工业有机废气处理的技术分析及前景探究论文_蔡国锋

工业有机废气处理的技术分析及前景探究论文_蔡国锋

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摘要:有机废气的处理是大气污染防治过程中的重要环节,但是工业发展当中存在大量的有机废气排放,加大了废气处理的难度,如果不能够有效的处理工业的有机废气,将会为环境污染带来不可逆转的不良后果。当前针对于工业有机废气处理的方法多种多样,而且不同的方法存在着差异化的优劣势。下面将对工业当中有机废气的处理技术进行列举阐述,与此同时对有机废气处理技术的前景进行展望,力求不断提高废气处理质量和效率,对环境保护作出积极努力。

关键词:工业;有机废气;处理技术;前景

前言:随着经济的高速发展,石油化工、印刷印染等行业的工业企业产生的工业有机废气越来越多。在当前工业有机废气排放机制尚不健全的情况下,有些有机废气未经处理就排向了大气,使大气受到了严重的污染。一方面给人们的身体健康带来了威胁,另一方面与经济的可持续发展也是相悖的,因此采用合理的有机废气处理技术,加大废气处理力度具有非常重大的意义。工业有机废气的处理已成为了亟需解决的重大环保问题,受到了该领域学者的高度重视,基于此,本文就相关问题进行了研究,以供参考。

1工业有机废气处理的技术

1.1吸收法处理技术

该处理技术的原理实际上就是吸收剂跟有机废气充分地接触,通过物理或化学方法将有机废气净化。根据不同的吸收原理还可以对液体吸收法进一步分类:化学吸收法和物理吸收法。其中物理吸收法的原理是根据物质的相似相容原理,通过将有害气体溶解于吸收剂中,从而达到净化有机废气的目的。例如,可以采用水作为吸收剂来吸收一些有害物质,比如甲醇等。在对环境实施治理时,其中一个重要手段就是吸收法。这种方法不仅可以达到对气态污染物实施有效转化的目的,而且可以将污染物转化为一种有用的产品。当前,该技术已经很成熟,在设计以及操作等环节中,积累了一定经验。正因为该治理方法适用性强,所以在大气污染得治理工程中应用较多。

1.2吸附法处理技术

该处理技术的原理实际上就是通过多孔固体吸附剂对有机废气进行处理,利用分子引力或化学键力将有害成分充分地吸附到吸附剂的表面,这样就达到了对有机废气净化的目的。该吸附法基本上都是物理吸附,就其吸附过程而言具有可逆性,相反的过程即为脱附。在吸附达到一定程度后,对吸附剂进行脱附,从而达到循环使用的目的。作为吸附剂,它们都有内表面积大和吸附效率高的特点。吸附剂在吸附的过程中,其吸附的效果跟吸附剂本身的性质有关,更与废气的种类、浓度、性质有很大的关系。工业上最常用的吸附剂是活性炭,其内部存在着数量巨大的细孔,其内表面积大,影响吸附容量的因素比较多,一方面跟它自身的性质有一定关系,另一方面跟有机物的性质有关,在处理中、低浓度以及有较高净化要求的有机废气时,它们的净化效率比较高,能够达90%以上。这也是经常选用的方法之一。例如,用作吸附剂的活性炭,该吸附剂能够吸附氯乙烯、乙醚、乙醇、甲苯和苯等物质。该处理技术的最大优点在于去除效率比较高,在净化操作过程中比较彻底,能耗不高。目前,吸附的工艺比较成熟,推广比较好,环境效益也比较好。该技术也有缺点:假如吸附剂不能进行回用,那么这些吸附剂应该及时处理,如果不处理,可能

1.3生物处理技术

该方法就是通过微生物的分解作用,将有机废气中的有害气体进行分解,形成一种最简单的无机物,其本质就是将有害的有机物转化为一种无害的无机物,也就是附着在滤料介质中的一些微生物,在某一特定的环境下,这些微生物会充分地利用废气中的有机成分,将那些有机成分解为一种能源,对生命活动进行维持,并且将这些物质进行分解,最后成为二氧化碳和水。这种通过微生物的作用对废物实施治理的方法,已经存在一百多年的历史。在工业废气处理方面,这种方法应用得也不晚。目前,采用这种方法进行工业有机废气处理时,有机废气的生物处理装置主要有生物洗涤塔、生物滤池和生物滴滤池。生物处理技术特点是操作简单,能够在常温下进行,缺点是抗冲击复合能力差,微生物对生长的环境要求高等。

