源和環保設備---七大VOC廢氣處理技術工藝詳解

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當前,VOC廢氣處（chù）理技術主要包括熱破（pò）壞法、變壓吸附分離與淨化技術、吸附（fù）法（fǎ）和氧化處理方法等。

一、VOC廢氣處（chù）理技術——熱破壞法

熱破壞法是指直接和輔助燃燒有機氣體，也就是VOC，或利用（yòng）合適的催化劑（jì）加快VOC的化學反應，最終（zhōng）達到降低有（yǒu）機物濃度（dù），使其不再具有危害性的一種處理方法。

熱破壞（huài）法對於濃度較低的有機廢氣處理效果比較好，因此，在處理低濃（nóng）度廢氣中得到了廣泛應用。這種方法主要分為兩種，即直接火焰燃燒和催化燃燒。直（zhí）接火焰燃燒（shāo）對有機（jī）廢氣的熱處理效（xiào）率相對較高，一般情況下可達到 99%。而催化燃燒指（zhǐ）的是（shì）在催化床層的（de）作用下，加快有機廢氣的化學反（fǎn）應速度。這種方法比直接燃燒用時更少，是（shì）高濃度、小（xiǎo）流量有機廢氣淨化的首選技術。

二、VOC廢氣處理技（jì）術——吸附法

有機廢氣中的吸附法主要適用於低濃度、高通量（liàng）有機廢氣。現階段，這種有機廢氣的處（chù）理方法已經相當成熟，能量消耗（hào）比較小，但是處理效率卻非常高，而且可以徹底淨化有（yǒu）害有機廢氣。實踐證明，這種處理方法值得推廣應用。

但是這種方法也存在一定缺陷，它需要的設備體積比較龐大，而且工（gōng）藝流程比較複雜;如果廢（fèi）氣中有大量雜質，則容易導致工作人（rén）員（yuán）中毒。所以，使用此方法處理（lǐ）廢氣的關鍵在於吸附劑。當前（qián），采（cǎi）用吸附法處理有機廢氣，多使用活性炭，主要是因（yīn）為活性炭細孔（kǒng）結構比較好，吸（xī）附性（xìng）比較（jiào）強。

此外，經（jīng）過氧化鐵或臭氧處理，活性炭的吸附性能將會更好，有機廢（fèi）氣的處理將會更加安全和有效。

三（sān）、VOC廢氣處理技術——生（shēng）物處理法

從處理的基本原理上講，采用生物處理方（fāng）法處理有機（jī）廢氣，是使用微生物的生理過程（chéng）把有機廢氣中的有害物質轉（zhuǎn）化為簡單的無機物，比如（rú）CO2、H2O和其它簡單無機物等。這是一種無害的有機廢氣處理方式。

一般情（qíng）況下，一個完整的生物處理有機廢氣過程包括3個基（jī）本步驟：a) 有機廢氣中（zhōng）的有機汙染物首先與水接觸，在水中可以迅速溶解;b) 在液（yè）膜中溶解的有機物（wù），在液態濃度低的情況下，可以逐步（bù）擴散到（dào）生物膜中，進而被附著在生物膜上的微生物吸收;c) 被微生物吸收的有機廢氣（qì），在其自（zì）身生理代謝過程中，將會被降解，最終轉化為對環境沒有（yǒu）損害的化合物質。

四、VOC廢氣處理技術——變壓吸附分離與淨化技術

變壓吸附（fù）分離與淨化技術是利用氣體組（zǔ）分可吸附在（zài）固體材料上的特性，在有機廢氣與分離淨（jìng）化裝置中，氣體的壓力會（huì）出現一定的變化，通過這種壓力變化來處理（lǐ）有機廢氣。

