摘要:随着我国社会经济财富的急剧增长,我国的化工行业有了很大的发展空间。在工业化的发展趋势下,我国的经济水平大幅度提高,大气的污染呈逐年上升趋势。为了保证我国的可持续发展,需要在发展经济的同时保证环境质量,加强环境保护,采取相关的环境治理技术,提高空气质量。有机废气处理技术是一种高效、节能的有机废气处理手段,能够减少有机废气的排放,降低工业有机废气对人们身体健康的影响。本文研究的主要内容是工业有机废气处理的技术分析和前景展望。
关键词:工业有机废气处理;技术分析;前景展望
随着生态环境的日益恶化,人们的环保意识在逐渐增强。近几年,雾霾治理成为人们重点关注的话题,人类的生存离不开阳光、空气和水,大气污染给人们的生活带来了很大的影响。工业废气是大气污染的重要来源,其中有机废气较为处理,环境治理人员在污染源上入手对有机废气进行处理,使用先进的废气处理技术,降低大气中的有机气体含量。
1 工业有机废气处理的重要性
农药生产、化学工业、石油炼制、钢铁冶炼和垃圾焚烧等过程会产生大量的有机污染物,相关企业没有做好污染物的治理工作,导致排放到空气中的有机废气超标,环境污染严重。机械加工的喷漆工艺、室内装修和餐饮店油烟等等都会加剧空气污染,我国的大气污染问题较为严峻。按照有机污染物的化学种类可以分为醛类(甲醛、乙醛)、丙酮、酚类(苯酚、二氯酚)、甲烷、芳香族类(乙苯、苯、二甲苯)等,根据有机污染物在环境中存留的时间可以分为持久性有机物(二噁英、多环芳烃、呋喃、多氯联苯等)与非持久性有机物[1]。有机废气具有持久性、生物累积性和毒性,对人体和其它生物的损害较大。加强工业有机废气的处理是环境保护的重要措施,是重现蓝天碧水的主要途径。工业有机废气的污染性较强,处理难度大,相关部门需要加强有机废气处理技术的研究,提高工业有机废气处理的效果,促进国家的健康、有序发展。
2 传统工业有机废气处理的技术分析
2.1吸收法
吸收法也称液体吸收法,环境治理人员在空气中投入大量的吸收剂,保证吸收剂与废气充分接触,吸收有害物质。液体吸收法的经济性较好,在吸收过程中能够将吸收剂中的废气排出然后提取出吸收剂,实现吸收剂的循环使用。当前,很多废气处理设备都是按照吸收的原理做的,物理吸收剂能够利用物质相容的特点完成污染物处理,例如吸收剂水能够去除那些易溶于水的气体,如甲醇、丙酮和醚等。缺点是对对不溶于水或水溶性差的物质没有影响。不同的吸收剂的对各种有机废气污染成分有不同的治理效果,常用的吸收剂有有机溶剂、表面活性剂和新型环保性吸收剂环糊精等,这种吸收法的针对性加强,在使用过程中往往是根据废气的种类选择吸收剂的类型,不能实现大面积、全方位的处理。
2.2活性炭吸附法
吸附法分为化学吸附和物理吸附,能够利用将废气污染物吸附在固体表面,然后集中去除。化学吸附剂主要用于水相污染物的处理中,对有机废气的去除效果不明显。因为化学吸附剂与气体接触的时间较短,不能进行有效反应,吸附效果不是很好。在实际生产中人们经常选择物理吸附材料进行有机废气去除,沸石、活性炭等吸附材料的孔状结构较大、物理吸附能力强,能够有效的去除有机气体。纤维吸附材料与颗粒状的吸附材料去污效果好、传质速率高[2]。
2.3 催化氧化燃烧法
使用氧化燃烧法处理有害、有毒、无回收价值气体的效果明显,相关人员使VOCs与氧气发生氧化反应,然后生成二氧化碳和水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆氧化反应的过程就是有机废气燃烧的过程,经过燃烧之后剩下的成分是没有危害的水与二氧化碳。促使氧化反应发生过程一是加热升温,使废气达到氧化反应的最低温度;二是催化氧化,不改变反应的温度和压强,在反应环境中添加金属催化剂(Pt、Ni)降低催化燃烧需要的温度。高效的催化剂是提升催化氧化效果的关键,近年来人们加大了整体催化剂的研究,整体催化剂的传质、传热与压降性能比颗粒催化剂要好,去除有机废气的效率也更高。
