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盤點vocs治理工藝有哪些

作者: VOCS廢氣治理 編輯: VOCS廢氣治理 來源: VOCS廢氣治理 發布日期: 2019.03.12


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    VOCs的治理,首先需要透徹分析VOCs產生原因,找到其排放源頭,分析其主要成分。其次就生產的每個環節進行檢測和分析,尋找治理切入點,針對VOCs易揮發的特性做好密封治理和源頭治理的工作。然後深入每個生產環節,針對汙染源進行專門處理。最後就治理的每個環做好實時監控和總結,不斷改進治理方案。


    VOCs排放涉及麵廣,包括化工、醫藥、餐飲、幹洗等多個行業,治理工作需多部門協調合作,VOCs防治也是一項複雜的工程。由於來自不同行業的VOCs種類不同,成分各異,采用的監測方法、監測標準和治理技術也各不相同。
目前,未被納入環保視野的VOCs物質還有很多,並且在這一問題上缺少成熟的標準、規定和辦法。
一、VOCs的來源
    VOCs治理是國內環保治理的大難題,治理vocs首先要了解vocs的產生原因。那麽VOCs的來源是什麽?對大氣汙染的貢獻究竟有多大?
VOCs的來源一部分是自然排放,比如植物排放。美國有一個地方叫Smoky mountain,那裏沒有任何的工業,但是森林排放了很多VOC導致了藍霾(Blue Haze)的形成。另一部分是人為排放,包括機動車、工業等。
    VOCs導致PM2.5和臭氧的形成過程是完全不一樣的。臭氧的形成簡單一點,主要是VOCs和氮氧化物(NOx)在太陽光下發生的氧化反應。
城市中VOCs的排放主要來源於機動車,其次還有煉油與化工廠等工業源,植物排放對VOC的貢獻也不能忽視 。VOCs對PM2.5的貢獻主要涉及二次有機氣溶膠的形成,這是一個非常複雜的大氣化學過程。VOC可能成千上萬種,其形成二次有機氣溶膠的機理,包括物理與化學過程,學術界還不是完全清楚。

    不僅是在中國,在世界範圍內都是如此。有的城市主要汙染物是PM2.5,有的城市是臭氧,這與大氣化學過程有關,不同種類的VOCs會導致不同類型的汙染。
二、常見工業vocs廢氣的分類
    VOCs(Volatile organic compounds)即揮發性有機化合物,是一類常見的大氣汙染物,產生於油漆生產、化纖行業、金屬塗裝、化學塗料、製鞋製革、膠合板製造、輪胎製造等行業。有害的揮發性有機化合物主要包括丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。
    工業企業中揮發性有機廢氣(VOCs)按產生來源劃分,主要有以下幾種:
1、噴漆廢氣:主要成分為丙酮、丁醇、二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等揮發性有機化合物,主要產生於油漆噴塗等表麵處理企業,常見的處理方法有油簾吸收、水簾吸收,再配合二三級的活性炭吸附等。
2、塑料、塑膠廢氣:主要成分為塑料、塑膠等粒子受熱加工過程中揮發出來的聚合物單體,因塑料、塑膠組成成分較為複雜,廢氣中主要含乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯晴和丁二烯等烯烴類塑料聚合物單體,但濃度普遍較低、風量大。
    涉及企業主要有塑料造粒企業、化纖生產企業、注塑企業、橡膠生產企業等,處理方法主要有活性炭吸收、等離子淨化等。
3、定型廢氣:主要成分為其主要成分為醛、酮、烴、脂肪酸、醇、酯、內酯、雜環化合物、芳香族化合物。涉及的企業主要為染整企業、化纖生產企業,通常采用水噴淋處理工藝和靜電吸附式處理工藝。
4、化工有機廢氣:主要由化工企業排放產生,廢氣成分同化工企業設計生產的化工產品種類有較大關係,普遍會采用冷凝回收及催化燃燒技術等淨化收集處理方法。
5、印刷廢氣:主要成分為油墨中揮發出來的甲苯、非甲烷類總烴、乙酸乙酯、乙醇等。涉及的企業主要為含有油墨印刷工序的企業,主要如包裝品、印花等公司,一般采用活性炭吸附。
三、常用vocs治理工藝介紹

常用的vocs治理工藝主要包括如下:
1、 吸附技術:利用吸附劑與汙染物質(VOCs)進行物理結合或化學反應並將汙染成份去除技術。
2、 吸收技術:由廢氣和洗滌液接觸將VOCs從廢氣中移走,之後再用化學藥劑將VOCs中和、氧化或其它化學反應破壞。
3、 冷凝技術:冷凝將廢氣降溫至VOCs成份之露點以下,使之凝結為液態後加以回收之方法。
4、 膜分離技術:用人工合成的膜分離VOCs物質。
5、 生物降解技術:利用微生物對廢氣中的汙染物進行消化代謝,將汙染物轉化為無害的水、二氧化碳及其它無機鹽類。
6、 熱焚燒法:基於廢氣中有機化合物可以燃燒氧化的特性,將其轉化無害物質CO2和H2O。熱焚燒法的機理是通過氧化、熱裂解和熱分解方法將VOCs中的有機物轉化為CO2和H2O排放,主要包括直接燃燒法、蓄熱燃燒法(RTO/RCO)和催化燃燒法(RCO)等。
   其中,直接燃燒對有機廢氣的熱處理效率相對較高,一般可達到99%以上,催化燃燒是指在催化劑的作用下,在溫度不高的情況下加快有機廢氣的反應速度,從而達到治理VOCs的目的。
7、 等離子體技術:等離子體場富集大量活性物種,如離子、電子、激發態的原子、分子及自由基等;活性物種將汙染物分子離解小分子物質。這種處理方法主要適用於濃度高且溫度比較低的有機廢氣處理。
    通常適用於VOC含量高(百分之幾),氣體量較小的有機廢氣的回收處理,由於大部分VOC是易燃易爆氣體,受到爆炸極限的限製,氣體中的VOC含量不會太高,所以要達到較高的回收率,需采用很低溫度的冷凝介質或高壓措施,這勢必會增加設備投資和處理成本,因此,該技術一般是作為一級處理技術並與其它技術結合使用。
8、 光催化技術:光催化劑納米粒子在一定波長光線照射下受激產生電子空穴對,空穴分解催化劑表麵吸附的水產生氫氧自由基OH,電子使其周圍的氧還原成活性離子氧,從而具備極強的氧化還原能力,將光催化劑表麵的各種汙染物摧毀。
四、vocs治理工藝小結
    焚燒法是目前最為普遍,也是較為有效和徹底的VOCs治理技術,如果不需要對廢氣中的有機物進行回收利用,通常采用焚燒法治理。但是無論是熱力焚燒還是催化燃燒法都需要將廢氣加熱到相應的可燃溫度,當廢氣中有機物濃度較低時,由於傳統催化燃燒技術和熱力焚燒技術換熱效率低,耗能大,治理設備運行費用都較高。
    近年來RTO和RCO由於換熱效率高,可以在VOCs較低濃度下使用,正在逐漸替代傳統熱力焚燒和催化燃燒法。但RTO仍存在投資成本高、占地麵積大,有二次汙染等問題;RCO存在整體式占地麵積小但維修困難,隻能處理較低濃度氣體,分體式占地麵積大,不能處理複雜成分氣體等問題。
    同時,由於我國RTO和RCO開發較晚,產品質量與國外大型廠商還存在差距。因此在推動焚燒法的同時,積極推動我國RTO和RCO產業的創新發展,突破發展瓶頸,將成為未來VOCs治理重點。
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