摘要:改革开放以来,我国经济发展迅速,各个产业随之壮大起来。但是,各个产业在生产过程中所产生的有机废气也越来越大,如印刷印染、石油化工等行业所产生的有机废气尤其严重。只有合理采用新技术来处理有机废气,才能减轻工业有机废气给环境保护所带来的压力,真正解决空气污染问题。
关键词:工业有机废气;处理技术;前景展望
1有机废气的主要来源
造成大气污染的原因有很多,其中有机废气排放是一种最为常见的污染形式,废气多数来自石油化工类的行业。还有各种交通工具在使用过程中也会排放尾气,居于第三位的是发电设备,热电厂在发电过程中会产生有机废气,而且废气比较容易扩散,废气含量不易掌握,使治理难度增加,对水土和环境影响较大,酸雨的形成和有机废气的排放有着直接关系,处理好有机废气排放是我们必需要面对的重要问题,对未来的环境发展起到关键作用。
2工业有机废气处理的技术
2.1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。但是,有机废气水溶性比较差,所以该方法在这方面的应用不太普遍。该吸收法主要利用有机废气能与高沸点、低蒸气压的机溶剂互溶的特点,对有机废气进行处理,充当吸收剂的物质有664消泡剂、碳酸丙烯脂、乙醇水溶液、醋酸水溶液、柴油、煤油和水等。在处理有机废气的过程中,吸收法能够充分地将有机废气进行转化,并将其转化为一种有用的产品。
2.2活性碳吸附法
活性炭具有很强的吸附能力,已广泛应用于许多领域,活性炭对有害气体的处理能取得良好的效果,碳的吸附能力可以使有害气体吸附在碳表面,使微小颗粒漂浮在空气中进入固定状态。活性炭的种类繁多,作用和特性不同,在处理有害气体时,根据不同情况,选择正确的处理方法。
2.3生物处理法
有机污染的生物处理是一种简单的方式使用自己改造的微生物,有害物质转化为无污染的无机材料在转换过程中,废气中的污染物的水吸收第一次使用,然后与水中有机污染慢慢地吸附到生物膜,生物膜微生物最后,在微生物的分解,在有机污染物的吸收过程会逐渐分解,使其可循环利用的材料。
2.4冷凝回收法
温度差会让有机物产生不同的饱和蒸气压,冷凝回收就是利用有机物的这种特点,通过调节压力和温度促使有机物分离。冷凝处理有机废气的效果比较好,净化程度相对比较高,但是操作过程却比较复杂,不适合日常使用,因为具体处理过程需要将水冷却到一定的温度才能完成,所以处理成本也相对较高,在应用过程中会有很多条件限制,只在一些特定条件下才会使用。
2.5热破坏法处理技术
该处理法也被称为燃烧法,处理的原理就是利用高温对有机废气实施热裂解、氧化。当前,该方法是对有机废气进行治理的重要方法。根据燃烧的类型可以将热破坏法处理技术进一步分为催化燃烧和直接燃烧法两类。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所谓直接燃烧就是在650℃~850℃这一温度范围的容器中进行燃烧,对一些有机有害物质给予燃烧,促使这些物质生成二氧化碳和水等无害物质,直接燃烧法的处理有效率可以达到99%。而催化燃烧法就是在催化剂的作用下,对有机废气进行处理,该方法本质上就是加速有机化学反应的速度,该处理方法的处理效果可达90%~99%。该方法使用的催化剂有贵金属以及非贵金属。就贵金属催化剂而言,其特点是起燃温度低、低温催化活性良好,其缺点在于价格比较昂贵,耐热性不佳。而非金属催化剂中有很多种,其中常用的有六铝酸盐和稀土等。由于有机废气中含有各种各样的杂质,常有催化剂中毒状况发生。导致催化剂中毒的物质主要有卤素、锌、锡、磷、铅、砷、汞等物质。在燃烧过程中,这些物质会生成有机物,并会粘附于催化剂的表层,最终导致催化剂失去了应有的活性。所以,选择合适的催化剂比较重要,关系到催化的活性和稳定性。在实际应用中,常常用作催化剂载体的物质有很多,包括铁钒、陶土、金属、三氧化二铝、石棉以及活性炭等。
