VOCs處理技術(shù)分析及前景展望

VOCs(VolatileOrganicCompounds)，也是揮發(fā)性物，它指的是一類常溫下飽和蒸汽壓大于70Pa、常壓下沸點(diǎn)不高于260℃的化合物。從環(huán)境學(xué)的角度來講VOCs指的是能夠造成環(huán)境污染的氣態(tài)物。VOCs的危害主要有兩種，一種是直接危害，會(huì)刺激人類及動(dòng)物呼吸系統(tǒng)，導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)病變，而且很多種類的VOCs具有致癌、致畸、致突變的作用；另一種是次生危害，VOCs在空氣中會(huì)引發(fā)一些光化學(xué)反應(yīng)，造成霧霆以及光化學(xué)煙霧等災(zāi)害。
　　1、VOCs控制技術(shù)分類
　　VOCs控制技術(shù)的研究方向主要有兩個(gè)，一是實(shí)施清潔生產(chǎn)路線，主要有   換設(shè)備、防止泄露，工藝改進(jìn)、投料和貯運(yùn)方式改進(jìn)，連接件的泄露控制(LDAR)，以及VOCs替代；二是末端治理，目前常用或者已有實(shí)際應(yīng)用的方法有：RTO蓄熱燃燒法，溫度一般800~900℃，停留時(shí)間1s)、RCO(催化燃燒法，溫度一般250~300℃)、工業(yè)鍋爐燃燒、加熱燃燒、吸附法，冷凝法、生物法、吸收法和膜分離法，另外正在的還有等離子法和光催化氧化法。
　　對(duì)于VOCs的控制技術(shù)好的研究方向是從源頭到末端的全過程控制，從初的工藝，到中間的操作、管理、廢氣收集，到終的治理，只有著眼于全過程，才能找到具經(jīng)濟(jì)性和可操作性的技術(shù)路線，所以對(duì)于VOCs的控制技術(shù)，沒有好的，只有合適的。
　　2、現(xiàn)有控制技術(shù)分析
　　2.1、處理技術(shù)分析
　　(1)蒸汽滲透膜法蒸汽回收。針對(duì)不同的廢氣濃度，蒸汽滲透膜的處理技術(shù)又被細(xì)分為：冷凝()，吸收(中濃度)，吸附(低濃度)。功能集中了吹脫塔、吸收塔(氣提塔)和中和反應(yīng)器的新型疏水微孔膜，可用于處理氨氮。多效膜蒸餾技術(shù)在濃縮料液方面性能優(yōu)良，節(jié)能地。用于拆分濃鹽水，分離硫酸根離子和鈣離子的特種納濾技術(shù)近幾年來發(fā)展也非常。
　　(2)低溫等離子技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是靠外加電場(chǎng)作用，促使介質(zhì)放電，大量產(chǎn)生   粒子，轟擊污染物分子，促使大分子污染物化學(xué)鍵斷裂，分解為   和低毒低害的小分子物質(zhì)。低溫等離子技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)過程，一般認(rèn)為其產(chǎn)生的   粒子平均能量在10eV，能激發(fā)本難以實(shí)現(xiàn)的，反應(yīng)速度很慢的化學(xué)反應(yīng)。
　　(3)生物法處理。用于處理VOCs的生物法有生物滴濾、生物洗滌、生物過濾等方法，但是對(duì)于大多數(shù)VOCs而言，普遍具有水溶性差，難生物降解的特性，因此生物法的處理具有很大的局限性。
　　(4)光催化氧化。這種技術(shù)是UV光氧催化氧化設(shè)備借助特定波長的光，促使負(fù)載納米二氧化鈦的半導(dǎo)體材料激發(fā)“電子-空穴對(duì)”。作為具有   量的“電子一空穴對(duì)”粒子，可以引發(fā)水和氧氣發(fā)生反應(yīng)，這個(gè)過程又會(huì)有自由基活性物質(zhì)產(chǎn)生。自由基活性物質(zhì)   的氧化能力能夠氧化氣體中的甲醛、苯、氨氣、硫化氫等污染物，終二氧化碳和水，這種技術(shù)無吸附飽和和二次污染問題，光解催化氧化裝置具有良好的發(fā)展前景。
