VOCs廢氣治理9大工藝

隨著工業化程度的不斷提高，VOCs的汙染有進一步（bù）擴大的趨勢。而隨著最近環（huán）保（bǎo）政策的愈加嚴（yán）厲，對有機汙染廢氣的（de）排放控製就顯得（dé）更為（wéi）重要了。下麵一起來看看國內外都（dōu）有哪些技術呢？各有什麽優缺點呢？

一 處（chù）理原理及分類

目前（qián）的揮發性有機汙染物的治理包括破壞性，非破壞（huài）性方法，及這兩種方法的組合。

破壞性的方法包括燃燒、生物氧化、熱氧化（huà）、光催化氧化，低溫等離子體及其集（jí）成的技術，主要是由化學或生化反應，用光，熱，微生物和催化劑（jì）將VOCs轉化（huà）成CO2和H2O等無毒無機小分子化合（hé）物。

非破壞性法，即（jí）回（huí）收（shōu）法，主要是（shì）碳吸附、吸收、冷（lěng）凝和膜分離技術，通過物理方法，控製溫度，壓力或（huò）用選擇（zé）性滲透膜和選擇性吸附劑等來富集（jí）和分離揮發性有機（jī）化合物。

傳統的揮發性廢氣處理常用吸收、吸附法去除，燃燒去除（chú）等，在最近幾年中，半導體（tǐ）光催化劑的技術體，低溫等離子得到了迅速發展。

二 處理工藝解析

1.吸附工藝

吸附法主要適用於低濃度（dù）氣態汙染（rǎn）物的淨化，對於高濃度的有機氣體，通常需要首先經過冷凝等工藝將濃度降低後再進行吸附淨化。吸附（fù）技術是最為經典和常用的氣體淨化技術，也是目前工業VOCs 治理的主流技（jì）術之一。吸附法的（de）關鍵技術是吸附劑、吸附設備和工藝（yì）、再生介質、後處理工藝等。

活性炭因其具有大比表麵積和微孔結構而廣泛應用於吸附回收有機氣體。目（mù）前，對活性（xìng）炭吸附有機氣體的研究主要（yào）集中在吸附（fù）平衡的預測、活性（xìng）炭材料的改（gǎi）性及有機物的物化性質對活性炭吸附性能的影響。

優點：

適用於低濃度的各種汙染物；

活性炭價（jià）格不（bú）高，能源消耗低，應用起來（lái）比（bǐ）較經濟；

通過脫附冷凝可回收溶劑有機物；

應用方便，隻與同空（kōng）氣相接觸就可以發揮作用；

活性炭具有良好（hǎo）的耐酸堿和耐熱性，化學穩定性較高。

缺點：

吸（xī）附量小，物理吸附存在吸附飽和問題，隨著吸附劑（jì）的消耗，吸附能力也變弱，使用一段時（shí）間後可能會出現吸附量小或失（shī）去吸（xī）附功能；

吸附時，存在吸附的專一性（xìng）問題，對混（hún）合氣體，可能吸附性會（huì）減弱，同（tóng）時也存在分子直（zhí）徑與活性炭孔徑不匹配，造成脫（tuō）附現象；

2.吸收工藝

用溶液、溶劑或清水吸收工業廢氣中的揮發性氣體，使其與廢氣分離的方（fāng）法叫吸收法。溶液（yè）、溶劑、清水稱為吸收劑。吸收劑不同可以吸（xī）收不同的有害氣體。

吸收法使用的吸收設備叫吸（xī）收器、淨化器或洗滌器（qì）。吸收（shōu）法的工藝流程和濕法除塵工藝近似，隻是濕法除塵工藝用清水，而吸收法淨化有害（hài）氣體（tǐ）要（yào）用溶劑或溶（róng）液。

優點：

吸收法工藝比較簡單，設備（bèi）投資（zī）較低，操作（zuò）和維修費用基本與碳吸附法相（xiàng）當，由於吸收介質是采用煤油和吸（xī）收液，因（yīn）此沒有二次汙染問（wèn）題。

缺點：

此工藝方法回收效率低，對於環保要求較高時，很難達到允許（xǔ）的油氣排放標準；設備占地（dì）空間大；能耗高；吸收劑消耗較大，需不斷補充。

3.冷（lěng）凝工藝

油品在儲運和銷售過程中部分輕烴（tīng）組分（fèn）揮發進入大氣，造成資源浪費和（hé）環境危害。同時有機溶劑廣泛應用於工業生產中，每（měi）年都有大量的有機溶劑揮發到空氣中，危害人類健康，造成嚴重的環境汙（wū）染（rǎn）。采取合適的方法回收這些（xiē）揮發性有機物不但可以降低企業生產成本，而且具（jù）有巨大的（de）環保效益。

冷凝法是用來回收VOCs的一種有效方法，其基本原理是（shì）利用氣態汙染物在不同的溫度和壓力下具有不同飽和蒸汽壓，通過（guò）降（jiàng）低溫度和增加壓力，使某些有機物凝結出來，使VOCs得以淨化和回收。

優點：

冷凝法是利用物質沸點的（de）不同回收，適合（hé）沸點（diǎn）較高的有機物，該方法（fǎ）具有回收純度高、設備工藝簡單、能耗低的優點；並有設備緊湊（còu）、占（zhàn）用空（kōng）間小、自動（dòng）化程度高、維護方（fāng）便、安全性好（hǎo）、輸出為液態油可直接利用等優點；

