣的排放控（kòng）製（zhì）就顯得更為重要了。下麵一（yī）起來看看國內外都有哪些技（jì）術呢？各有什麽優缺點呢？

一 處理（lǐ）原理及分類

目前的揮發性有機汙染物的治理包括破壞性，非破壞性方法，及這兩種方法的組合。

破壞性的方法包括燃燒、生物氧化、熱氧化、光催化氧化（huà），低溫等離子體及其集成的技術，主要是由化學或生化反應，用光，熱，微生物和（hé）催化劑（jì）將VOCs轉化成CO2和H2O等無毒無機小分（fèn）子化合物（wù）。

非破壞性法，即（jí）回收法，主要是碳吸附、吸收、冷凝和（hé）膜分離（lí）技術，通過物理方法，控製（zhì）溫度，壓力或用選擇性滲透膜和選擇（zé）性吸附劑等來富集和分（fèn）離（lí）揮發性（xìng）有機化合物。

傳統的揮發性廢氣（qì）處理常用吸收（shōu）、吸（xī）附法（fǎ）去除，燃燒去除等（děng），在最（zuì）近幾年中，半導體光催化劑的技術體，低溫等離子得到了迅速發展。

二 處理工藝解析（xī）

1.吸附工（gōng）藝

吸附法主要適用（yòng）於低濃度氣態汙染物的淨化，對於高濃（nóng）度（dù）的有機氣體，通常需要首先經過冷（lěng）凝（níng）等工藝將濃度降（jiàng）低後再進行（háng）吸附淨化。吸附技術是最為經典和常用的氣體淨化（huà）技術（shù），也是目前工業VOCs 治理的主流技術之一。吸（xī）附法的關鍵技（jì）術是吸附劑、吸附設備和工藝、再生介質、後處（chù）理（lǐ）工藝等。

活性炭（tàn）因其具（jù）有大比表（biǎo）麵積和微孔結（jié）構而廣泛應用於吸附回收有機氣體。目前，對（duì）活性炭吸附有機氣體的研究主要集中在（zài）吸附（fù）平衡的預測、活性炭材料（liào）的改性及有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（gè）種（zhǒng）汙染物（wù）；

活性炭價格不高，能源消（xiāo）耗低，應（yīng）用起來比較經濟；

通過脫附冷凝可回收溶劑有機物；

應用方便，隻與（yǔ）同（tóng）空氣相接觸（chù）就可以（yǐ）發揮作用；

活（huó）性炭（tàn）具有良好的耐酸（suān）堿和耐熱性，化（huà）學穩定性較高。

缺點：

吸附量小（xiǎo），物理吸（xī）附存在吸附飽（bǎo）和問題，隨著吸附劑的消耗，吸附能力也變弱，使用（yòng）一段時間後可能（néng）會出（chū）現吸附量小或失去吸附功能；

吸附時，存在吸附的專一性問題，對混合氣體（tǐ），可能（néng）吸附性會減（jiǎn）弱，同時也存在分子直徑與活（huó）性炭孔徑不匹配，造成脫附（fù）現象；

2.吸收工藝

用溶液、溶劑或清水吸（xī）收工業廢（fèi）氣中的揮發（fā）性氣（qì）體（tǐ），使其與廢氣分離的方法叫吸收法。溶液、溶劑（jì）、清（qīng）水稱為吸收劑。吸收劑不同可以吸收不同的有害氣（qì）體。

吸收法使用的吸收（shōu）設備叫吸收器、淨化器或洗滌器。吸收法的工藝流程和濕法除塵工（gōng）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（yòng）溶劑或溶液。

優點：

吸收法（fǎ）工藝（yì）比（bǐ）較簡單，設備投資較低，操作和（hé）維（wéi）修費用基本（běn）與碳吸附法相當，由於吸收介質是（shì）采用煤油和吸收液，因此沒有二次汙染（rǎn）問題。

缺點：

此工藝方法（fǎ）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標準；設備占地空間大；能耗高；吸收劑消耗較大，需不斷補（bǔ）充。

3.冷凝工藝

油（yóu）品在（zài）儲運和（hé）銷售過程中部分輕烴組分揮發進（jìn）入大（dà）氣，造成資（zī）源浪費和環（huán）境（jìng）危害。同時有機溶劑廣泛應用於工（gōng）業生產中，每年都有大量的有機溶劑（jì）揮發到空氣中，危害人類健康，造成嚴重的環境汙染。采取合適的方法回（huí）收這些揮發性有機物不但可以降低企業生產成（chéng）本，而且具有巨大的環保效益。

冷凝法是用來回（huí）收VOCs的一（yī）種有效方法，其基本（běn）原理是利用氣態汙染物（wù）在不同的（de）溫度和壓力下具有不同飽和蒸汽壓，通過降低溫度和增加壓力，使某些（xiē）有機物凝（níng）結（jié）出來，使VOCs得以淨化和（hé）回收。

優點：

冷（lěng）凝法是利用物質（zhì）沸點的不同回收，適合沸點（diǎn）較高的有機物，該方法具（jù）有回收純度高、設備工藝簡單、能耗低的優點；並有設備緊湊、占用空間小、自動化程度高、維護方便（biàn）、安全性好、輸出（chū）為液態油可直接利用等優點；

