摘要:本文简述了有机废气治理的涵义,对挥发性有机废气治理技术现状进行了介绍,重点分析和探讨了挥发性有机废气治理技术进展和应用,以供参考。
关键词:挥发性有机废气;治理技术;现状;进展
前言
挥发性有机废气是一种有害气体,其沸点与水的沸点相近,有些挥发性有机废气的沸点处于高温的状况,这时该挥发性有机废气的饱和蒸汽压都会超过133.3Pa,在该条件之下,它们也许会成为挥发性有机化合物,而该种有机挥发化合物会对空气产生污染,危害人类的身体健康。
1有机废气治理简述
对有机废气治理的方式主要依据其各种成分的化学性质,如果按有机废气的处理形式,也可以把有机废气的治理技术概括为两个部分:浓缩回收以及分解消除。浓缩回收采用的方法包括吸附、吸收、膜分离、冷凝等,通过把有机废气中挥发性有机物进行浓缩之后进一步回收和再生。分解消除则是充分利用热、电、光、等离子体、催化剂以及微生物等手段,把挥发性有机废气彻底分解成二氧化碳和水等物质,实现去毒目的。目前,对工业有机废气的治理技术相对来说已经比较成熟,各种治理方法层出不穷,但也都存在局限性和适用性的问题。因此,只能统筹考虑废气的性质、种类、净化要求、浓度以及经济性等方方面面的因素,搭配选择几种有机废气治理方式综合运用,才能达到预期的处理目标。
2挥发性有机废气治理技术现状
2.1冷凝法
冷凝法是一种常用且十分简单的废气回收技术,指先对废气进行冷却,使废气中的有机物发生冷凝形成液滴,然后通过分离得到有机物。因受到有机物蒸汽压等因素的影响,从冷凝装置中离开的废气仍含有有机物,无法达到预期的排放标准。此外,要想提高回收率,必须提高压力和降低温度,这就要求投入更多的成本。因此,该法主要用于回收率实际要求一般的情况,如从中高浓度废气中分离有机物。
2.2吸收法
吸收法即依靠液体吸收剂和废气之间的接触来移除有机物,包括物理吸收法与化学吸收法。溶剂吸收属典型的物理吸收法,常用吸收剂包括煤油、水或柴油,使废气从气相变为液相,进而完成有机物的分离。在吸收剂吸收足够有机物后,应进行后续处理,从混合组分中提取吸收剂,常用的提取方法为加热。该方法成本相对较高,必须使水在高温下持续沸腾以蒸汽的形式析出,才能得到高纯度有机物,此时即便能回收水蒸气,也难免造成一定程度的损失。
2.3吸附法
吸附法指采用具有较大比表面积的材料对废气进行处理,利用多孔的特性吸附有机物分子。目前,该方法已成功应用于喷漆、印刷等多个领域,吸附对象也众多,如四氯化碳、苯与二甲苯等。吸附时会放出一定热量,随吸附材料比表面积不断增大,其吸附性能增强,吸附时放出的热越多。而如果有机物实际浓度较高,会使吸附装置内部温度骤升,有发生火灾的危险。在吸附至饱和状态后,需要使用热空气施以脱附再生。因吸附剂会由于频繁脱附而降低性能,所以其寿命较短,且对配套设施有较高要求。
2.4膜分离法
膜分离法是指在压力作用下,依靠不同组分在膜结构中有不同吸附力的特点进行分离。膜与废气相接触后,有机物能从膜中透过而其他组分不可,从而实现分离。使用中需在进料侧施加压力,形成稳定压力差,使渗透得到足够动力。
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3挥发性有机废气治理技术进展和应用
3.1微波催化氧化技术
随着科学技术的不断发展,微波催化氧化技术作为一种高科技的治理技术,该种治理技术获得了飞速的发展,它能够与传统的填料吸附技术进行有效的结合,进而使得挥发性有机废气的治理能力得以提升,运用该种办法,实现传统解吸治理方法向着微波解吸治理办法的转变,进而使得挥发性有机废气处理效果的极大提升。在对挥发性有机废气进行治理的过程当中,运用该治理技术,不仅仅可以将挥发性有机废气的吸附与解吸时间缩短,同时运用微波催化氧化技术对挥发性有机废气进行治理能够减少各个能源的浪费与消耗,使得处理废气的费用得以减少,提升处理挥发性有机废气的能力。目前其中运用的吸附剂能够接连运用大概二十次,并且在反复利用该些吸附剂的过程当中,可以达到很好的吸附效果,进而使得挥发性有机废气获得彻底的治理。