3 工业有机废气处理技术的前景展望
3.1 生物处理技术
使用生物处理技术去除有机废气是在特定的状态下根据有机废气的成分将其分解为水或二氧化碳,实现“硫化物→硫化氢→硫酸”和“有机氨→氨气→硝酸”的两大转化过程。使用生物处理技术能够提升有机废弃物的处理效率,对恶臭物的处理效果更为突出。生物处理技术与传统有机废气的处理技术相比设备操作更加简单,二次污染情况较少,具有很好的发展前景[3]。
3.2 放电等离子体技术
在所有的性有机废气处理技术中放电等离子技术的发展前景最好,高压放电技术能够对有机废气进行快速处理,通过高压放电技术产生的高能电子与活性离子,形成平衡等离子体,实现C-C、C-H等化学键断裂与废气中F、H、CI等原子发生置换,得到水和二氧化碳。在等离子体中添加金属氧化物,能够降低副产物的产量,提高放电等离子技术对污染物的去除率。高压放电技术的操作简便,节能效果好,适用于低浓度的有机废气处理。
3.3变压吸附技术
变压吸附技术与传统的吸附剂相比投入低、能耗小,自动化程度高。变压吸附技术利用吸附量随压力不同产生变化的特性,使用压力变换实现气体的提纯与分离,将污染气体分离出来,提炼出水与二氧化碳等无害气体。还能够利用组分气体有针对性的选择吸附剂,选择吸附性能较好的吸附材料。例如,CHIHARA等应用两塔工艺的变压吸附技术,使用高硅沸石吸附剂,吸附压力0.2MPa、脱附压力为0.04 MPa,主要用于二氯甲烷气体的处理中,处理效率高。变压吸附技术的可靠性较强,能够得到纯度较高的副产品,提高能源利用率,实现废气资源化 [4]。
3.4纳米TiO2光催化技术
我国的纳米技术研究起步较晚,但是发展速度很快,纳米技术被应用于多个领域中,获得了很好的社会效益。将纳米技术用于有机废气处理中能够将有机废气转化水和二氧化碳等无机小分子物质,去除多氯联苯、氯仿、有机磷化合物等去除难度较大的有机废气。在特定状态下,纳米TiO2可以将“三致”有机物彻底分解,得到水、二氧化碳和无机酸,不会出现再次污染。纳米TiO2光催化技术的化学活性高、价格低廉、安全性高、操作简便、无二次污染,在有机废气处理中得到了普遍重视,拥有很大的发展前景。
结语:
有些人认为环境污染时国家走向发达国家的必经之路,可以先发展工业,提高我国的GDP总值,然后再对解决环境污染问题。所谓“上山容易,下山难”,造成环境污染的途径有很多种,但是有效、经济的环境治理技术却不多,而且这需要投入大量的成本,短期内看不出治理效果。因此,笔者认为在发展工业的同时,就加强环境治理,从源头上切断污染源,减少污染物的排放,经济与环保两手抓。本文主要对有机废气的处理技术进行分析,在传统的处理技术上研发新技术,提高工业有机废气治理的效率。
参考文献
[1]廖月杏.对有机废气处理技术的几点探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,(21):585-585.
[2]吴庭吉,郭可可,陈光秀,等.工业有机废气处理的技术分析及前景展望[J].中国资源综合利用,2017,(5):49-51.
[3]杨志霞.挥发性有毒有害工业有机废气处理技术[J].科教导刊-电子版(下旬),2017,(9):267.
[4]王波,马睿,薛国程,等.工业有机废气热氧化技术研究进展[J].化工进展,2017,(11):4232-4242.
论文作者:李剑明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/10
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