缺點：

單（dān）一冷（lěng）凝法要（yào）達標需要降到很低的溫度，耗電（diàn）量巨大，不是真正（zhèng）意義上的“節能減排”。

4.膜分（fèn）離工藝

在石油開（kāi）采和儲運過程中，部（bù）分油品揮發到大氣中形成的油（yóu）氣中，除空氣外，主要C4-C5以及少量（liàng）芳香烴。這些有機（jī）蒸氣排放不僅造成嚴重（chóng）的資源浪費，而且對空氣質量有很大影（yǐng）響，進而影響人類（lèi）的健康（kāng），目前，有機蒸氣的分離回收方法主要是冷凝、活性炭吸附、膜分離（lí）法、溶劑吸（xī）收法。膜分離技術是一種效率較（jiào）高的分離方法 。

優點（diǎn）： 

膜分離技術是近代石（shí）油化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（huí）收率高、能耗（hào）低、無二次（cì）汙染的特點，具有較（jiào）高的科（kē）技含量；

缺點：

投資（zī）大；膜國產率低，價格昂（áng）貴，而且膜壽命（mìng）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（yì）

一類（lèi）VOCs 處理方法是所謂破壞性技術（shù），即通過化學或生物的（de）技術使VOCs 轉化為二氧化碳、水以及氯化氫等（děng）無毒（dú）或毒性小的無機物。燃燒法（fǎ）即屬（shǔ）此類技術。

燃燒法分直接（jiē）燃燒法和催化燃燒（shāo）法。直接燃燒法適（shì）合（hé）處理高濃度 VOCs 的廢氣（qì），因其運（yùn）行溫度通常（cháng）在800-1200℃時（shí），工藝能耗成本較高，且燃燒尾氣中容易出現二惡英、NOx等副產物；由於廢氣中（zhōng）VOCs濃度一般較低，僅僅依（yī）靠反應熱，一般難以維持反應所需的（de）溫度。

為了提高熱經濟性，人們開展了大量的研究，一個方向是改進催化劑的性（xìng）能使反應溫度降低。另一個方向是研（yán）究新的工（gōng）藝技術、新的反應（yīng）器設計以使反（fǎn）應能在較高的溫度下自熱地（dì）實現。

優（yōu）點：

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

缺（quē）點：

催化（huà）劑價格（gé）較貴，且（qiě）要求廢氣中不得含有會（huì）導致催化劑失活的成分。

6.生物（wù）過濾（lǜ）工藝

利用微生物的新陳代謝（xiè）過程對多種有（yǒu）機物和某些無機物進行生物降解，可以有效去除工業廢氣中的（de）汙染物質，此即為處理有機廢氣（qì）的生（shēng）物法。

最先提出采用（yòng）微生物（wù）處理廢（fèi）氣（qì）構想的是 Bach，他（tā）曾於1923年（nián）利用土壤過濾（lǜ）床處理汙水處理廠散發的含 H2S 惡臭（chòu）氣體。在德國（guó）和（hé）荷蘭的許多地區，該技術已（yǐ）大規模並成功地應（yīng）用於控（kòng）製氣味，揮發性有機化（huà）合物和空氣中的有毒排放，許多常見（jiàn）的空氣汙染物的控製效率已經達到90％以上（shàng）。

優點：

適用範圍廣，處理效率高，工（gōng）藝簡單（dān），費用低，無（wú）二次汙（wū）染 。

缺點（diǎn）：

對高濃度、 生物降解性差及難生物降解的（de） VOCs 去除率（lǜ）低（dī） 。

7.等（děng）離子體工藝

等離子體汙染物控製技術利用（yòng）氣體放電產生（shēng）具有高度（dù）反應（yīng）活性的粒（lì）子與各種有機、無機汙染物發生反應，從而使汙染物（wù）分子分解成為小分子化（huà）合物或氧化成容易（yì）處（chù）理（lǐ）的化合物而被去除（chú）。

這一技術的最（zuì）大特（tè）點（diǎn）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（yòng）的空間（jiān）較小，並適合於多種工作環境。

優點：

處理效率高，運行費用低，特別（bié）對芳烴的去除效率高。

缺（quē）點：

對高濃度 VOCs 處（chù）理效率一般，目前主要停留（liú）在實驗（yàn）室階段，缺乏實際應用。

8光催化氧化工藝

光化學和光催化氧化法是目前研究較多（duō）的一種高級氧化技（jì）術。光（guāng）催化反應即在光的作用下（xià）進行的化（huà）學反應。分子吸（xī）收特定波（bō）長的電磁輻射後，是分子達到激發態，然後發生化學反應，產生新（xīn）的物質，或成為熱反應的引發劑。

優點：

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

缺點：

對高濃度 VOCs 處（chù）理效率一般；主要還停留在實（shí）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（shí）濃縮（suō）轉輪後，能有效被吸附於沸石中，達到去除的目的。經過沸石吸附的揮發性（xìng）氣體被潔淨後直（zhí）接通過煙（yān）囪排放到大氣中，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（chuán）送至脫附區，於脫附區中利用（yòng）一小（xiǎo）股加熱氣體將揮（huī）發性有機物進行脫附，脫附後的沸石轉輪旋轉至吸附（fù）區，持續（xù）吸附揮發性有機（jī）氣（qì）體。脫附後的濃縮有機廢（fèi）氣送至焚化爐進行燃燒轉成（chéng）二氧化碳及水蒸氣（qì）排放至大氣中。

來源：化（huà）工707