摘要:天然气是当前社会需要的重要能源，通过合理的方式来制备然气这项基础工作非常重要，在技术条件允许的制备条件中之下，工作人员可以选用煤制气的方法来获取天然气，虽然该制备方法具有效率较高的优势，但是这种方法却会释放出污染性气体，工作人员必须要将废气进行集中处理，确定其达到了一定的标准之后才能排放，在制备装置低温甲醇洗装置的影响下，会挥发出一定的VOCs气体，该气体给外部环境带去的污染极为严重。本文介绍处理该种废气的可靠技术。
关键词:煤制气 ；低温甲醇洗；VOCs；废气处理技术
低温甲醇洗装置是煤制气工作中的关键设备，借助煤制气生成天然气这种制备方式的劣势在于制备之后挥发出的污染物相对较多，低温型甲醇洗设备就会会发出VOCs这种大气污染物，在处理这种废气时工作人员可以对多种处理方法进行选择，蓄热燃烧法因其节能环保的应用优势被频繁用于VOCs处理工作之中，另外还有旋转式RTO技术等其他处理技术可应用，本文简要解析处理废气的可行技术。
1 有机处理技术分析
1.1 破坏性处理技术
由于VOCs废气是多组分的，很难回收，若要达到能再利用的纯度，在经济上几乎无法承受，因此在多数情况下，破坏技术是VOCs废气净化的首选方法，将VOCs转化为无害物质再排入大气。VOCs破坏技术主要是采用化学和生物方法，将气体中的有机化合物转化为CO2、H2O等物质，包括燃烧法、生物降解法以及近年发展的新技术，如光催化法、等离子体法等。
燃烧法。燃烧法是通过燃烧，将VOCs废气完全氧化为对环境无害的物质。对碳氢化合物而言，是通过燃烧将其转化成CO2和H2O。目前，净化有机废气的燃烧法已公认为一种行之有效、获得广泛应用的方法，并可确保达到环保标准。燃烧法可分为直接燃烧法、热力燃烧法、催化燃烧法。热力燃烧法主要包括热力焚烧炉燃烧法和蓄热式热氧化燃烧法，催化燃烧也属于热力燃烧，由于其具有催化反应特点而单独分出，如蓄热式催化热氧化燃烧法。燃烧法净化效率可达90%~99%。
生物降解法。生物降解法也称生物法、生化法或生物催化法，是利用微生物将VOCs废气氧化（降解）为CO2和H2O。生物降解法适用于低浓度、生物降解性好的VOCs废气。
光催化法。光催化法是采用金属氧化物作为光催化剂，通过光激发引起氧化-还原反应分解VOCs的方法。光催化技术适用于低浓度、小风量的VOCs的处理，净化效率90%~98%。
等离子体法。等离子体法利用高压脉冲电晕放电获得等离子体，与VOCs分子碰撞，产生高能电子和活性粒子，对VOCs分子进行氧化、降解反应，使VOCs转化为CO2和H2O，净化效率60%~70%。该法易产生O3等二次污染源，其常与其他处理技术协同处理。
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1.2 回收性技术分析
回收性处理技术在VOCs处理工作中可以被应用，其具体应用方法比较丰富，包括膜隔离法、吸收法、吸附法以及冷凝法。
在应用膜分离法处理废气时，主要是对废气在膜渗透能力方面存在的差异来达到分离处理的工作目的，这种处理方法主要的问题在于应用成本过高，在废气处理这种净化性工作之中并不常被使用 ，在对具有应用价值的有机化合物进行回收的时候经常会应用到这种方法，这种方法的应用劣势在于不能在有机废气处理环节被单独使用。
吸收法是一种应用原理比较简单的废气处理方法，这种处理方法能够将废气中的有害性组分以吸收的方法消除。在应用这种方法时，需要使用吸收剂，吸收剂一般为难以有效挥发的液体。这种吸收处理法主要是对VOCs的不同组分之间存在的溶解差异特点进行利用，其优势在与能够对处理环境的浓度以及风量变化有效适应，其应用劣势也体现在与应用成本较高这个方面，另外该方法还会造成二次污染的问题，其在风量偏小以及浓度偏高的VOCs处理工作中有较高的应用效果，净化率也相对比较高。