PSA 技術主要應用的是物理法，通過物理法來實現有機廢氣的淨化，使用材料主要是沸石分子篩。沸石分子篩，在吸附選（xuǎn）擇性和吸附量兩方麵有（yǒu）一定優勢（shì）。在一定溫（wēn）度和壓力下，這種沸石分子篩可以（yǐ）吸附有機（jī）廢（fèi）氣中的有（yǒu）機成分，然後把剩（shèng）餘氣體輸送（sòng）到下個環節中。在吸附有（yǒu）機廢氣後，通過一定工序將其轉化，保持並提高吸附劑的再（zài）生能力，進而可讓吸附劑再次投入使用，然後重複上步驟工序，循（xún）環反複，直到有機廢氣得到淨化（huà）。

近年（nián）來，該技術開始在（zài）工業生產中應用，對於氣體分離有（yǒu）良好效果。該技術的主要優勢有：能源消（xiāo）耗少、成本比（bǐ）較低、工序操作自（zì）動化及分離（lí）淨（jìng）化後混合物純度比較高、環境汙染小（xiǎo）等。使用該技術對於回（huí）收和處理（lǐ）有（yǒu）一定價值的氣體效果良好，市場發展（zhǎn）前景廣（guǎng）闊（kuò），成為未來有機廢氣處理技術的（de）發展方向。

五（wǔ）、VOC廢氣處理技術——氧化（huà）法

對於有毒、有害，而且不需要回收的VOC，熱氧化法是（shì）最適合的處理技術（shù）和方法。氧化法（fǎ）的基本原理：VOC與O2發生氧化反應，生成CO2和H2O，化（huà）學方程式如下：

從化學反應方程式上看，該氧化反應和化學上（shàng）的燃燒過程相類似，但其由於VOC濃度比較低，在化學反應中（zhōng）不會產生肉眼可（kě）見的火焰（yàn）。一般情（qíng）況下，氧化法通過兩種方法（fǎ）可確保氧化反應的（de）順利進行：a) 加熱。使（shǐ）含有VOC的有機廢氣達到反（fǎn）應溫度（dù）;b) 使用催（cuī）化劑。如果溫度比較低，則氧化反應可（kě）在催化劑表（biǎo）麵進行。所以，有機廢氣處（chù）理的氧化法分為以下兩種方（fāng）法：

a) 催化氧（yǎng）化法。現階段，催化氧化（huà）法使用的催化劑有（yǒu）兩種，即貴金屬催化劑和非貴金（jīn）屬催化劑。貴金屬催化劑主要包（bāo）括Pt、Pd等，它們以細顆粒形式依（yī）附（fù）在催化（huà）劑載體上，而催化劑載體通常是（shì）金屬或陶瓷蜂窩，或散裝填料;非貴金屬催化劑主要是（shì）由過渡元素金屬氧化物（wù），比如MnO2，與粘合劑經過一定比例混合（hé），然（rán）後製成的催化劑。為（wéi）有（yǒu）效防止催化劑中毒後喪失催化（huà）活性，在處理前必須徹底清除可使催化（huà）劑中（zhōng）毒的物（wù）質，比如Pb、Zn和Hg等。如果有機廢氣中的催（cuī）化劑毒物、遮蓋質無法清（qīng）除，則不可使用這種催化氧化法處理（lǐ）VOC。

b) 熱氧化法。熱氧化法當前分為三種：熱力燃燒式（shì）、間壁式、蓄熱式。三種方法的主要區別在於熱量回收方式。這三種方法均能催化法結合，降低化學反應的反應溫（wēn）度。

熱力（lì）燃燒式熱氧化器，一（yī）般（bān）情況下是指氣體焚燒爐。這種氣體焚燒爐由（yóu）助燃劑、混合區和燃燒室三部分組成。其中，助燃劑，比（bǐ）如天然氣、石油等，是輔助燃料，在燃燒過程中，焚燒爐內產生（shēng）的熱混合區可對VOC廢氣預熱，預熱（rè）後便可為有機廢氣的處理提供足夠空間、時（shí）間，最終（zhōng）實現有機廢氣的無害化處理。

