挥发性有机废气治理技术探讨陈巨前

挥发性有机废气治理技术探讨陈巨前

陈巨前

陈巨前

天津英利新能源有限公司天津301500

摘要：挥发性有机废气（简称VOCs）属于有害气体中的一种，它的沸点十分高，已经接近水的沸点了，还有的VOCs沸点在较高的温度下，这时有机废气的饱和蒸汽压高于133.3Pa，达到这样的条件就会可能产生挥发性的有机化合物，这种能挥发的有机化合物，会影响空气质量，造成对人类身体健康的伤害。所以，在科技发达的今天，对挥发性有机废气的治理刻不容缓，必须严格控制有机废气的浓度。

关键词：挥发性；有机废气；治理技术；分析

1导言

VOCs是一种有害气体，其沸点与水的沸点相近，有些VOCs的沸点处于高温的状况，这时该挥发性有机废气的饱和蒸汽压都会超过133.3Pa，在该条件之下，它们也许会成为挥发性有机化合物，而该种有机挥发化合物会对空气产生污染，危害人类的身体健康。该些挥发性有机化合物的成分主要包括烃类、卤代烃、氮烃、含氧烃、硫烃等多种环芳香烃，因为它们的特新相类似，很容易混在一起，进而造成环境的污染。同时该些挥发性有机废气会对人类的健康造成威胁，通过人类的呼吸道进入到人的体内，进而对人的器官造成巨大的伤害。所以，在这个科技飞速发展的时代，对于VOCs的有效治理极其重要，进而控制有机废气的浓度。

2挥发性有机废气治理技术现状

2.1冷凝法

冷凝法是一种常用且十分简单的废气回收技术，指先对废气进行冷却，使废气中的有机物发生冷凝形成液滴，然后通过分离得到有机物。因受到有机物蒸汽压等因素的影响，从冷凝装置中离开的废气仍含有有机物，无法达到预期的排放标准。此外，要想提高回收率，必须提高压力和降低温度，这就要求投入更多的成本。因此，该法主要用于回收率实际要求一般的情况，如从中高浓度废气中分离有机物。

2.2吸收法

吸收法即依靠液体吸收剂和废气之间的接触来移除有机物，包括物理吸收法与化学吸收法。溶剂吸收属典型的物理吸收法，常用吸收剂包括煤油、水或柴油，使废气从气相变为液相，进而完成有机物的分离。在吸收剂吸收足够有机物后，应进行后续处理，从混合组分中提取吸收剂，常用的提取方法为加热。该方法成本相对较高，必须使水在高温下持续沸腾以蒸汽的形式析出，才能得到高纯度有机物，此时即便能回收水蒸气，也难免造成一定程度的损失。

2.3吸附法

吸附法指采用具有较大比表面积的材料对废气进行处理，利用多孔的特性吸附有机物分子。目前，该方法已成功应用于喷漆、印刷等多个领域，吸附对象也众多，如四氯化碳、苯与二甲苯等。吸附时会放出一定热量，随吸附材料比表面积不断增大，其吸附性能增强，吸附时放出的热越多。而如果有机物实际浓度较高，会使吸附装置内部温度骤升，有发生火灾的危险。在吸附至饱和状态后，需要使用热空气施以脱附再生。因吸附剂会由于频繁脱附而降低性能，所以其寿命较短，且对配套设施有较高要求。

2.4膜分离法

膜分离法是指在压力作用下，依靠不同组分在膜结构中有不同吸附力的特点进行分离。膜与废气相接触后，有机物能从膜中透过而其他组分不可，从而实现分离。使用中需在进料侧施加压力，形成稳定压力差，使渗透得到足够动力。