吸附处理法拥有较高的净化效率，其主要应用具有多孔性特点的固体形态的吸附剂达到处理废气的工作目的，在处理质量要求相对比较高的废气时可以应用这种处理方法。
冷凝法是最为常用的回收处理技术，VOCs具有的不同组分在不同的温度条件之下的饱和度也不同，对系统压力进行改变之后，可以将气态有机物完整地提取出来，这种方法与其他的回收处理方法相比，具有工艺简单的特点，其操作难度不高，但是有制冷降温的应用要求，对于多种处理废气的要求均可以满足。
2 氧化燃烧处理技术分析
3种燃烧法的主要区别在于热量回收水平不同。
当废气中 VOCs 浓度很高时，可以将废气当作燃料进行燃烧，称其为直接燃烧；若废气中 VOCs 可燃物浓度太低，必须借辅助燃料来实现燃烧，称之为热力燃烧；催化燃烧也属于热力燃烧，由于其具有催化反应特点而单独分出。一般而言，直接燃烧法用于处理难生化处理、浓度高、毒性大、成分复杂的 VOCs，热力燃烧法和催化燃烧法适用于处理浓度低、组分复杂、无法回收或者没有回收价值的 VOCs。
一般而言，直接燃烧法是将有机废气当作燃料来燃烧的方法，该法适用于废气中所含可燃物浓度非常高且具有相应高的燃烧热值，即无需添加辅助燃料，也能维持燃烧所需的温度。直接燃烧法不适用于大风量、低浓度的有机废气净化。采用蓄热燃烧法，几乎可以处理所有含有 VOCs的废气，处理有机废气风量的弹性很大，能适应废气中 VOCs 的组成和浓度的变化、波动，且净化效率和热效率均很高。
在合适的废气浓度条件下，无需添加辅助燃料而实现自供热操作。催化燃烧法中，通过采用催化剂，降低有机物氧化所需的活化能，并提高反应速率，可以在较低的温度下进行氧化燃烧，使有机物转化成无害物质。催化燃烧与非催化热力燃烧相比，虽然其氧化温度明显要低得多，但其缺点是对所处理的有机废气有一定要求，即不能含有使催化剂中毒、抑制反应、堵塞或覆盖催化剂活性中心的物质。某 20 亿m3 /a 煤制气项目低温甲醇洗废气中含有少量H2S，容易导致催化剂中毒且投资较高，故不宜采用催化燃烧法。综上所述，鉴于煤制气项目低温甲醇洗废气处理的气量大、VOCs 浓度低。
鉴于蓄热式热氧化技术在节约能源、减少排放等方面的巨大优势，建议加快该技术的国产化进程，适时建立蓄热式热氧化技术相关设计、制造标准，促进蓄热式热氧化技术的普及，降低工程造价。
3 结束语
在处理低温甲醇洗装置中产生的VOCs时，工作人员要先对废气的具体情况进行了解，根据该种废气的实际情况来选定能够发挥出极好的处理效果的处理技术，本文对多种处理技术进行了研究，由具体的分析内容可知在对有机类型的废气进行处理时应用蓄热氧化技术就可以达到极好的处理效果 ，这种处理技术还具有节能环保的应用优势，基于该处理系统造价比较高的问题，技术人员可以通过优化处理系统来降低其造价，旋转 RTO技术相比其他的处理技术具有更好的应用前景，其稳定性高于其他处理技术。
参考文献:
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[2]罗桢. (2017). 煤制气项目中VOCs处理技术的选用. 化工设计通讯, 43(7), 18-18.
[3]周从文. (2017). 低温甲醇洗尾气处理工艺中废热回收系统的设计探讨. 化工管理(29).
论文作者:陈良佳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/22
标签：废气论文; 技术论文; 蓄热论文; 甲醇论文; 浓度论文; 方法论文; 较高论文; 《防护工程》2018年第1期论文;