缺點：

單一冷凝法要達標（biāo）需要降到很低的溫（wēn）度，耗電量巨大，不是真正意義上的“節能減（jiǎn）排”。

4.膜分離工藝

在（zài）石油開采（cǎi）和儲運（yùn）過程中，部分油品揮發到（dào）大氣中形成（chéng）的油氣中，除空氣外，主要C4-C5以及少量芳香烴。這些有機蒸氣排放不（bú）僅造成嚴重的資源浪費，而且對空氣質（zhì）量（liàng）有很大影響，進而影響人類的健康，目前，有機蒸氣（qì）的（de）分離回收方法主要是冷凝、活性炭吸附、膜分（fèn）離法、溶（róng）劑吸收法。膜分離技術是一種效率較高的分離方法（fǎ） 。

優（yōu）點： 

膜分離技術是近代石油化（huà）工學科中分離科學（xué）的前沿技術。它具有投資小、見效快、流程簡單、回收率高、能耗低、無二次汙染的特點，具有較高的科技含量；

缺點：

投（tóu）資大；膜國產率低，價格昂貴，而且膜壽命（mìng）短（duǎn）；膜分離裝置要（yào）求穩流、穩壓氣體，操作要求高。

5.燃燒（shāo）工藝

一類VOCs 處理（lǐ）方法是所謂破（pò）壞性技術，即通過化學或生物的技（jì）術使VOCs 轉化為二（èr）氧化碳、水以及（jí）氯（lǜ）化氫等無毒或毒性小的無機物。燃燒（shāo）法即屬此類技（jì）術。

燃燒法分直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法適合處理高濃度 VOCs 的廢氣，因其運行溫度通常在800-1200℃時，工（gōng）藝能（néng）耗成（chéng）本較高，且（qiě）燃燒尾氣中容易出（chū）現二惡英、NOx等副產（chǎn）物；由於廢氣中VOCs濃度一般較低，僅僅依靠反應熱（rè），一般難以維持反應所（suǒ）需的溫度。

為了提（tí）高熱經濟性，人們開展（zhǎn）了大量的研究，一個方向是改進催化劑的性能使反應溫度降低。另一個方向是研究新（xīn）的工藝技術（shù）、新的反應器（qì）設（shè）計（jì）以使反應能在較高的溫（wēn）度下自熱地實現。

優（yōu）點（diǎn）：

相較與直接燃燒法其輔助燃料費（fèi）用低，二次汙染物NOx生成量（liàng）少（shǎo），燃燒設（shè）備的體積較小，VOCs去除率較高；

缺點：

催化劑價格（gé）較（jiào）貴，且（qiě）要求廢氣（qì）中不得含有會（huì）導致催化劑（jì）失活的（de）成分。

6.生物過濾工藝

利用微生物的新陳代謝過程對多種有機物（wù）和某些無機物進行（háng）生物降解，可以有效去（qù）除工業廢（fèi）氣中的汙染物質（zhì），此即為（wéi）處理有機廢氣的生物法。

最先提出采用微生（shēng）物處理廢氣構想的是 Bach，他曾（céng）於1923年利用土壤過（guò）濾床處理汙水處理廠散（sàn）發的含 H2S 惡臭氣體。在德國和荷蘭的（de）許多地區，該技術已大（dà）規模（mó）並成功地（dì）應用於控製氣（qì）味，揮發性有機化合物和空氣中的有毒排放，許多常見的空氣汙染物的控製效率已經達到90％以上。

優（yōu）點：

適用範圍廣，處理效率高，工藝簡單，費用低，無二次汙（wū）染 。

缺點：

對高濃度、 生（shēng）物降解（jiě）性差及難生物降解的（de） VOCs 去除（chú）率低 。

7.等離子體工藝

等離子體汙（wū）染物控製技術利用氣體放電（diàn）產生具有高（gāo）度（dù）反應活性的粒子與各種有（yǒu）機、無機汙染物發生反應，從而使（shǐ）汙染物分子分解成為小分子化合物或氧化成容易（yì）處理的化合物而被去（qù）除。

這一技術的最大特點（diǎn）是（shì）可以高效、便捷地對（duì）多種汙染物進行破壞分解，使（shǐ）用的設備簡單，占用的空間較（jiào）小，並適合於多種工作環境。

優點：

處理效率高，運行費用低（dī），特別對（duì）芳烴的去除效率高。

缺點：

對高濃度 VOCs 處理效率一般，目前主要停（tíng）留在實驗室階段，缺乏實際應用。

8光（guāng）催（cuī）化（huà）氧化工藝

光化學和光催化氧化法是目前研究較多的一（yī）種高級氧化技術。光催化反應即在光的作用下進行的化學反應。分子吸（xī）收特定波長的電磁輻射後，是分（fèn）子達到激發態，然後發生化學反應，產生新的物質，或成為熱反應的引發劑。

優點：

處理效率高，運行費用低，適用於低濃度廣範圍的（de） VOCs特別（bié）對芳烴的去除效率高；

缺點：

對高濃度 VOCs 處理效率一般；主（zhǔ）要（yào）還停留在（zài）實驗室階段，缺乏實際應用。

9沸石轉輪+RTO工藝

VOCs廢氣通過沸石濃縮轉輪後（hòu），能（néng）有效被吸附於沸石中，達到（dào）去除的目的。經過沸石吸附的揮發性氣體被潔淨後直接通過煙囪排放到（dào）大氣（qì）中，轉輪持續以1-6轉/小時（shí）的速度旋轉。

同時將吸（xī）附的揮發性有機物傳送至脫附區（qū），於脫附區中利用一（yī）小股加熱氣體將（jiāng）揮發性有機物進行脫附，脫附（fù）後的沸石轉輪旋轉至吸附區（qū），持續吸附揮發性有機氣體。脫附後的濃縮有機廢氣送至（zhì）焚化爐進行燃燒轉成二氧化（huà）碳及水蒸氣（qì）排放至（zhì）大氣中。

來源：化工707