1.4生物氧化法

生物氧化法主要是通过某种手段有机废气与气液充分接触,由于有机废气与气液的溶解度不同,从而将有机废气从气态转变成本液态,之后再将其通过处理器与微生物进行接触,通过微生物的代谢作用,将有机废气分解转化成无机物。在适宜的环境条件下,微生物不断吸收营养物质,并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点,把废气中的有害物质转化成简单的无机物如CO2、水,以及细胞物质等。这种方法设备简单,投资费用低,无二次污染等优点,但在经济性、实用性等方面受到限制,我国的这种方法正处于起步阶段。提高生物对有机物的降解速度是氧化法技术的发展方向。

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1.5热破坏法

热破坏法也称为燃烧法,是利用明显高于有机物燃点的温度将有机废气进行氧化、热裂解。该方法是目前研究和应用较多的有机废气治理方法之一,具体可以分为直接燃烧法和催化氧化燃烧法。

(1)直接燃烧法

直接燃烧法主要采用温度在650℃至850℃中的高温容器中进行,将废气中的有机物直接燃烧,最终生成二氧化碳、水等其他与环境友好的无害产物。直接燃烧法在适当温度和保留时间条件下可以达到99%的处理效果。当有机废气中含有足够多的有机可燃物,无需再加燃料就可以自身燃烧时经济性最好。当可燃有机废气含量较低时,可将废气在焚烧炉等设备内燃烧并保证一定的可燃烧温度及含氧量和停留时间。

(2)催化燃烧法

催化燃烧法是指有机废气在催化剂的作用下,加快有机化学反应的方法。催化燃烧法一般可达到90%至99%的处理效果。目前在低温催化燃烧中使用较为广泛的催化剂有贵金属和非贵金属两大类。贵金属具有良好的低温催化活性和起燃温度低等特点,但耐热性较差且价格昂贵。非金属催化剂主要有稀土、六铝酸盐等。有机废气经常含有杂质成分,容易产生催化剂中毒现象,常见的使催化剂中毒的杂质成分有铅、砷、汞、锡、磷、卤素、锌等,这些物质将会使燃烧产生无机物,从而粘附在催化剂的表层使催化剂失去活性、反应效率降低。合适的催化剂载体对于提高稳定性和催化活性是至关重要的,催化剂载体能够起到增大催化剂有效面积的作用,并使催化剂具有一定机械强度,减少烧结现象的产生,从而可以减少催化剂的使用量。

催化燃烧法具有起燃温度低,节约能源,适用范围广,经济,基本不会造成二次污染等优点。在有机废气燃烧过程中需要一定的催化剂来助燃,在催化剂的帮助下,有机废气在气流中迅速发生反应燃烧,几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体,可以达到完全处理的效果。由于这种方法能够有效地处理有机废气,使其在工业废气的处理中广泛应用。

2对工业有机废气处理技术的前景展望

上述几种处理方法在我国广泛应用,发展相对成熟,但由于处理方法具有局限性,所以我国应继续研发新的有效的处理方法,来应对更加复杂的有机废气的处理。下面就对工业有机废气处理技术的前景进行展望,希以期能对我国有机废气处理技术提供参考。

工业废气的成分不仅仅只是一种,在不同组分的废气时,不能单纯地选用一种技术来处理,我们应该在研究新技术的同时,综合传统处理技术的优点,研究联合工艺,开发不同处理工艺的组合技术,提高空气净化效率,降低投资运行成本,达到经济高效的处理效果。例如吸附法和生物氧化法相结合,吸收法和生物氧化法相结合,吸收法、吸附法和生物氧化法相结合等方式。生物氧化法会在工业废气处理技术中占有举足轻重的位置。

由于工业废气是气相,很难控制废气的处理,所以技术研发人员应从废气源头出发,研究有效的处理技术,在源头就将废气处理掉。

3结语

在工业飞速发展的进程中,为了做到经济效益和社会效益的统筹协调,必须要提高对有机废气处理工作的重视程度,利用多样化的处理技术,将有机废气转化成无害物质再进行排放,有效减少空气污染,提高环境保护水平和环境治理水平。具体应用当中需要对传统技术进行创新完善,不断提高废气处理的质量和效率,减少成本和资源的投入,另外还需要对新技术进行研究推广,展望工业有机废气技术远大的发展前景。

参考文献:

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论文作者:蔡国锋

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/21

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