3.2活性炭吸附-催化燃烧治理技术
随着时代的不断发展创新,活性炭吸附-催化燃烧技术应运而生,相较于传统的碳吸附技术,其具备的吸附能力更强。活性炭纤维治理技术的工作原理为先使用活性炭对挥发性有机废气进行吸附与浓缩,活性炭的吸附达到一个饱和的状态时应当将催化燃烧相关设备进行启动,同时运用热空气局部加热活性炭吸附床,从吸附床中吸出的较高浓度的废气就能够在催化反应床当中发生相应的氧化反应,进而达到去除挥发性有机废气的目标。当活性炭的再生次数达到一定数量之后,活性炭的吸附能力会发生明显的降低。活性炭纤维治理技术是当今处理挥发性有机废气当中运用得最多的办法,对苯类废气具备较好的吸附能力,但是对烃类废气的吸附能力相对而言较差。然而,该种技术的运行成本相对比较高,倘若环境的湿度较大,活性炭吸附-催化燃烧技术则不适用。
3.3光催化氧化技术
在众多挥发性有机废气治理技术当中的光催化氧化技术指的是在一定波长光照下,运用催化剂当中光催化这一性质,将“电子-空穴”(高能粒子)对激发出来,“电子-空穴”对和氧、水产生化学反应,产生具备强氧化能力的自由基活性物质,将有机物氧转化为水与二氧化碳。Albericial发现的纳米TiO2具备吸附能力强、无毒、较高的紫外线吸收率、来源宽广、抗光腐蚀性、价格较为低廉、高催化活性、化学稳定性较高等优点。纳米TiO2可以在常温常压下将空气直接当作氧化剂,进而能够使各种有害气体分解为对环境无害的气体,避免了二次污染的发生,在紫外线辐射这一条件下即可发生反应,且反应的速度较快,反应的时间仅仅几小时甚至于几分钟,所以,光催化氧化技术是一种及其便利的净化技术。
3.4生物治理技术
在挥发性有机废气的治理技术当中的生物治理技术是一个全新的治理办法,该种治理技术主要原理在于以生物治理技术的发展过程作为依据,利用降解微生物的全过程,有效自理挥发性有机废气,使其转化为二氧化碳、水等无机物产物,从而达到有效治理挥发性有机废气的效果。然而,因为该种治理技术治理挥发性有机废气的过程相对较为复杂,在运用生物治理技术对挥发性有机废气进行处理的过程中,难以确保挥发性有机废气在气相当中不会产生对环境有害的物质,从而影响到生物治理技术对挥发性有机废气的处理效果,所以,在实际的运用当中,应当对液化气态污染物这一环节进行严格的注重,挥发性有机废气液化之后,需经过各污染物的生物吸附、新陈代谢、降解的液化全过程。然而,目前该种治理方式还没有形成一个较为完善的理论,在实际的运用当中还没有找到适合的办法,所以,要运用生物技术对挥发性有机废气进行有效治理,仍需更多的科技人员的努力,对挥发性有机废气进行进一步的探究。
4结束语
综上所述,目前,在挥发性有机废气治理领域,我国技术研究已取得一定效果,表现为对多项现有技术进行整合利用,发挥不同技术的优势,通过整合弥补各自缺点,提高治理效率和回收率,减少环境污染。
参考文献
[1]康宇.挥发性有机废气治理技术的现状和进展[J].黑龙江科技信息,2017,(10):23.
[2]张建刚,郑杰,蔺晓康.挥发性有机废气治理技术进展分析[J].化工管理,2017,(3):144+146.
论文作者:谢星乐
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/16
标签:废气论文; 挥发性论文; 技术论文; 有机物论文; 活性炭论文; 较高论文; 该种论文; 《基层建设》2018年第24期论文;