有機廢氣治理技術及其組合工藝
VOCs是指常溫下飽和蒸氣壓大於70Pa,常壓下沸點低於260℃的有機化合物。主要包括烷烴、芳烴、酯類、醛類、苯、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴等。揮發性有機化合物來源廣泛,如工業源、交通源、農業生產源和生活源等,排放量相對較大的工業來源包括煉油廠、油漆、汽車塗裝、包裝印刷等。揮發性有機化合物的危害分為直接危害和間接危害。直接危害是指VOCs直接接觸人體,刺激人眼、呼吸道和神經係統,誘發多種疾病問題;間接危害是指VOCs會參與光化學反應,形成二次汙染物,從而增加煙氣和臭氧的濃度,危害人體健康和農作物生長。因此,為了改善大氣環境質量,維護人民健康,控製揮發性有機化合物的排放迫在眉睫。
常見的組合式VOCs治理技術
活性炭吸附+催化燃燒技術是利用活性炭或分子篩作為吸附劑吸附VOCs。當活性炭吸附飽和時,脫附係統啟動,脫附的有機廢氣進入催化氧化爐進行氧化反應,達到淨化廢氣的目的。這種組合工藝結合了吸附法和催化燃燒的優點,更適合處理大風量、低濃度的廢氣。活性炭吸附催化燃燒技術是我國處理揮發性有機化合物的自主創新工藝。該技術對處理後的廢氣要求較高,需要進行預處理,以避免粉塵影響活性炭和催化劑的處理效率。該技術具有淨化效率高、應用範圍廣、經濟效益好等優點。燃燒過程中釋放的熱量可以通過換熱器加熱解吸氣體,達到節能降耗的目的。由於其優異的特性,該技術已被廣泛應用於揮發性有機化合物廢氣的處理。
吸附+光催化技術
吸附+光催化技術是指在吸附劑表麵負載一層光催化劑。在紫外光的照射下,有機廢氣在催化劑的作用下分解成CO2、H2O和無機小分子。這種組合技術更適合處理低濃度廢氣。首先,揮發性有機物通過活性炭表麵豐富的微孔結構富集到光催化劑表麵,然後在紫外光和催化劑的作用下進行光催化反應,提高淨化效率。此外,吸附劑還可以吸附未完全反應的中間產物,避免二次汙染。吸附光催化組合技術優化了設備的空間結構,大大減少了設備的占地麵積。而且光催化反應條件溫和,能耗低,操作簡單,具有良好的應用前景。然而,該技術仍存在催化劑易失活、活性炭吸附能力有限等缺點。這會導致設備效率不穩定。為了實現該技術的工業化應用,有必要進一步研究具有優異特性的吸附材料和催化材料。
低溫等離子體+光催化技術
低溫等離子體+光催化技術是指在等離子體反應器中填充二氧化鈦催化劑。當反應器產生的高能粒子將有機汙染物分解成小分子時,這些物質在催化劑的作用下進一步氧化分解成無機小分子,從而達到淨化分離廢氣的目的。光催化劑和等離子體放電相互作用。催化劑可以改變等離子體放電的性質,使其產生氧化更強的新活性物質。等離子放電會影響催化劑的化學組成、比表麵積和催化結構,提高其催化活性,大大提高低溫等離子體光催化技術淨化VOCs的效率。該組合技術適用於處理大風量、低濃度有機廢氣,具有運行成本低、反應速度快、無二次汙染等優點。
隨著人們越來越重視環保汙染問題,VOCs 的排放標準日趨嚴格。每種有機廢氣末端治理技術都有自己的優勢和局限性,在選擇處理工藝時,需考慮技術、經濟以及管理指標,大限度地發揮每種治理技術的優勢,以達到企業投資優化。並且在當前處理技術的基礎上,對各技術所用到的材料和設備應不斷改進和完善,開發治理效果好、投資小、無二次汙染的新技術,以調動企業的積極性,做好大氣汙染的防治工作。