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技术方案

Technical solution

低浓度VOCs废气处理技术

来源:未知    作者: 本蓝环保; 发布日期:2021-04-29 14:01

低浓度VOCs废气处理技术
 
VOCs是一种疏水性和持久性有机污染物,大多具有致癌、致畸和致突变性,对环境有潜在危害。多种VOCs被国家环保局列为优先控制和监测的污染物,如卤代烷烃、氯烯烃、氯芳烃、芳烃及其氧化物和氮化物等。随着化学工业的发展,VOCs的排放量日益增加,具有范围广、排放量大的特点,其处理已成为国内外的研究热点之一。
 
1.蓄热式燃烧技术:蓄热式燃烧设备通常有两室和三室结构,在处理大风量时也可设计成五室和七室结构。以三室结构为例,低浓度VOCs首先通过第一储热槽吸热,在燃烧室内燃烧,然后通过第二储热槽放热,对储热槽进行加热。此外,在第三蓄热槽中,风道和蓄热槽中残留的VOC气体由小风量风机吹入燃烧室进行燃烧裂解,吹扫风量根据炉温进行调节,这样由于吹扫风量过大,炉温大大降低,可以避免能源浪费。三个槽按照进气→吹风→排气→进气的顺序进行切换。整个进气室和排气室之间的切换是带提升阀切换的批量操作。燃烧室通常保持在800-850℃一定的停留时间,以氧化有机废气。燃烧室和回热器是高效燃烧设备,VOC破坏去除效率一般可达99.9%以上。同时,该设备一般设有紧急排气挡板,以防止炉膛过热损坏蓄热材料。RTO炉采用微正压设计。当炉膛压力超过预设压力时,紧急风门将打开,以防止回火或爆炸危险。同时,为了防止阀门过热损坏,阀门配有空气冷却管道;为保证烟气温度,在紧急排放阀后设置喷枪对烟气进行冷却。燃烧器安装在中间燃烧室上,配有合适的天然气燃料管组件、带入口过滤网的燃烧风机和安全控制装置。燃烧器结构搭配陶瓷内衬,需要四周填充。燃烧器结构配有可视镜,可以清晰观察主火的火焰,便于燃气和空气的比例调节。并用火灾探测检查火焰状态。
 
2.光催化氧化技术:光催化氧化技术是指在光的作用下形成的化学反应,使挥发性有机废气中所含的有害物质不断转化为无害化合物,挥发性有机废气本身的污染大大降低。光催化氧化技术最初主要应用于废水处理,后来逐渐开始应用于废气处理。目前,国内外大量专家学者对光催化氧化技术的应用做了大量的研究。研究结果表明,如果催化剂选择合理,光催化氧化技术可以使挥发性有机废气中污染物的去除率高达50%-70%,处理效果明显。应用光催化氧化技术时,在特定的光照波长下,表面VOCs在催化剂的光催化作用下会发生氧化还原反应,最终将有机化合物氧化成H2O、CO2和无机小分子。挥发性有机废气经紫外光照射,二甲苯、甲苯、苯等分子链结构被裂解,使高分子化合物的分子链转化裂解成H2O、CO2等低分子化合物。同时,光束可以有效地将空气中的氧分子分解成游离氧,游离氧在正负电子上不平衡,与氧分子结合后会形成臭氧。由于臭氧本身的强氧化作用,可以充分去除低浓度挥发性有机废气。根据挥发性有机废气的浓度高度和风量,为了保证光催化氧化过程中设备的使用寿命和处理效果,需要对废气源进行预处理,预处理后的酸性气体可以进入净化设备。酸性气体在水中能很好的溶解,因此预处理工艺应采用弱碱性水洗装置。
 
3.低温等离子体催化技术:与传统活性炭吸附不同,该技术将等离子体与催化结合起来,可以解决许多传统方法难以解决的问题。等离子体在低浓度VOCs废气处理中的应用始于20世纪80年代,当时等离子体技术仅使用一次,虽然也起到了一定的净化效果,但效率相对较低,成本也较高。在后续的应用中,发现催化技术和等离子体技术的结合可以在净化低浓度VOCs废气排放方面产生极高的效率,从而形成目前使用的低温等离子体催化技术。它不仅克服了能耗高的问题,而且节省了大量时间,净化效率高。
 
4.生物处理技术:与上述废气处理技术相比,生物处理技术是一种无污染、无害的有机废气处理方法。该技术通过微生物的生理过程来处理废气,即将有机废气中的有害物质转化为二氧化碳、水等简单的无机物。通常生物处理技术主要包括以下几个步骤:第一,低浓度VOCs废气中的有机污染物与水接触并发生反应,迅速溶于水;其次,当溶解在液膜中的有机物的液体浓度较低时,会扩散到生物膜上,然后被附着在生物膜上的微生物吸收;第三,微生物吸收有机废气后,通过自身的生理代谢转化为对环境无害的化合物,实现有机废气的降解。
 
VOCs是有机化合物和挥发性物体的总称。VOCs在工业生产中经常被用作有机溶剂。由于它们的挥发性,它们对环境造成了很大的污染,并对人体造成了危害。研究低浓度挥发性有机废气的处理技术和应用具有重要意义。研究人员应全面了解挥发性有机废气的现状,能够将生物技术、光催化氧化技术、低温等离子体技术等技术充分应用于低浓度挥发性有机废气的处理过程,从而有效控制VOCs污染,使排放的VOCs浓度达到国家标准。