在供（gòng）氧（yǎng）充足條件下，氧化反應的反（fǎn）應程度——VOC去除率——主要取決於“三T條件”：反應溫度(Temperat)、時間(Time)、湍流混合情況(Turbulence)。這“三T條（tiáo）件”是相互聯係的（de），在一定範圍內（nèi），一個條件的改善可使另外兩個（gè）條件降低。熱力燃燒式熱氧化器的缺點在於：輔助燃料價格高，導致裝置操作費（fèi）用比較高。

間壁式熱氧化器指的（de）是在熱（rè）氧（yǎng）化裝置（zhì）中，加入間壁式熱交換器，進（jìn）而把燃燒室排出氣體的熱量傳送（sòng）給氧化裝置進口處溫度比較低的氣體，預熱完成後便可促成氧化反應。現階段，間壁式熱交換器的熱回收率（lǜ）最高可達85%，因此大（dà）幅降低了輔助燃料的消耗。一般情況下，間壁式熱交（jiāo）換器有三種形式：管式、殼式和板式。由於熱氧化溫度必須控製在800 ℃～1 000 ℃範圍內，因此，間壁（bì）式熱交（jiāo）換必須由（yóu）不鏽鋼或合金材料製成。所以間壁式熱交換器的造價相當高，而這也是其缺點所在。此外，材（cái）料的熱應力也很難（nán）消除（chú），這是間壁式熱交換的另（lìng）外一個缺點。

蓄熱式熱氧化（huà）器，簡稱為RTO，在熱氧化裝置中計入蓄熱式熱交換器，在完成VOC預熱後便可進行氧化反應。現階段，蓄熱式熱氧化器的熱回收率已經達到了95%，且其占（zhàn）用空間比較小，輔助燃料的消耗也比（bǐ）較少。由於當前的蓄熱材料可使用陶（táo）瓷（cí）填料，其可處理腐蝕性或（huò）含有顆（kē）粒物的VOC氣（qì）體。

現階段，RTO裝置分為旋轉式和閥門切換式兩種，其（qí）中，閥門切換式是最常見的一種，由2個或多個陶瓷填充床組成，通過切換閥（fá）門來達到改變氣流方向的目的。

六、VOC廢氣處理技（jì）術——液體吸收（shōu）法

液體吸收法指的是通過吸收（shōu）劑與有機廢氣（qì）接觸，把有機（jī）廢氣中的有害分子（zǐ）轉移到吸收劑中，從而實現分離有機廢氣的目的。這種處理方法是一種典型的物理化學作用過程。有機廢氣轉移到吸收劑中後，采用解析方法把吸收劑中有害分子去除掉，然後回收，實現吸收劑（jì）的重複使用和利用。

從作用原理的角度劃分，此方法可（kě）分（fèn）為化學方法和物理方法。物理（lǐ）方法是指利用物（wù）質之間相溶的原理，把水看作吸收劑，把有（yǒu）機廢氣中的有害分子去除掉，但是對於不溶於水的廢氣，比如苯，則隻能通過化學方法清除，也就是通過有機廢氣與溶劑發（fā）生化學反應，然後予以去除。

七、VOC廢氣處理技術——冷（lěng）凝回收（shōu）法（fǎ）

在不同溫度下，有機物質的飽和度不同，冷凝回收法便（biàn）是利用有機物這（zhè）一特（tè）點來發（fā）揮作用，通過降低或提高係統壓力（lì），把處於蒸汽環境中（zhōng）的有機物質通過冷凝方式提取出來（lái）。冷（lěng）凝提取後，有機廢（fèi）氣便可得到比較高的淨化。其缺點是操作難度比較大，在常溫下也不容易用冷卻水（shuǐ）來完成，需要給冷凝水（shuǐ）降溫，所以需要（yào）較多費用（yòng）。這種處（chù）理方（fāng）法主要適用（yòng）於濃度（dù）高且溫度比較低的有機廢氣處理。

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（來源（yuán）：環保在線）