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VOCs废气处理技术的七种方法

来源:未知    作者: 本蓝环保; 发布日期:2021-04-29 13:57

VOCs废气处理技术的七种方法
 
目前,VOCs废气处理技术主要有热破坏法、变压吸附分离净化技术、吸附法和氧化处理法。
 
一、热损伤法
 
热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体即VOC,或者利用合适的催化剂加速VOC的化学反应,最终降低有机物浓度使其不再有害的处理方法。
 
热销毁法对低浓度有机废气的处理具有良好的效果,因此在低浓度废气的处理中得到了广泛的应用。这种方法主要分为两种,即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧有机废气的热处理效率相对较高,一般达到99%。催化燃烧是指在催化床的作用下,加速有机废气的化学反应。与直接燃烧相比,该方法耗时少,是净化高浓度、低流量有机废气的首选方法。
 
二、吸附法
 
有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量的有机废气。目前,有机废气的处理方法已经相当成熟,能耗低,但处理效率高,可以彻底净化有害的有机废气。实践证明,这种处理方法值得推广应用。
 
但是,这种方法也存在设备体积大、工艺流程复杂等缺陷。如果废气中含有大量杂质,很容易导致工人中毒。因此,吸附剂是该方法处理废气的关键。目前采用吸附法处理有机废气,经常使用活性炭,主要是因为活性炭的孔结构更好,吸附能力更强。
 
此外,经过氧化铁或臭氧处理后,活性炭的吸附性能会更好,有机废气的处理也会更安全有效。
 
三、生物处理法
 
从处理的基本原理来看,有机废气的生物处理是利用微生物的生理过程将有机废气中的有害物质转化为简单的无机物,如CO2、H2O等简单的无机物。这是一种无害的处理有机废气的方法。
 
一般来说,有机废气的完整生物处理过程包括三个基本步骤:
 
a)有机废气中的有机污染物首先与水接触,并能迅速溶解在水中;
 
b)溶解在液膜中的有机物,在液体浓度较低的情况下,可以逐渐扩散到生物膜中,然后被附着在生物膜上的微生物吸收;
 
c)微生物吸收的有机废气在其自身的生理代谢过程中会发生降解,最终转化为对环境无害的化合物。
 
四、变压吸附分离纯化技术
 
变压吸附分离纯化技术利用气体组分可以吸附在固体材料上的特点。在有机废气分离净化装置中,气体的压力会发生一定程度的变化,有机废气将通过这种压力变化得到处理。
 
PSA技术主要采用物理方法净化有机废气,使用的材料为沸石分子筛。沸石分子筛在吸附选择性和吸附容量方面具有一定的优势。在一定的温度和压力下,这种沸石分子筛可以吸附有机废气中的有机成分,然后将剩余的气体输送到下一个环节。吸附有机废气后,通过一定的工艺进行转化,以维持和提高吸附剂的再生能力,使吸附剂可以再次投入使用,然后重复前面的工艺,反复循环,直到有机废气得到净化。
 
近年来,该技术已应用于工业生产,在气体分离方面取得了良好的效果。该技术的主要优点是:能耗少、成本低、工艺操作自动化、分离提纯后混合物纯度高、环境污染小等。该技术在回收和处理有价气体方面效果良好,具有广阔的市场前景,将成为未来有机废气处理技术的发展方向。
 
五、氧化法
 
热氧化是有毒有害且不需要回收的VOC最适合的处理技术和方法。氧化法的基本原理:VOC与O2反应生成CO2和H2O。
 
在供氧充足的条件下,氧化反应的反应程度——VOC去除率——主要取决于“三个条件”:反应温度、时间和湍流。这“三个T条件”是相互关联的。在一定程度上,一个条件的改善可以减少另外两个条件。热燃烧热氧化器的缺点在于辅助燃料价格高,导致装置运行成本高。
 
分区热氧化器是指在热氧化器中增加分区换热器,然后将燃烧室排出的废气热量传递给氧化装置入口处温度较低的气体,预热后可以促进氧化反应。目前,分区换热器的热回收率可达85%,大大降低了辅助燃料的消耗。一般来说,有三种类型的分区换热器:管,壳和板。因为热氧化温度必须控制在800℃ ~ 1000℃范围内,所以墙与墙之间的热交换必须采用不锈钢或合金材料。因此,隔板换热器的成本相当高,这也是它的缺点。此外,很难消除材料的热应力,这是壁之间热交换的另一个缺点。
 
蓄热式热氧化器,简称RTO,包括热氧化器中的蓄热式换热器,氧化反应可在VOC预热后进行。目前蓄热式热氧化器热回收率达到95%,占用空间小,消耗辅助燃料少。由于目前的蓄热材料可以使用陶瓷填料,它们可以处理腐蚀性或含有颗粒物的VOCs气体。
 
目前RTO装置分为旋转式和阀切换式,其中最常见的是阀切换式,由两个或两个以上的陶瓷填充床组成,通过切换阀门来达到改变气流方向的目的。
 
六、液体吸收法
 
液体吸收是指有机废气中的有害分子通过与有机废气接触转移到吸收剂中,从而实现分离有机废气的目的。这种处理方法是典型的物理和化学过程。有机废气转移到吸附剂后,通过分析方法去除吸附剂中的有害分子,然后回收,实现吸附剂的再利用和利用。
 
根据作用原理,这种方法可分为化学方法和物理方法。物理方法是指利用物质之间的溶解度原理,以水为吸收剂,去除有机废气中的有害分子,但不溶于水的废气,如苯,只能通过化学方法去除,即有机废气与溶剂反应后被去除。
 
七、冷凝回收法
 
在不同的温度下,有机物的饱和度是不同的。冷凝回收法利用有机物的特性,通过降低或增加系统压力,通过冷凝提取蒸汽环境中的有机物。有机废气经冷凝提取后,可以得到高度净化。其缺点是操作困难,常温下不易使用冷却水,需要对冷凝水进行冷却,因此需要更多的费用。这种处理方法主要适用于高浓度低温有机废气的处理。