山藍環(huán)境：有機廢氣（VOCs）治理的常用技術、組合工藝及選擇
2024-11-04
2024官網升級中！現(xiàn)在您訪問官網的瀏覽器設備分辨率寬度低于1280px 請使用高分辨率寬度訪問。
發(fā)布時間：2024-11-04 閱讀次數：98
工業(yè)生產中所產生的VOCs有機廢氣的種類繁多，常見的化合物有100多種，物理和化學性質差異大。不同的廢氣成分、濃度，需要用不同的工藝來處理，本文將從有機廢氣的種類、排放行業(yè)、排放影響、常用的有機廢氣處理技術以及如何選擇合適的廢氣處理工藝等內容來分析。
污染物種類
1、碳氫化合物：苯、甲苯、二甲苯、正己烷、環(huán)己烷、石腦油、稀釋劑、汽油、苯乙烯、丙烯酸、醋酸乙烯等；
2、鹵代烴：氯乙烯、三氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、二氯乙烷、四氯化碳、氟利昂等；
3、醛類：甲醛、乙醛、糠醛等；
4、酮類：丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、甲基異丁基酮等；
5、脂類：乙酸乙酯、醋酸丁酯等；
6、醚類：甲醚、乙醚、甲乙醚、四氫呋喃等；
7、醇類：醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、甲硫醇等；
8、酰胺類：二甲基甲酰胺DMF、二甲基乙酰胺等；
9、腈（氰）類：氫氰酸、丙烯腈等
排放行業(yè)多，排放量巨大
排放行業(yè)涉及有上百個，例如煉油與石化、裝備制造業(yè)涂裝（涂料使用過程）、包裝印刷（油墨使用過程）、化學化工、油品的儲運和銷售（加油站、油庫和碼頭）、半導體及電子產品制造、醫(yī)藥化工、農藥制造、涂料印染（涂料、油墨、膠粘劑、染料、顏料生產）、紡織業(yè)、合成纖維生產、合成橡膠生產、塑料生產、粘膠帶生產、木材加工、皮革（人造革、合成革、PU皮）、鞋廠等行業(yè)。
排放條件的影響
1、溫度：例如在一般噴涂過程中排放的是常溫氣體，在化工、制藥等行業(yè)排放的則是高溫氣體。
2、濕度：例如在制藥工業(yè)發(fā)酵尾氣的相對濕度接近100%，高濕度對吸附、催化、等離子體等凈化工藝都具有很大影響。
3、壓力：石油、化工等行業(yè)有時排放的廢氣帶有壓力。
4、顆粒物含量：在涂裝工藝中，漆霧顆粒物以氣溶膠的形式存在，黏性高，去除困難，對會序的凈化設備影響極大，少量漆霧都會對吸附凈化設備造成重要的影響。
另外，廢氣的預處理（調溫、調濕、調壓和去除顆粒物）直接關系到后續(xù)治理設備的凈化效率和使用壽命。
通常，污染物是以混合物的形式排放，需要采用不同的治理技術進行綜合治理。噴涂廢氣，通常含有苯系物、酮類、脂類、醇類、烴類等；印刷廢氣，通常含有苯類、脂類、酮類和醇類等；制藥行業(yè)，通常含有酸性氣體、普通有機物和惡臭氣體等。
廢氣的排放點源多而分散，無組織排放情況嚴重，難以集中進行收集和治理
廢氣的集中收集是進行末端治理的前提。在一個生產企業(yè)中，通常有多個車間工序同時在排放VOCs有機廢氣。如在石化、醫(yī)藥、噴涂行業(yè)，一個廠區(qū)可能有幾個甚至幾十個排放口，統(tǒng)一進行收集和治理通常比較復雜；在石化、制藥、農藥等行業(yè)，無組織排放問題也比較嚴重，廢氣收集也很困難。
