工業(yè)VOC廢氣的處理方法

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的氣體，對(duì)大氣造成的污染。霧霆天氣在很大程度上是由于工業(yè)廢氣造成的。加強(qiáng)對(duì)廢氣處理的研究，對(duì)保護(hù)環(huán)境，提高工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有   重要的意義。汽車(chē)涂裝的挑戰(zhàn)來(lái)源于法規(guī)約束、用戶(hù)壓力和企業(yè)生存發(fā)展需要，承擔(dān)社會(huì)責(zé)任、滿(mǎn)足用戶(hù)需求、減少資源消耗是驅(qū)使涂裝技術(shù)進(jìn)步的動(dòng)力。汽車(chē)水性中涂、面漆及高固體分涂料正在加速普及，VOC排放   達(dá)到目前苛刻的標(biāo)準(zhǔn)以?xún)?nèi)；緊湊工藝、節(jié)能裝備技術(shù)的應(yīng)用大幅度提高了涂裝生產(chǎn)效率，降低了資源消耗；提高涂裝資源效率，降低運(yùn)營(yíng)成本，滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求，已經(jīng)成為涂裝及其相關(guān)行業(yè)的共識(shí)和今后汽車(chē)涂裝技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。
　　VOC是具有揮發(fā)性質(zhì)的化合物的總稱(chēng)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，一般用VOC作為溶劑，在使用過(guò)后，其揮發(fā)到空氣中，對(duì)環(huán)境具有很大的危害。目前，VOC主要用于印刷、石油化工、烤漆等，是工業(yè)上重要的原材料。
　　基于化學(xué)物質(zhì)方面，VOC在工業(yè)中的運(yùn)用，以鹵代烴、脂肪化合物以及芳香化合物為主，這些化合物作為溶劑，在使用后會(huì)揮發(fā)到大氣中，給大氣環(huán)境造成的危害。同時(shí)，如果人體呼吸遇到此類(lèi)污染氣體，對(duì)人體健康造成的影響也是巨大的。例如，苯是常見(jiàn)的工業(yè)溶劑，容易被人類(lèi)皮膚吸收，同時(shí)其揮發(fā)性也容易通過(guò)人體呼吸道進(jìn)入人體，能夠讓人慢性中毒。此類(lèi)化合物進(jìn)入人體后，會(huì)對(duì)神經(jīng)造成影響，容易讓人提的神經(jīng)系統(tǒng)受到損傷，還會(huì)對(duì)人體的造血細(xì)胞、器官等造成影響，嚴(yán)重情況會(huì)患上敗血癥、出血癥等。經(jīng)過(guò)氧化反應(yīng)，一些揮發(fā)性的化合物能夠與人體中的生物體發(fā)生反應(yīng)，容易造成肝功能硬化，對(duì)人體骨骼發(fā)育也影響頗大，有時(shí)還可能誘發(fā)貧血癥狀?？梢?jiàn)，VOC廢氣具有很大額危害，我們   加以控制，這樣不利于環(huán)境保護(hù)，同時(shí)對(duì)保護(hù)我們?nèi)祟?lèi)自身健康也具有現(xiàn)實(shí)的意義。
　　目前，對(duì)于VOC廢氣的處理方法有很多，具體包括變壓吸附法、熱破壞法、凈化技術(shù)以及氧化處理等。
　　1、變壓吸附分離與凈化技術(shù)
　　氣體組分能夠在固體材料上吸附，變壓吸附分離與凈化技術(shù)正是根據(jù)這一特性，使用的廢氣分離與凈化裝置，氣體在裝置中，其壓力會(huì)發(fā)生   的變化，而壓力的變化正是廢氣處理的主要?jiǎng)恿?。該技術(shù)采用物理法實(shí)現(xiàn)對(duì)VOC廢氣的處理與凈化，其主要的材料為沸石分子篩。該材料具有吸附量大以及吸附選擇性?xún)蓚€(gè)方面的優(yōu)越性。在   壓力下，沸石分子篩能夠?qū)U氣中的成分的吸附，同時(shí)將剩余的氣體輸送到下一個(gè)環(huán)節(jié)中。沸石分子篩在吸附分子后，通過(guò)   的工序進(jìn)行轉(zhuǎn)化，了吸附劑   能力，可以重新投入到使用中。這個(gè)過(guò)程循環(huán)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)VOC廢氣的凈化效果。
　　隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)逐漸應(yīng)用其中，在氣體分離方面具有的效果。同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)花費(fèi)的成本較低、能源消耗量少、操作簡(jiǎn)單，能夠減少對(duì)環(huán)境的污染，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
　　2、熱破壞法
　　熱破壞發(fā)主要是對(duì)VOC廢氣進(jìn)行直接或輔助燃燒，或者是利用催化劑，廢氣化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行，其目的在于降低廢氣中物的含量，降低廢氣的危害程度。
　　在濃度較低的VOC廢氣中，熱破壞法具有良好的效果，一般來(lái)說(shuō)，將熱破壞法分為直接燃燒以及催化燃燒兩種方式。采用直接燃燒的方式，能夠達(dá)到的處理率；利用催化劑加速化學(xué)反應(yīng)的方式，能夠減少費(fèi)時(shí)，提高處理的效率。目前一般使用金屬或金屬鹽作為催化劑，相關(guān)方面的技術(shù)也相對(duì)成熟，但是這些金屬成本過(guò)高。我國(guó)近年來(lái)一直在研究利用非貴金屬作為催化劑的工作，已經(jīng)取得了良好的進(jìn)展。
