各种VOC治理方案及其优缺点

来源:南京工业废气处理有限公司 发布时间:2018-12-27 点击次数:
有机废气种类多、来源广、处理难度大、一次性投资和运行费用高、基本上没有回收价值,复杂的有机废气更难净化、分离和回收。
    
     挥发性有机化合物(VOCs)是有机化合物的主要分支,是指在室温下饱和蒸气压大于70Pa,常压下沸点小于260℃的有机化合物,从环境监测的角度,是指非甲烷烃类检测的总称。用火焰离子化检测器测定的挥发性有机物,包括烃类、氧烃、卤代烃、氮烃和硫烃,种类繁多,分布广泛。根据国外主要环境优先污染物名单,VOCs占80%以上。1974—1985年日本环境普查表明,日本共有52种卤代烃、43种一般烃和40种含氮有机化合物(主要是硝基苯和苯胺),占总排放量的80%以上。严重的是,光化学在阳光的作用下与NO X和CnHm发生反应,通过吸收地表的红外辐射造成温室效应,破坏臭氧层,形成臭氧洞,引起人类致癌和动植物中毒。
    
     随着VOCs污染范围的扩大和危害的逐渐认识,联合国欧洲经济委员会于1979年在日内瓦召开了一次以控制VOCs为重点的跨国空气污染会议。1991年11月,通过了《关于跨国空气污染的VOCs议定书》,要求签署国在1999年之前每年减少30%的VOCs排放量。2000年,对《清洁空气法》进行了修订,使VOCs排放量减少70%。OCs控制技术。
    
     随着世界各国对VOC污染的日益重视,以及环保法规对VOC排放标准的严格要求,VOC处理技术也在逐步改进和完善。
    
     固定床活性炭吸附装置是1925年在欧洲发展起来的,1958年在日本也开始使用。这是一种非常经典和成熟的方法,可用于室温下处理任何浓度的有机废气。但是,处理低浓度、高风量的有机废气,设备庞大且不经济,为了处理高排放温度的高浓度有机废气,美国于1950年开发了以天然气为燃料的直接燃烧技术。美国将此技术引入日本。有机废气必须加热到760℃,然后有机溶剂才能被氧化并分解成无害的CO 2和H 2。该方法的缺点是燃料成本高,因此在欧洲、美国等天然气价格低廉的地区得到了广泛的应用。由于催化剂能在300 350℃的低温下氧化分解有机溶剂,因此燃料成本大大降低,产生的NOx量非常小,缺点是需要对废气中容易引起催化剂中毒的物质和灰尘进行预处理。另外,催化燃烧装置用换热器的换热效率较低,约为50%,为了提高热效率,降低运行成本,美国于1975年研制了一种传热效率大于90%的蓄热式燃烧装置。用于处理中等浓度的有机废气。随后,该技术在欧洲得到发展。日本根据美国的再生燃烧模式开发了一种改进的催化燃烧装置的再生催化氧化方法。该产品于1977年首次由日本铁化工机械公司销售,能经济地处理高、中、高温有机废气。
    
     一般来说,根据处理方法的不同,有机废气的处理方法主要有两种:一种是回收法,另一种是消除法,回收方法主要包括碳吸附、变压吸附、冷凝和膜分离技术。回收方法是采用温度、压力、选择性吸附剂和选择性渗透膜等物理方法分离挥发性有机物,消除方法包括热氧化、催化燃烧、生物氧化和一体化技术。消除方法主要是化学或生化反应,利用热、催化剂和微生物将有机物转化为CO2和水。
    
     碳吸附是目前应用最广泛的回收技术。其原理是利用吸附剂(粒状活性炭和活性炭纤维)的多孔结构捕集废气中的VOC,含VOC的有机废气被活性炭床中的VOC吸附剂吸收,废气净化后排放到大气中。
    
     当碳吸附饱和时,饱和碳床被解吸并再生。当用蒸汽加热时,VOC被吹出并与水蒸气混合形成蒸汽混合物。蒸汽混合物用冷凝器冷却以将蒸汽冷凝成液体。如果VOC是水溶性的,液体混合物通过蒸馏提纯;如果它是不溶于水的,VOC通过沉淀器直接回收。因为涂料中使用的三苯基与水不相容,所以可以直接回收。
    
     碳吸附技术主要用于废气中成分相对简单、有机物回收利用价值高的情况。其规模和成本的废气处理设备是成比例的VOC在气体中的数量,但相对独立的废气流量。因此,碳吸附床更倾向于稀质量气流,一般用于VOC浓度小于5000PPM的情况,特别适用于低温、低湿、大排气量的场合,尤其适用于卤化物的净化和回收。
    
     随着各级政府对挥发性有机污染物的日益重视,国家出台了一系列自上而下的治理方案。VOCs纳入总量控制指标的呼声不断高涨,使我们不得不关注VOC。然而,经过仔细研究,我们发现了几个问题。
    
    

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