2.6低温等离子体技术
常温下物质有三态,而等离子是物质的第四态。等离子是由激发态粒子、电子、自由基和离子等一些粒子所组成的一种导电流体。等离子体的产生方法很多,有电离法、射线辐照法以及激光等离子体法等。根据离子体热力学是否为非平衡状态和热力状态这一标准,可以将离子体分为低温等离子体和高温等离子体两类。在这两种离子状态中,其中低温等离子在有效除去污染物的过程中,其机理是:通过电场的作用,其中介质会放电,并产生大量携能电子,对污染物分子展开轰击,实现电离以及解离。最后所引发的是一系列的化学反应以及物理反应。这会促使污染物中的一些大分子被分解为小分子,一些有害的物质逐渐降低毒性,最终实现污染物去除的目的。此外,低温等离子体技术是近三四十年发展起来的技术,该技术主要包括电子柬照射法以及奔质阻挡放电法,此外还有沿面放电和电晕放电法等技术。该技术的优势在于占地少、运行费不高、净化效果好,是一种全新的处理技术。
3工业有机废气处理技术展望
上文所阐述的处理方法中,比较常见的处理技术是吸收法和吸附法,这两种处理技术在成本上相对要低,已经得到了广泛的运用,但是这两种方法的效果有一定的限度。热破坏法包括催化燃烧和直接燃烧法,该方法技术成熟,目前在国内外汽车行业应用较广。由于传统技术具有一定的局限性,近年来相继开发出很多联合治理技术,具体包括:吸附-催化燃烧综合技术和吸附-溶剂回收技术、吸附-解析-催化燃烧法等。在这些技术中,如吸附-解析-催化燃烧技术,其工艺原理为:当低浓度和大风量的有机废气进入高效吸附区部位后,其中的有机物会被吸附,对废气实施净化后再排放,与此同时,吸附床中一些小区域处于热解吸状态,其中高浓度有机废气会直接送入到催化燃烧装置被燃烧净化。在这一燃烧的环节中,会出现大量热量,这些热量其中一部分用于预热解吸后的高浓度有机废气,剩下的一部分主要用于吸附床的热解吸。除了上述联合治理技术外,在新技术领域如冷凝法、生物处理法在经过多年的研究后,目前在理论和实验中已经取得了一定的突破,但是距离实际的广泛应用还有很长的一段路要走。许多技术还有很多难点需要继续攻克。在众多的工业有机废气处理技术中,最有发展前景的应该是低温等离子体技术。该技术在处理废气的过程中,处理的效果最有效、最彻底。目前,该技术尽管还存在许多技术障碍,有待进一步探索和研究,但是该技术离实际的应用并不遥远。
4结论
为了有效处理各种废气,必须提高处理有机废气的力度,在提高有机废气处理效率的基础上达到减少投入的目的。在大力引进新技术的前提下,将其应用于工业产业。遇有含有多种成分的有机废气时,要采取多种处理工艺开展全面处理,争取处理全部有机废气,以更好的保护人类生存的环境,做到人与自然的有机融合,实现人与自然的和谐发展,实现人类社会的可持续发展。
参考文献:
[1]汪海燕.有机废气处理技术分析与展望[J].化工管理,2016,(30).
[2]汪舟波,钟小英,傅丽华.有机废气危害及治理方法研究[J].资源节约与环保,2015,(12).
[3]张放平.浅析我国有机废气的治理发展[J].科技与企业,2014,(02).
[4]卞光明.有机废气处理方法探讨[J].资源节约与环保,2014,(01).
论文作者:徐冲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/8
标签:废气论文; 技术论文; 方法论文; 催化剂论文; 等离子体论文; 污染物论文; 物质论文; 《基层建设》2017年第27期论文;