　　(5)TO/RTO、CO/RCO技術(shù)。這四種技術(shù)的區(qū)別在于：TO為直燃式焚燒爐，需將廢氣加熱至650一1000℃，停留0.5~2.0s，流量2000~5000m3/h，濃度1.0~20.0*10^-4，這時(shí)廢氣分解，如果廢氣濃度較高可以不用額外燃料；RTO技術(shù)為蓄熱式焚燒爐，有三向切換風(fēng)閥，熱回收率較TO工藝高；CO為催化劑焚燒爐，溫度250~500℃，流量2000~5000m3/h，濃度1.0~20.0*10^-4，一般催化分解溫度較低，比較節(jié)省能耗；RCO為蓄熱式催化劑焚燒爐，有三向切換風(fēng)閥，熱損失較少。相對(duì)而言，這幾種處理方式都比較適于、穩(wěn)定流量的VOCs廢氣的處理。但是不管什么樣的燃燒技術(shù)，都不能用于處理鹵化物，而且當(dāng)進(jìn)氣濃度過高時(shí)(超過25%)，極易發(fā)生回燃危險(xiǎn)。
　　2.2、處理輔助技術(shù)分析
　　(1)蜂窩輪式濃縮系統(tǒng)。對(duì)于VOCs的處理，收集也是一個(gè)非常重要的問題。尤其對(duì)于低濃度，大風(fēng)量的廢氣，收集和濃縮過程尤為重要。蜂窩輪式濃縮系統(tǒng)關(guān)鍵部件為由活性炭或疏水性沸石加工成波紋狀的圓筒形吸附輪組成，整個(gè)蜂窩輪分為占絕大多數(shù)面積的吸附區(qū)和占較小面積的   區(qū)。系統(tǒng)在工作時(shí)，轉(zhuǎn)輪緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，含有廢氣的風(fēng)通過吸附區(qū)，污染物質(zhì)被吸收。當(dāng)吸收廢氣部分轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)到   區(qū)時(shí)，進(jìn)行脫附，脫附氣氣量小，即可達(dá)到濃縮的目的。
　　(2)LDAR技術(shù)。泄露檢測(cè)與，它是采用固定或移動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，監(jiān)測(cè)化工企業(yè)各類反應(yīng)釜、原料輸送管道、泵、壓縮機(jī)、閥門、法蘭等易產(chǎn)生揮發(fā)性物泄漏處，并超過   濃度的泄漏檢測(cè)處，從而達(dá)到控制原料泄漏對(duì)環(huán)境造成污染，是   上較的化工廢氣檢測(cè)技術(shù)。此技術(shù)對(duì)于1.0~5.0*10^-4之間的泄露點(diǎn)建議。
　　3、前景展望
　　(1)現(xiàn)有技術(shù)的完善成熟。像低溫等離子技術(shù)，UV光解催化氧化設(shè)備以及TO/RTO、CO/RCO等技術(shù)，都是比較好的處理技術(shù)，但是目前來說技術(shù)還不夠成熟完善，在實(shí)際的應(yīng)用效果中并沒有發(fā)揮出理論所認(rèn)為的效果。
　　(2)的。面對(duì)日益頻發(fā)的大氣環(huán)境污染問題，對(duì)于揮發(fā)性物的治理已經(jīng)到了刻不容緩的地步。目前存在的技術(shù)并不能全部解決所有的揮發(fā)性物污染問題，因此新的處理技術(shù)也是非常有   的。
　　(3)配套技術(shù)的。VOCs的治理是一個(gè)系統(tǒng)工程，因此對(duì)于配套的收集、檢測(cè)和濃縮技術(shù)的也是一個(gè)非常重要的研究方向。