VOC废气治理
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主流常见VOC废气处理技术介绍

2020-11-20 09:03:15

VOC废气处理是目前办理大气污染问题的一项重要措施,voc废气具有污染量大、难降解的特点,怎样有效对voc废气实施处理是我国极需办理的环节问题。所以,鼎力研发voc废气处理技术与系统,有效地遏制污染扩大与伸张进而改善空气质量,势在必行,下面,广绿环保小编给大家逐一介绍七种主流常见VOC废气处理技术。


VOC废气处理

废气处理设备

当前,voc废气处理技巧有燃烧法、吸收法、吸附法、光催化法、生物法、低温等离子法等多种。那今天源和环保小编为您着重介绍以下几种传统的处理技巧:

一、VOC废气处理技术——热破坏法

热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体,也即是VOC,或行使合适的催化剂加快VOC的化学反应,最终到达降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理技巧。

热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果相对好,因此,在处理低浓度废气中得到了宽泛应用。这种技巧主要分为两种,即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处理效率相对较高,普通情况下可到达99%。而催化燃烧指的是在催化床层的作用下,加快有机废气的化学反应速度。这种技巧比直接燃烧用时更少,是高浓度、小流量有机废气净化的技术。

安居乐RCO催化燃烧设备

二、VOC废气处理技术——吸附法

有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段,这种有机废气的处理技巧已经相当成熟,能量消耗相对小,但是处理效率却非常高,而且可以彻底净化有害有机废气。实际证明,这种处理技巧值得推广应用。

但是这种技巧也存在一定缺陷,它需要的设备体积相对巨大,而且工艺流程相对复杂;若废气中有大量杂质,则容易导致工作人员中毒。所以,使用此技巧处理废气的环节在于吸附剂。当前,接纳吸附法处理有机废气,多使用活性炭,主要是因为活性炭细孔结构相对好,吸附性相对强。

别的,经过氧化铁或臭氧处理,活性炭的吸附性能将会更好,有机废气的处理将会加倍安全和有效。

三、VOC废气处理技术——生物处理法

从处理的基本道理上讲,接纳生物处理技巧处理有机废气,是使用微生物的生理过程把有机废气中的有害物质转化为简单的无机物,好比CO2、H2O和其它简单无机物等。这是一种无害的有机废气处理方式。

普通情况下,一个完整的生物处理有机废气过程包括3个基本步骤:a)有机废气中的有机污染物首先与水接触,在水中可以迅速溶解;b)在液膜中溶解的有机物,在液态浓度低的情况下,可以逐步分散到生物膜中,进而被附着在生物膜上的微生物吸收;c)被微生物吸收的有机废气,在其本身生理代谢过程中,将会被降解,最终转化为对环境没有妨碍的化合物质。

四、VOC废气处理技术——变压吸附分离与净化技术

变压吸附分离与净化技术是行使气体组分可吸附在固体质料上的特性,在有机废气与分离净化装置中,气体的压力会出现一定的变更,通过这种压力变更来处理有机废气[6]。

PSA技术主要应用的是物理法,通过物理法来实现有机废气的净化,使用质料主要是沸石分子筛。沸石分子筛,在吸附选定性和吸附量两方面有一定优势。在一定温度和压力下,这种沸石分子筛可以吸附有机废气中的有机成分,然后把节余气体输送到下个环节中。在吸附有机废气后,通过一定工序将其转化,保持并提高吸附剂的再生能力,进而可让吸附剂再次投入使用,然后重复上步骤工序,循环反复,直到有机废气得到净化。

近年来,该技术开始在工业生产中应用,对于气体分离有良好效果。该技术的主要优势有:能源消耗少、成本相对低、工序操纵自动化及分离净化后混合物纯度相对高、环境污染小等。使用该技术对于收购和处理有一定代价的气体效果良好,市场发展前景广阔,成为未来有机废气处理技术的发展方向。

五、VOC废气处理技术——氧化法

对于有毒、有害,而且不需要收购的VOC,热氧化法是最适用的处理技术和技巧。氧化法的基本道理:VOC与O2发生氧化反应,生成CO2和H2O,化学方程式如下:

从化学反应方程式上看,该氧化反应和化学上的燃烧过程相相似,但其由于VOC浓度相对低,在化学反应中不会产生肉眼可见的火焰。普通情况下,氧化法通过两种技巧可确保氧化反应的顺利进行:a)加热。使含有VOC的有机废气到达反应温度;b)使用催化剂。若温度相对低,则氧化反应可在催化剂表面进行[7]。所以,有机废气处理的氧化法分为以下两种技巧:

a.催化氧化法

现阶段,催化氧化法使用的催化剂有两种,即贵金属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂主要包括Pt、Pd等,它们以细颗粒形式倚赖在催化剂载体上,而催化剂载体通常是金属或陶瓷蜂窝,或散装填料;非贵金属催化剂主要是由过渡元素金属氧化物,好比MnO2,与粘合剂经过一定比例混合,然后制成的催化剂。为有效防止催化剂中毒后丧失催化活性,在处理前必须彻底清除可使催化剂中毒的物质,好比Pb、Zn和Hg等。若有机废气中的催化剂毒物、隐瞒质无法清除,则不可使用这种催化氧化法处理VOC;

b.热氧化法

热氧化法当前分为三种:热力燃烧式、间壁式、蓄热式。三种技巧的主要差别在于热量收购方式。这三种技巧均能催化法结合,降低化学反应的反应温度。

热力燃烧式热氧化器,普通情况下是指气体焚烧炉。这种气体焚烧炉由助燃剂、混合区和燃烧室三片面组成。其中,助燃剂,好比天然气、石油等,是辅助燃料,在燃烧过程中,焚烧炉内产生的热混合区可对VOC废气预热,预热后便可为有机废气的处理提供足够空间、时间,最终实现有机废气的无害化处理。

在供氧充足条件下,氧化反应的反应程度——VOC去除率——主要取决于“三T条件”:反应温度(Temperat)、时间(Time)、湍流混合情况(Turbulence)。这“三T条件”是相互联系的,在一定局限内,一个条件的改善可使另外两个条件降低。热力燃烧式热氧化器的缺点在于:辅助燃料费用高,导致装置操纵费用相对高。

间壁式热氧化器指的是在热氧化装置中,加入间壁式热交换器,进而把燃烧室排出气体的热量传送给氧化装置进口处温度相对低的气体,预热实现后便可促成氧化反应。现阶段,间壁式热交换器的热收购率可达85%,因此大幅降低了辅助燃料的消耗。普通情况下,间壁式热交换器有三种形式:管式、壳式和板式。由于热氧化温度必须控制在800℃~1000℃局限内,因此,间壁式热交换必须由不锈钢或合金质料制成。所以间壁式热交换器的造价相当高,而这也是其缺点所在。别的,质料的热应力也很难消除,这是间壁式热交换的另外一个缺点。

蓄热式热氧化器,简称为RTO,在热氧化装置中计入蓄热式热交换器,在实现VOC预热后便可进行氧化反应。现阶段,蓄热式热氧化器的热收购率已经到达了95%,且其占用空间相对小,辅助燃料的消耗也相对少。由于当前的蓄热质料可使用陶瓷填料,其可处理腐蚀性或含有颗粒物的VOC气体。

现阶段,RTO装置分为旋转式和阀门切换式两种,其中,阀门切换式是最常见的一种,由2个或多个陶瓷添补床组成,通过切换阀门来到达改变气流方向的目的。

六、VOC废气处理技术——液体吸收法

液体吸收法指的是通过吸收剂与有机废气接触,把有机废气中的有害分子转移到吸收剂中,从而实现分离有机废气的目的。这种处理技巧是一种典型的物理化学作用过程。有机废气转移到吸收剂中后,接纳分析技巧把吸收剂中有害分子去除掉,然后收购,实现吸收剂的重复使用和行使。

从作用道理的角度分别,此技巧可分为化学技巧和物理技巧。物理技巧是指行使物质之间相溶的道理,把水看作吸收剂,把有机废气中的有害分子去除掉,但是对于不溶于水的废气,好比苯,则只能通过化学技巧清除,也即是通过有机废气与溶剂发生化学反应,然后予以去除。

七、VOC废气处理技术——冷凝收购法

在不同温度下,有机物质的饱和度不同,冷凝收购法就是行使有机物这一特点来发挥作用,通过降低或提高系统压力,把处于蒸汽环境中的有机物质通过冷凝方式提取出来。冷凝提取后,有机废气便可得到相对高的净化。其缺点是操纵难度相对大,在常温下也不容易用冷却水来实现,需要给冷凝水降温,所以需要较多费用。这种处理技巧主要适用于浓度高且温度相对低的有机废气处理。



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