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挥发性有机废气治理技术发展研究(专业废气处理公司)

 
挥发性有机废气(以下简称VOCs)是一种有害气体,它的沸点接近水的沸点,有的VOCs沸点是在较高的温度下,此时这些有机废气的饱和蒸汽压都会高于133.3Pa,在这样的条件下,它们就可能成为挥发有机化合物,这种有机挥发化合物会污染空气,影响人类的健康。这些挥发性的有机化合物主要成分包括:硫烃、含氧烃、氮烃、卤代烃、烃类等多环芳香烃,由于它们的性质相似,它们很容易混合在一起,就会污染环境,这些VOCs同时能够威胁人类的身体健康,在人们的呼吸中,进入人体,对人的器官造成伤害。因此,在科技时代,必须对挥发性有机废气进行治理,使有机废气控制在一定的浓度。
1挥发性有机废气治理技术的分析
在高科技时代,许多高科技产品的表面,都会利用涂漆、塑料、化工以及其它化工原料,都会使用许多有机物来进行处理,在利用这些有机物时,就会使它们形成许多挥发性的有机废气,它们不仅对工人带来身体的伤害,而且,如果这些气体不经过处理就随意的排放到空气中,就会污染环境,对人类的健康带来严重的危害,对于常用的VOCs治理技术有以下几种。
1.1利用燃烧法处理挥发性有机废气
燃烧法是利用VOCs的可燃性,由于它们自身可以燃烧,如果将这些有机物,在一定的温度下,将它们通人到焚烧炉中,就可以使这些有机物燃烧,当这些有机物生成CO和HO,就可以将它们排放到空气中。这种燃烧法的处理机理,主要根据燃烧温度和燃烧方式的不同,一般可以将它们分成直接燃烧法、热力燃烧法和催化燃烧法三种形式。
1.1.1利用直接燃烧法处理挥发性有机废气
直接燃烧法,就是使VOCs直接燃烧,其方法就是将VOCs直接通人到焚烧炉中,就可以使VOCs在高温中燃烧。如果VOCs的浓度高,它们在炉中就可以很好的燃烧,生成CO2和H2O,当VOCs浓度低时,此时的燃烧由于不充分,就需要采取一定的措施,如加入辅助燃料,也会使VOCs燃烧完全,最终使VOCs完全生成CO2和H2O,这些CO2和H2O就可以排人空气。这种方法的优势是:由于它们的投资费用低,制备的设备比较简单,在操作方面也比较方便,但是,利用这种燃烧的方法需要维持高温燃烧(>1100~C)的条件,同时,在这种高温条件下,就容易使产物生成NOx化合物,这种化合物使燃烧结果产生二次污染物。
1.1.2利用催化燃烧法处理挥发性有机废气
催化燃烧法是在反应系统加入某种催化剂,在催化剂的作用下,使VOCs能够完全反应,生成CO2和H2O,然后将它们排人到空气中的方法。这种催化剂的作用机理,主要是可以降低VOCs的燃点。目前使用的这种催化剂的类型较多,这些催化剂主要是贵金属催化剂(如Pt、Pd)和非贵金属催化剂(女口V、Ti、Fe、Cu等)。女口Pt/H-Beta和PdO/H-Beta等催化剂,它们在与VOCs接触时,对氯化烃类的有机物具有很强的选择性,这样Pt/H-Beta和PdO/H-Beta等催化剂,就容易使它们发生催化分解作用]。而M.A.Centeno_3等人通过研究表明,利用催化燃烧的方法,可以使Au/TiOxNy催化剂对已烷、苯和丙醇等有机物发生很高的催化作用,在这种催化作用下,使VOCs得到完全燃烧。如果将催化燃烧法与热力燃烧法进行比较,它们各自具有不同的优势,但催化燃烧法所需的燃烧温度更低(200℃~400qC),这是它的优势。由于它们可以在较低温度下燃烧,就可以避免NO二次污染物生成,使环境得到保护。但是,现在使用的催化剂,由于它们的性能不稳定,在某些条件下容易被含s、P、As等物质破坏,一旦催化剂的活性破坏,就使催化剂失去活性,如果一旦催化剂失去活性,为了保证反应进行,就需要更换催化剂,这一过程,也需要付出昂贵的费用。
