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废气VOC治理技术大全(看完都收藏了)

返回列表 浏览: 发布日期:2021-03-17 16:38【
挥发性有机化合物(VOCs),包括烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃及硫烃类化合物。其种类繁多,分布面广,污染严重,在多国环境优先污染物名录,VOCs占80%以上。

(一)有机废气治理技术

有机废气处理的方法主要有两类:回收法与消除法。回收法主要有炭吸附、变压吸附、冷凝法及膜分离技术,通过物理方法,用温度、压力、选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离VOC;消除法有热氧化、催化燃烧、生物氧化及集成技术,通过化学或生化反应,用热、催化剂和微生物将有机物转变成为CO2和水。

(1)回收技术

1、炭吸附法

利用吸附剂(粒状活性炭活性炭纤维)的多孔结构,将废气中的VOC捕获。将含VOC的有机废气通过活性炭床,其中的VOC被吸附剂吸附,废气得到净化,而排入大气。炭吸附法主要用于脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等的回收。

环保:废气VOC治理技术大全及各地VOC排污收费标准

当炭吸附达到饱和后,对饱和的炭床进行脱附再生;通入水蒸汽加热炭层,VOC被吹脱放出,并与水蒸汽形成蒸汽混合物,一起离开炭吸附床,用冷凝器冷却蒸汽混合物,使蒸汽冷凝为液体。若VOC为水溶性的,则用精馏将液体混合物提纯;若为水不溶性,则用沉析器直接回收VOC。比如,涂料中所用的“三苯”与水互不相溶,故可以直接回收。

炭吸附技术主要用于废气中组分比较简单、有机物回收利用价值较高的情况,适于喷漆、印刷和粘合剂等温度不高,湿度不大,排气量较大的场合,尤其对含卤化物的净化回收更为有效。

2、冷凝法

将废气冷却使其温度低于有机物的露点温度,使有机物冷凝变成液滴,从废气中分离出来,直接回收。但这种情况下,离开冷凝器的排放气中仍含有相当高浓度的VOC,不能满足环境排放标准。要获得高的回收率,系统需要很高的压力和很低的温度,设备费用显著地增加。

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冷凝法主要用于高沸点和高浓度的VOC回收,对中等沸点和高挥发性有机物回收效果并不好。

3、膜分离技术

膜分离技术的基础就是使用对有机物具有选择渗透性的聚合物膜,该膜对有机蒸气较空气更易于渗透10-100倍,从而实现有机物的分离。适于高浓度、高价值的有机物回收,其设备费用较高。

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最简单的膜分离为单级膜分离系统,直接使压缩气体通过膜表面,实现VOC的分离。单级膜因分离程度很低,难以达到分离要求,而多级膜分离系统则会大大增加设备投资,故而在这方面的技术还有很大的研究空间。
废气VOC治理技术大全

4、变压吸附技术

吸附剂在一定压力下吸附有机物;当吸附剂吸附饱和后,通过压力变换来“释放”脱附的有机物。其特点是无污染物,回收效率高,可以回收反应性有机物。但是该技术操作费用较高,吸附需要加压,脱附需要减压,环保中应用较少。

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(2)消除技术

1、热氧化

通过燃烧来消除有机物的,其操作温度高达700℃-1,000℃,这样不可避免地具有高的燃料费用;为降低燃料费用,需要回收热量,有两种方式:传统的间壁式换热,新型非稳态蓄热换热技术。

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间壁式热氧化是用列管或板式间壁换热器来捕获净化排放气的热量,它可以回收40%-70%的热能,并用回收的热量来预热进入氧化系统的有机废气。预热后的废气再通过火焰来达到氧化温度,进行净化,间壁换热的缺点是热回收效率不高。

蓄热式热氧化(简称RTO)回收热量采用一种新的非稳态热传递方式。主要原理是:有机废气和净化后的排放气交替循环,通过多次不断地改变流向,来最大限度地捕获热量,蓄热系统提供了极高的热能回收。

2、催化燃烧

使用类似热氧化的方式来处理VOC,用铂、钯等贵金属催化剂及过渡金属氧化物催化剂来代替直接燃烧方式,操作温度通常为250℃-500℃。与热氧化相似,系统仍可分为间壁式和蓄热式两类热量回收方式。

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3、集成技术(炭吸附+催化氧化)

对于大流量、低浓度的有机废气,先用活性炭捕获废气中的有机物,然后用热空气来脱附;把浓缩后的气体送到催化燃烧装置中,利用催化燃烧适于处理较高浓度的特点来消除VOC。而催化燃烧放出的热量可以用来预热进入炭吸附床的脱附气,降低系统的能量需要量。

(二)低浓度、大风量有机废气的治理


在使用有机溶剂的行业中,象汽车涂装、印刷等行业,有机溶剂浓度低、风量大,若采用上述方法都将使用庞大的设备,耗用大量经费。目前对这类低浓度、大风量的有机废气,主要采用下面几种方法进行治理。

1、蜂窝轮式浓缩系统

该系统采用蜂窝轮,连续不断地将低浓度、大风量的排气中的有机溶剂吸附、分离;然后,再用小风量的热风脱附得到高浓度、小风量的含有机溶剂气体。浓缩后的气体再与小型的催化燃烧或活性炭回收装置组合,构成经济的处理系统。

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脱附后的排气只要用吸附风量十几分之一的装置就可以进行处理了。该系统体积小,费用低,在国外已成为治理低浓度、大风量有机废气的首选方法,并得到广泛应用。

2、液体吸收法

通过有机废气与液体吸收剂接触,使其中的有机溶剂被吸收剂所吸收,再经解吸,将有机溶剂除去或回收,井使吸收剂获得再生重复利用。

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3、生物处理法

生物脱臭使用微生物将有机溶剂分解。因耗能非常低,运转费也很便宜而受到人们重视,特别是在欧洲,以德国为中心进行技术开发,应用实例逐渐增多。

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4、 固体膜分离净化法

气体的膜分离过程是利用被分离组分对膜的渗透性能差异实现的。利用膜分离方法将低浓度有机废气富集,然后加以回收或以催化燃烧的方法,目前技术尚不成熟。

5、光催化氧化技术

利用臭氧作为辅助氧化剂,实现光催化氧化苯,以及各种光催化氧化反应为补偿技术的治理含苯、甲苯、二甲苯、乙基苯废气的应用。研究表明,光催化氧化反应同活性炭吸附、催化燃烧法等补偿技术相比,具有经济潜力。

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