工业废气中挥发性有机化合物的净化技术

钟朗丁 梁旭林

（广州市杰人环保科技有限公司广东广州510800）

工业废气中挥发性有机化合物的净化技术

钟朗丁 梁旭林

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工业废气中挥发性有机化合物（VOCs）是污染环境空气的主要污染物，这样会在很大程度上危害人们的身体健康安全，为此加强工业废气中VOCs的净化治理显得尤为重要。目前，VOCs净化技术主要包括冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法、生物法、等离子体法等，为了提高工业废气中VOCs净化效果，应该从经济性、可行性、合理性等多个方面选择最合理的废气治理方案。

工业废气；挥发性有机化合物；净化技术

挥发性有机物（VOCs）是工业废气中最主要的一种空气污染物，有机废气是危害人体健康的重要污染物质，该种物质会和大气中NO2发生反应产生O3，进而出现光化学烟雾，同时也会伴有很强烈的恶臭和异味，散发到空气中，这样会对人的呼吸道以及眼睛造成强烈刺激，也会导致急性毒性，在环境中容易破坏臭氧层，也容易出现易燃易爆事件。目前有很多种有机废气治理方法，文中主要针对工业废气中VOCs的净化技术进行了几点思考。

1 冷凝法

该种净化技术的基本原理是不同温度以及不同压力下，气态污染物的饱和蒸汽压也会有很大不同，一旦增加大气压力或者降低温度的情况下，可以凝结某些污染物，这样就可以达到回收或者净化的目的。冷凝法处理技术需要的操作条件以及设备相对而言较为简单，而且回收物质纯度相对较高，但是气体净化程度相对比较低，需要消耗较高的能量，对于浓度较低的废气净化也是如此。对于高浓度有机废气净化处理比较适合采用冷凝法，尤其是单纯组分的气体回收比较适用。冷凝法是燃烧或者吸附净化的一种预处理方法，可有效减轻后期处理负担。

2 吸收法以及吸附法

当前对于废气处理基本上很少会采用吸收治理法，主要是因为没有选择到合适的吸收剂。VOCs处理中已经广泛应用到吸附法这种废气净化技术。低浓度的有价值的有机废气一般主要采用吸附法回收，该法可以使有机废气成为有价值的资源。吸附法的去除率比较高，并不会造成二次污染，而且操作简便，可以自动控制。但是这种净化处理技术在吸附容量方面有很大局限性，而且对于高浓度有机气体处理并不是非常适用。如果废气中混杂其他的有胶粒物质或者混有其他杂质的情况下，吸附剂很容易失效，吸附剂也需要再生。吸附法中最关键的是选择最合适的吸附剂，吸附剂的细孔结构比较密集，而且内表面积比较大，其化学性质比较稳定、吸附性能也比较好，具有耐高压、耐高温、耐水、耐酸碱、破碎难度小、空气阻力小等诸多优点。硅胶、活性氧化铝以及活性炭等是目前比较常用的几种吸附剂，如果含有气溶胶杂质或粉尘、净化复合性有机废气或者有机废气浓度比较高的情况下，一定要先采用碱洗、酸洗、水洗等多种方式对气体进行预处理。如果气体含有大量粉尘，一定要先除尘；如果是高温有机废气，应该先采用冷却、过滤降温处理。

3 燃烧法

如果废气中含有较高浓度的可燃有害组分，或者这个组分燃烧热值相对较高的情况下，可以直接采用燃烧法。想要有效维持燃烧的话，必须要求燃烧释放的热量可以补偿向环境中散发的热量。如果废气中的可燃有机组分相对较低的话，自身无法维持有效燃烧，可以选择热力燃烧，热力燃烧过程中通过燃烧一些辅助染料，可以将温度达到燃烧需要的温度，这样就可以氧化其中的气体污染物。配焰燃烧系统以及离焰燃烧系统是目前最为常用的两种燃烧方式。

4 生物净化技术

该技术主要是基于微生物处理废水的前提下发展起来的，和废水生物处理技术不同的是，废气中的有机物可以先从气相转化到液相。有机废气采用生物法净化处理的实质也就是将废气从气相转化到固相表面液膜或者液相，然后通过微生物将固相表面液膜或者液相表面液膜中的有机污染物进行降解。生物净化技术的主要净化原理是根据传统气体吸收双膜理论提出的一种生物膜理论，生物反应器处理废气的流程主要有三个阶段：（1）废气中有机污染物和水接触，并且溶解。（2）有机污染物溶解在液膜中，在浓度差的作用下，有机污染物可以进一步扩散到生物膜中，这样就可以捕获、吸收其中的微生物。（3）有机污染物进入到微生物体内，在自身代谢过程中可以作为一种营养物质或者能源进行分解生成水、CO2等简单的无机物或者细胞组成物质。

5 等离子体处理法

低温等离子体处理法的基本作用原理是通过外加电场作用，介质放电的过程中会产生大量高能粒子，这些高能粒子会结合有机污染物分子发生一些比较复杂的化学反应，将有机污染物降解成一些无害、无毒的物质。电晕放电法、介质阻挡放电法以及电子束照射法等都是比较常用的低温等离子体技术，这些处理方法并不会造成二次污染，而且耗能也比较低，在室温条件下可以和催化剂发生反应，这样有利于减少能源消耗。

工业废气中VOCs治理技术中，主要采用冷凝法对高浓度有机废气进行预处理，回收有机物。虽然吸附技术以及吸收技术是成熟合成型，然而因为该种治理技术的处理设备容量相对有限、吸附剂需要再生、需要处理吸收剂等诸多问题，在很大程度上会限制吸附技术以及吸收技术的应用。催化燃烧技术适用于高低浓度有机废气处理，同时具有净化程度高、操作简便、投资少、设备简单等诸多优点，应用较为广泛。等离子体法可常温常压下操作，去除率高、适应性强，运行管理方便，运行费用低，应用范围广。

[1]朱世勇.环境与工业气体净化技术［M］.北京：化学工业出版社，2001，502．

[2]李守信，宋剑飞.挥发性有机化合物处理技术的研究进展［J］.化工环保，2008，28（1）：1-7.