1.1.3利用生物法处理挥发性有机废气
生物过滤法处理VOCs,这种有机废气,主要是工业生产、市政污水、污泥处理的主要来源。为了治理恶臭气体,提出了生物过滤法这种技术,近年来,随着科学的发展,发现这种处理方法对处理VOCs也有较好的效果。这种生物过滤法,可以处理较低浓度的VOCs,核心处理设备是生物滤床的作用,VOCs可以在生物滤床中得到处理,使VOCs生成CO:和HO,这主要是由于在滤床内,已经装有能形成生物膜的填料,这些填料可以使VOCs在滤床里被生物膜上的生物经过吸附作用,将VOCs分解成CO2和H2O,使它们排放到空气中得到净化。
这种生物过滤法决定它的处理效率的优劣,主要是对这种生物过滤操作条件的控制,因此,在利用这种方法时,只要把操作条件控制好,就可以得到较好的结果。这种方法如控制得当对不同有机物的处理结果,可以达到40%一98%。生物过滤法的运行成本很低,这有利于企业的应用,但是由于这种方法的设备庞大,而且,它对于处理VOCs还具有选择性,这就减弱了这种方法的使用范围。
1.1.4利用吸附法处理挥发性有机废气
吸附法是利用具有微孔结构的吸附剂,它的方法是利用这种吸附剂,可以将空气中的吸附质吸附在吸附剂的表面上,通过吸附剂的吸附将有机物从主体中分离,这样就可以处理有机废气。当VOCs通过风机的作用,使它输送到吸附塔1,当吸附塔1中达到吸附饱和后,就可关闭阀门,再将VOCs气体切换到吸附塔2进行吸附,由于VOCs是分别在塔1和塔2进行脱附,它们是相互交替操作,因此,只要设计合理,就可以达到连续处理的结果,使VOCs得到净化。目前常用的吸附剂:由于活性炭的性能较好,这主要是活性炭具有较大的比表面积,这就使活性炭具有较高的吸附容量,使VOCs得到较大的;另一种方法就是沸石分子筛,这种吸附剂它具有均匀的微孔结构,就可以使这种微型结构具有较强的选择性。就可以使它们具有较大的优势,在吸附VOCs的过程中,它们都具有较高的去除效率,就可以使它们达到吸附VOCs的作用,同时由于它们的能耗低,工艺成熟,因此,这种方法在一般的企业都易于推广实用,来处理VOCs使其净化。
需要指出,中国对于VOCs的处理还存在差距,上述的处理方法,只适合应用在高、中浓度的VOCs治理中,但这些方法对于低浓度的VOCs处理,其效果相对微弱。在这样的环境中,就会影响到人的呼吸系统,使人的鼻、眼、心、肝、肺等器官受到有害气体的伤害,长时间在这种有机废气中生活,就会导致人体的器官出现变态反应,人类吸人有机废气的时间一长;就会导致吸人者致残和致癌,给人类带来难以补救的伤害。因此,针对中国VOCs治理技术的研究以及创新,目前,科技工作者正在积极引入或开发新的技术方法,这样才能够保证中国的环境优良,才能避免VOCs对人类的健康带来伤害。
2挥发性有机废气治理技术进展及应用
2.1微波催化氧化技术及其在挥发性有机废气治理中的应用
微波催化氧化技术是高科技的处理技术,随着科学的发展,这种技术已经得到高速的发展,它可以有效集合传统的填料吸附技术,来提高处理VOCs治理的能力,这种方法的实现,改变了传统解吸治理方式向微波解吸治理方式的转变,极大地提高了治理效果。在治理VOCs过程中,使用微波催化氧化技术,它不仅能够缩短废气的解吸和吸附时间,而且还可以利用这种技术,降低各种能源的消耗和浪费,减少处理费用,提高VOCs的治理能力。现在采用的吸附剂可以连续使用二十次,而且这些吸附剂,在反复使用的过程中,都能够达到非常好的吸附效果,使VOCs得到彻底的处理。
2.2活性炭纤维治理技术及其在挥发性有机废气治理中的应用