3挥发性有机废气治理技术进展和应用

3.1微波催化氧化技术

伴随着科学技术的不断发展，微波催化氧化技术作为一种高科技的治理技术，该种治理技术获得了飞速的发展，它能够与传统的填料吸附技术进行有效的结合，进而使得挥发性有机废气的治理能力得以提升，运用该种办法，实现传统解吸治理方法向着微波解吸治理办法的转变，进而使得VOCs处理效果的极大提升。在对挥发性有机废气进行治理的过程当中，运用该治理技术，不仅仅可以将挥发性有机废气的吸附与解吸时间缩短，同时运用微波催化氧化技术对VOCs进行治理能够减少各个能源的浪费与消耗，使得处理废气的费用得以减少，提升处理挥发性有机废气的能力。目前其中运用的吸附剂能够接连运用大概二十次，并且在反复利用该些吸附剂的过程当中，可以达到很好的吸附效果，进而使得挥发性有机废气获得彻底的治理。

3.2活性炭吸附-催化燃烧治理技术

伴随着时代的不断发展创新，活性炭吸附-催化燃烧技术应运而生，相较于传统的碳吸附技术，其具备的吸附能力更强。活性炭纤维治理技术的工作原理为先使用活性炭对VOCs进行吸附与浓缩，活性炭的吸附达到一个饱和的状态时应当将催化燃烧相关设备进行启动，同时运用热空气局部加热活性炭吸附床，从吸附床中吸出的较高浓度的废气就能够在催化反应床当中发生相应的氧化反应，进而达到去除挥发性有机废气的目标。当活性炭的再生次数达到一定数量之后，活性炭的吸附能力会发生明显的降低。活性炭纤维治理技术是当今处理VOCs当中运用得最多的办法，对苯类废气具备较好的吸附能力，但是对烃类废气的吸附能力相对而言较差。然而，该种技术的运行成本相对比较高，倘若环境的湿度较大，活性炭吸附-催化燃烧技术则不适用。

3.3光催化氧化技术

在众多挥发性有机废气治理技术当中的光催化氧化技术指的是在一定波长光照下，运用催化剂当中光催化这一性质，将“电子-空穴”（高能粒子）对激发出来，“电子-空穴”对和氧、水产生化学反应，产生具备强氧化能力的自由基活性物质，将有机物氧转化为水与二氧化碳。Alberi－cial发现的纳米TiO2具备吸附能力强、无毒、较高的紫外线吸收率、来源宽广、抗光腐蚀性、价格较为低廉、高催化活性、化学稳定性较高等优点。纳米TiO2可以在常温常压下将空气直接当作氧化剂，进而能够使各种有害气体分解为对环境无害的气体，避免了二次污染的发生，在紫外线辐射这一条件下即可发生反应，且反应的速度较快，反应的时间仅仅几小时甚至于几分钟，所以，光催化氧化技术是一种及其便利的净化技术。

3.4生物治理技术

在挥发性有机废气的治理技术当中的生物治理技术是一个全新的治理办法，该种治理技术主要原理在于以生物治理技术的发展过程作为依据，利用降解微生物的全过程，有效自理挥发性有机废气，使其转化为二氧化碳、水等无机物产物，从而达到有效治理VOCs的效果。然而，因为该种治理技术治理挥发性有机废气的过程相对较为复杂，在运用生物治理技术对VOCs进行处理的过程中，难以确保VOCs在气相当中不会产生对环境有害的物质，从而影响到生物治理技术对挥发性有机废气的处理效果，所以，在实际的运用当中，应当对液化气态污染物这一环节进行严格的注重，挥发性有机废气液化之后，需经过各污染物的生物吸附、新陈代谢、降解的液化全过程。然而，目前该种治理方式还没有形成一个较为完善的理论，在实际的运用当中还没有找到适合的办法，所以，要运用生物技术对挥发性有机废气进行有效治理，仍需更多的科技人员的努力，对VOCs进行进一步的探究。

4结论

对有机废气的治理一直都是任重而道远的一件大事，随着治理新技术的不断进步，治理效果也渐趋明显。在致力于治理的同时，还要考虑从源头上解决问题，就是要降低有机废气的大量排放。一方面，控制住排放的源头，另一方面加大治理的力度。从技术层面来看，还有许多需要进一步研究发展的地方，技术本身也需要持续的更新换代，针对新情况，找到新办法，解决新问题。既要重视对传统治理技术的再研发再利用，也要注重对新材料新技术的大胆创新。

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