除了上述所提到的，有些廢氣中還散發(fā)出異味污染物嚴重影響著人們的日常生活，這也是迫切需要解決的問題。
異味的來源主要有工業(yè)源和生活源兩類：工業(yè)源有煉油、塑料、橡膠、合成纖維、精細化工、制藥、農藥、化肥、紡織印染、工業(yè)污水處理、食品加工等；生活源有垃圾儲存轉運、垃圾焚燒和填埋，生活污水處理、堆肥、餐飲油煙等。
影響異味治理的因素主要在于排放濃度低，治理困難。
有機廢氣（VOCs）治理技術
有機廢氣治理技術可分為回收技術和銷毀技術兩大類?；厥占夹g有吸附法、吸收法、冷凝法、膜分離法；銷毀技術有催化燃燒法、熱力燃燒法、生物法、等離子體、光催化、光氧化技術。
1、吸附技術
吸附技術是最常用的空氣凈化技術，也是目前工業(yè)有機廢氣（VOCs）治理的主流技術之一。吸附法主要適用于低濃度氣態(tài)污染物的凈化，對于高濃度的有機廢氣，需要先用冷凝技術進行初級處理，然后再進行吸附凈化。
常用的吸附劑有活性炭（顆粒、蜂窩活性炭）、活性炭纖維氈、分子篩（顆粒、蜂窩分子篩、分子篩涂敷材料）、顆粒硅膠等。
2、燃燒技術
燃燒技術適用于凈化可燃組分濃度較高的廢氣，常用的有高溫焚燒技術和催化燃燒技術。
高溫焚燒技術的反應溫度高，能耗高。例如，汽車、家電等行業(yè)燃燒爐所產生的熱量可進行回收用于烤漆房的加熱；廢氣中含有能夠引起催化劑中毒的化合物，廢氣成分復雜，不宜采用催化燃燒技術來處理的，可采用該技術。
催化燃燒技術的反應溫度低，運行成本低。該技術是目前有機廢氣治理的常用技術，應用非常廣，技術成熟。
為了提高熱利用效率，降低設備的運行費用，蓄熱式熱力焚燒（RTO）和蓄熱式催化燃燒（RCO）的開發(fā)，在有機廢氣治理中得到了廣泛的應用。
蓄熱系統(tǒng)是使用具有高熱容量的陶瓷蓄熱體，采用直接換熱的方法將燃燒尾氣中的熱量蓄積在蓄熱體中，利用高溫蓄熱體直接加熱待處理廢氣，大大提高了換熱效率，通常能達到98%以上，降低了廢氣處理成本。蓄熱燃燒技術，適用于較低濃度的有機廢氣處理，拓寬了燃燒技術的適用范圍。
三床式蓄熱催化燃燒裝置（RCO）示意圖
3、吸收技術
吸收技術目前應用的也比較多，但通常都是作為其他技術的輔助使用，主要用于廢氣的前處理和后處理過程。
高濃度化工廢氣的治理：溶劑吸收+活性炭吸附回收工藝（吸收劑：高沸點溶劑）；
廢氣前處理：去除酸性和堿性氣體、漆霧等（吸收劑：水基吸收劑）；
廢氣后處理：油氣回收中解吸產物的吸收（吸收劑：汽油或溶劑油）；低溫等離子體分解產物的吸收（吸收劑：水基吸收劑）。
4、生物法
生物法具有設備簡單、運行成本低、投資低、無二次污染、綠色環(huán)保等優(yōu)點，但該技術容易受溫度條件限制，微生物對有機污染物的降解速率較低，且對有機物的消化具有很強的選擇性，只有易生物降解的有機物，才適合用生物法。因此該技術通常適用于低濃度的有機廢氣處理，主要是臭味的治理。近年來，隨著研究工作的不斷深入，在生物菌落、生物填料和凈化工藝等方面取得了較大的研究進展，生物法在有機廢氣處理領域越來越受到重視。
5、低溫等離子體技術