活性炭纤维治理技术是高科技时代的创新,这种技术与传统的碳吸附技术相比,在使用性能上,它的吸附效果更好。这种VOCs治理技术的原理为:由于它通过活性炭纤维的加入,使它具有高效吸附性,由于它的高效吸附性,主要是由于具有环保材料的活性炭纤维,这样就使它的内表面和外表面分布了许多碳原子,由于这些碳原子的作用,使这些碳原子组成了具有吸附能力很强的表面性结构。这种活性碳纤维的表面性结构,具有很强的优势。为了比较两者的效能,即对活性炭纤维和传统的碳吸附材料的吸附性能进行比较,通过实验结果证实,由于这种活性炭纤维的特殊结构,使它的吸附结果更具有优势,这样它可以使活性炭纤维具有比较优异的性能,具有吸附速度快、吸附容量大、再生容易、表面积大、微孔丰富、含碳量高等众多优点,这些众多的优点,就可以使它们在治理VOCs的过程中,充分发挥吸附VOCs的作用,可以显示活性炭纤维非常好的用效果,因此,活性炭纤维治理技术已经具有很大的优势。非常适宜广泛的推广和应用在VOCs的治理中,使环境更加清新。
2.3生物治理技术及其在挥发性有机废气治理中的应用
生物治理技术在VOCs的治理中,这是一个较新的方法,主要应用原理:是通过生物治理技术的发展,将微生物的降解过程利用起来,就可以将这些VOCs有机物得到处理,使它们转化成水、二氧化碳等无机物,这样就把污染环境的有机废气处理掉。但是,由于生物治理技术对VOCs治理的过程比较复杂,在生物治理技术中,很难保证在气相中不产生害物质,这样就会影响生物治理技术的结果,因此在实际应用中,应该注意保证气态污染物的液化,气态VOCs污染物液化后,需要通过各种污染物的生物吸附、新陈代谢以及降解的液化过程。但是,这种处理方法至今还未形成完善的理论,在实际应用中还没有找到合适的方法,因此,要利用生物技术处理VOCs,还需要许多科技工作者继续努力,做进一步的深入研究。
2.4纳米材料净化技术及其在挥发性有机废气治理中的应用
纳米材料净化技术是近年来处理VOCs的新技术。纳米材料指的是超细材料,这种超细材料的纳米粒子,由于它的表面积大,吸附能力非常强,因此,在反应过程中,可以显现纳米材料具有非常好的催化作用,这些纳米粒子的加入,在处理VOCs的过程中,就能够由于纳米粒子的加入,就可以有效的提高VOCs分解的反应速率,这对于挥发性有机废气的处理具有很大的优势,甚至能够将原来不能反应的物质,也能使它们完全进行。显然,纳米TiO在气态有机污染物治理方面具有优势。这些优势主要是它们表现在光照条件下,就能够激活纳米材料,可以使纳米TiO:把有机物质转化成有机酸、水、二氧化碳等小分子,这样就把污染有机物处理掉了,显然,纳米TiO:的光催化剂,在处理VOCs方面具有很大的发占优势,它可以在降解处理VOCs方面具有很大的优势,在净化空气方面具有很大的能力,因此,它可以使纳米TiO:具有非常广泛的应用前景。为了更好的分析比较,利用表1给出了上述几种VOCs处理工艺特点的分析对比结果,就可以清楚的进行比较。
3结语
中国对挥发性有机废气治理技术的研究投入了一定的精力,目前已经开发和应用的种类较多,它们是微波催化氧化技术、活性炭纤维治理技术、生物治理技术、纳米材料净化技术、膜基吸收净化技术等。这些技术在实践中已经得到广泛的应用,并且已经获得了较好的成绩,尤其在处理VOCs的过程中,可以有效克服传统VOCs治理技术的弊端。为了更好地治理VOCs,在今后的应用中,可以利用不同的治理技术,发挥它们不同的特点,使它们更好地处理VOCs,所以在今后的实际工作中,要根据具体VOCs的实际情况,选择适当的治理技术,这样才能处理好VOCs的清除,才能够保证在环境中对VOCs的治理效果,保证环境的可持续发展。
 
                文章源自:专业废气处理公司       www.scicorpchina.net
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点击次数:  更新时间:2018-01-29 14:07:24