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挥发性有毒有害工业有机废气处理技术

2017-10-30杨志霞

科教导刊·电子版 2017年27期

杨志霞

摘 要 近年来我国的工业发展迅猛,虽然给人们的生活带来了便利,但是同时也带来了严重的环境污染问题。我国大部分城市中都普遍的存在雾霾天气,空气质量也大幅下降。这些现象主要是由工业生产中所产生的有机废气而造成的。想要从根本上治理VOCs的污染问题,就应该及时研发先进的技术,采取有效的措施合理的控制有机废气的排放。本文通过对我国目前的废气处理技术进行分析,并展望VOCs处理技术在未来的发展,做找到最有效的方法来治理VOC废气,为人们创造一个健康的生活环境。

关键词 有机废气 挥发气体 有毒有害 废气处理技术

中图分类号:X701 文献标识码:A

挥发性有机废气(VOCs)主要来源于工业生产,在各种化学品的生产及使用过程中都会产生废气。由于工业废气排放中涉及到了很多个行业,并且排放量巨大,因此必须及时的研发出有效的VOCs处理技术,控制住它的排放量。

1目前传统的VOCs处理技术

1.1冷凝处理法

冷凝法在所有处理技术中较为简单,而且方便操作,适用于油气排放处理工艺中。主要是通过对化学物质饱和度性质的利用,在不同温度下,有机物质的饱和程度不同,在压力系统的作用下即可根据废气中所含物质设置不同饱和度,将有机物冷凝分离。分离后可把有害废气物质进一步处理,有机物即可回收利用。这种方式回收率可以高达89.98%。但单纯的适用于高浓度小面积的VOCs废气处理,具有较大的局限性。

1.2高温燃烧技术

高温燃烧技术是对VOCs进行废气分解,如果直接将VOCs废气燃烧不仅无法消除当前存在的某些气体,还可能在燃烧过程中产生更多的有毒有害气体,虽然效率高但是回收率低。所以人们开始使用催化剂,在催化剂作用下,燃烧中不需要过高的温度,在一定程度上降低了成本费用,还减少了其他气体的产生。

1.3微生物吸收法

这种技术适合小范围的VOCs治理,是将产生的VOCs有机气体溶解在水中,通过微生物新陈代谢将其分解,排放到水中。这样的吸收方式不会对空气造成污染,而且微生物呼吸所产生的物质还有助燃效果。但应用于大面积的工业污染治理,将会造成严重的水污染。由于微生物中所含有的酶不能破坏VOCs废气中所含有的某些有机物的反应键,所以某些工业废气在使用微生物降解时需要很长的时间。

1.4催化氧化技术

催化氧化技术是在催化剂的作用下使VOCs发生化学反应,这种方式可在一定程度上将VOCs消除。一般常用热氧化技术,不同的方式主要区别在于催化剂的不同。目前最先进的就是光催化分解,采用半导体材料作为催化剂,催化效果显著且无危害。在对油漆等废气处理过程中,运用光催化技术和生物技术的组合方式可将苯浓度降低至98%。在模拟大气污染试验中发现,紫外线照射后可使VOCs废气中甲醛净化率高达79.5%。之后研究者发现新型纳米材料的催化效果以及VOCs废气治理效果比之前的都更显著,并逐渐的开始投入到工业有机废气治理中。

2 VOCs处理技术的发展方向

2.1变压吸附技术

新型变压吸附技术在我国还没有发展成熟,这种技术是通过对气体分压来完成吸附。在加压减压的操作下创造出不同的吸附环境,压力降低时可以把有机物从吸附剂上分离,与有机物的脱附技术结合起来,完成分离。比如在分离水和乙醇时,首先将被分离的废气输入到活性炭中,在一次的减压吸附中将水蒸气可以脱离出去,二次减压将乙醇蒸汽收集冷却即可得到乙醇产品。之后可将废气进行吸收。目前这种技术在气体领域更受到推崇,吸附材料逐渐的开始转向高吸附无污染的材料上。如果可以将这种新型技术引入到传统工艺中,将会节约大量的成本。

2.2等离子技术

在多项研究中发现,等离子技术在低温条件下可以有效的将重金属中的废气去除。由于等离子是一种良性的导体,在研究中使用纳米二氧化硅以及铜离子经过浸渍,来改善活性炭的性能。结果发现二氧化硅在低温条件下对活性炭起到了协助作用,使净化率达到95.1%,相对来说铜离子等金属物质对甲醛吸收效果不明显。低温等离子技术可以在化学过程中放电吸电来控制离子的运动,来达到除去废气的效果。但是由于成本较高,新型等离子技术还未广泛被使用,仍然处于初级阶段。

2.3生物技术

生物技术治理废气的方法有很多种,利用微生物吸收转换、生物滴塔等都在广泛应用。近年来生物分子转换技术在废气处理中取得效果显著,受到了各个部门的重视。有毒有害的气体通过转换可变成可回收物质,符合当今的社会发展观。不仅操作简单成本低,还可以变废为宝,在未来发展中值得被推崇。

3结语

工业排放的挥发性有毒有害有机废气已经受到了国家环境管理部门的重视。通过对以上技术的分析发现,VOCs废气处理的方式也越来越多,但任何一种处理技术都有自己独特的优势同时也存在不足。未来的发展过程中生物技术等新型的VOCs处理技术将会广泛的应用在工业生产制造中。另外应该根据产业的实际需求,选择合适的废气治理技术,将挥发性有毒有害工业有机废气的污染降到最低。

参考文献

[1] 王均德.刍议染整定型机废气治理技术和设备[J].科技展望,2015 (21).

[2] 陆建海,朱虹,顾震宇.催化臭氧氧化有机废气处理技术研究進展[J]工业催化,2014 , 22 (9) :654-659.endprint