低溫等離子體技術的優(yōu)點是等離子反應器阻力低，系統(tǒng)的動力消耗低；不需要預熱，凈化裝置可以隨時啟停；設備占用空間小，裝置簡單，便于安裝和搬遷。缺點是凈化效率低（一般30%-70%），只適用于低濃度廢氣凈化（低于300mg/m3為宜）；產物復雜，通常需要二次吸收處理；等離子的產生方式不同，目前缺乏系統(tǒng)的研究對比。
除了上述的常用技術外，還有冷凝技術（用于高濃度廢氣的前處理工藝）、光催化技術（反應速度慢，設備占地大）、膜分離技術（主要用于油氣回收）、光氧化技術（反應速度慢，使用范圍受限）。
有機廢氣（VOCs）的組合工藝
由于有機廢氣成分和性質的復雜性和單一技術的局限性，在多數情況下，采用單一技術難以達到治理要求，利用不同治理技術的優(yōu)勢，采用組合治理工藝不僅可以滿足排放要求，同時可以降低設備的運行成本。近年來，在有機廢氣治理領域，采用兩種或多種組合工藝得以迅速發(fā)展。
1、高濃度有機廢氣治理組合工藝：
冷凝回收+活性炭吸附回收
溶劑吸收+活性炭吸附回收
冷凝回收+吸附濃縮技術
活性炭吸附回收+沸石轉輪吸附濃縮技術
2、低濃度有機廢氣治理組合工藝：
吸附濃縮+催化燃燒
吸附濃縮+冷凝回收
低溫等離子體+吸收工藝
低溫等離子體+光催化工藝
有機廢氣（VOCs）治理技術的發(fā)展趨勢
1、新的吸附工藝不斷發(fā)展和完善；
溶劑吸附回收新工藝：氮氣保護再生工藝
低濃度廢氣凈化：沸石轉輪吸附濃縮工藝
2、蓄熱式燃燒技術（RTO/RCO）逐步替代傳統(tǒng)的燃燒技術，近年來得到了迅速的發(fā)展和應用；
3、生物技術的發(fā)展不斷深入，適用范圍逐漸拓寬；
4、低溫等離子體技術異軍突起；
5、不同技術的交互融合，組合技術發(fā)展迅速；
6、除臭市場需求巨大，除臭技術有待規(guī)范（吸附技術、生物技術、低溫等離子體技術、光催化技術、光氧化技術等）。
有機廢氣治理技術的選擇原則
最佳可行控制技術的選擇，應從技術可行性和經濟合理性兩個方面進行綜合分析后選擇。
在技術可行性上，應考慮廢氣的性質（廢氣組成、含量、溫度、壓力等），廢氣的凈化效率、設備運行的安全性、可用建設面積、必要的附屬設施（如水、電、蒸汽的供給等）、生產工藝（排污工藝）的協(xié)同性等因素。
在經濟合理性上，應考慮設備與工程的投資、運行費用和使用周期等因素。
| 有機廢氣治理 | ||||||
| 低濃度 | 中等濃度 | 高濃度 | ||||
| 水溶性低 | 水溶性高 | 有回收價值 | 無回收價值 | 有回收價值 | 無回收價值 | |
| 活性炭吸附、生物濾床 | 生物滴濾、洗滌吸收 | 低溫等離子體處理、吸附濃縮后再處理 | 活性炭吸附回收 | 蓄熱式熱力焚燒（RTO）、蓄熱式催化燃燒（RCO） | 冷凝回收降低濃度后用其它技術處理 | 燃燒塔 |
以上就是我們?yōu)榇蠹铱偨Y分析的有機廢氣的來源、條件影響以及處理技術和如何選擇處理工藝等內容，山藍環(huán)境致力于鋼鐵、冶金、焦化、水泥、玻璃、火電、造紙、化工、建材、陶瓷等行業(yè)的工業(yè)煙氣污染治理（脫硫、脫硝、除塵）、節(jié)能環(huán)保改造、低溫余熱回收利用、減污降碳技術、各類廢棄物的資源化回收利用，為環(huán)境污染治理工程項目建設提供技術咨詢、技術方案、施工圖設計等全方位技術服務，歡迎來電咨詢或到我公司實地考察。