　　將催化劑作為載體，的催化處理VOC廢氣，能夠提升催化活性以及穩(wěn)定性。
　　3、生物處理法
　　基于處理的原理來(lái)說(shuō)，所謂的生物處理法，主要是利用微生物生理特點(diǎn)與過(guò)程，將VOC廢氣中的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，轉(zhuǎn)化成的無(wú)機(jī)物主要包括水、CO2等。相對(duì)于其他處理方式來(lái)說(shuō)，生物處理法是一種的方式。
　　一套完整的生物處理法包括三個(gè)步驟：一是，VOC廢氣中的污染物溶于水中，的溶解；二是，當(dāng)液態(tài)濃度較低時(shí)，液膜中的物會(huì)逐漸的進(jìn)行擴(kuò)散，終擴(kuò)散到生物膜中，從而將生物膜中吸附的微生物吸收，三是，VOC廢氣中的廢氣被微生物吸收后，通過(guò)微生物自身的生理過(guò)程，會(huì)逐漸被降解與轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物。
　　4、吸附法
　　對(duì)于高通量、低濃度的VOC廢氣來(lái)說(shuō)，一般采用活性炭?jī)艋O(shè)備吸附法處理。這種處理方式在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)相對(duì)成熟，處理，同時(shí)能源消耗相對(duì)較少，能夠?qū)U氣中的氣體   凈化。經(jīng)過(guò)來(lái)的實(shí)踐證明，吸附法在處理VOC廢氣中具有顯著的效果，值得大力推廣。
　　然而，采用吸附法處理VOC廢氣也存在   的缺陷。   先，這種處理方式需要大體積的設(shè)備，同時(shí)處理的工藝相對(duì)繁雜；其次，如果廢氣中存在大量的雜質(zhì)，工作人員在處理中可能會(huì)存在中毒的危險(xiǎn)。因此，在采用這種處理方式時(shí)，還需要選擇好的吸附劑，加強(qiáng)對(duì)活性炭的利用，而細(xì)孔結(jié)構(gòu)的活性炭效果好，具有   強(qiáng)的吸附能力。值得注意的是，如果將活性炭用臭氧或氧化鐵進(jìn)行處理，其吸附能力會(huì)增強(qiáng)，在處理VOC廢氣過(guò)程中也會(huì)   加   ，處理效果也   佳。
　　5、冷凝回收法
　　基于不同的溫度條件，物具有不同的飽和度。利用這一特性，采用冷凝回收的方式，通過(guò)改變(提升、降低)系統(tǒng)的壓力，將VOC廢氣中的物質(zhì)通過(guò)冷凝的方式提煉出來(lái)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)VOC廢氣的凈化處理。采用這種凈化處理的方式，能夠提高凈化的純度，但是其操作難度相對(duì)較大，在常溫環(huán)境中一般不能夠利用冷卻水實(shí)現(xiàn)，還需要利用冷凝水降溫過(guò)程，無(wú)疑會(huì)增加工作的成本。相對(duì)于其他的處理方式來(lái)說(shuō)，冷凝回收法主要是對(duì)溫度較低、濃度較大的VOC廢氣的處理。
　　6、液體吸收法
　　所謂的液體吸收法，主要是將VOC廢氣與吸收劑充分接觸，從而使吸收劑將廢氣中的分子吸收，起到凈化廢氣的作用。采用這種處理方式，其實(shí)質(zhì)上是一種物理化學(xué)反應(yīng)，吸收劑吸收廢氣中的分子后，利用解析法，除去吸附在吸收劑中的分子，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)吸收劑的重復(fù)利用。
　　如果從作用原理上來(lái)說(shuō)，可以將液體吸收法氛圍物理方法以及化學(xué)方法兩類(lèi)。物理方法主要是利用物質(zhì)相溶性原理，將水作為吸收劑，的吸收VOC廢氣中的物質(zhì)。但是，在VOC廢氣中物質(zhì)里，還有很多不溶于水的物質(zhì)，例如苯，還需要利用化學(xué)方式進(jìn)行處理，采用化學(xué)溶劑，將廢氣和化學(xué)溶劑充分接觸，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，去除其中的物質(zhì)。
　　7、等離子體法
　　這種方式的原理在于，利用NS級(jí)的高壓脈沖點(diǎn)暈進(jìn)行放電，在常溫常壓環(huán)境中，能夠獲得非平衡等離子體，等離子體包括氧離子、氫氧離子、   電子等，能夠的氧化與降解VOC廢氣中的分子，然后將其轉(zhuǎn)化為物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)VOC廢氣的處理與凈化。
　　通過(guò)上述分析可知，隨著我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，給我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)做出了巨大的貢獻(xiàn)。然而，在工業(yè)生產(chǎn)中，會(huì)排出一些VOC廢氣，如果不能對(duì)其進(jìn)行的凈化降解處理，會(huì)給環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，還有可能對(duì)周邊人群的生命   造成損害?，F(xiàn)階段，我國(guó)VOC廢氣主要的處理方式包括吸附法、熱破壞法、冷凝回收法、等離子體法、吸附法、液體吸收法等，這些處理方式各有優(yōu)劣，還需要工業(yè)企業(yè)根據(jù)自身的實(shí)際情況，根據(jù)廢氣成分等，選擇好的處理方式，為我國(guó)環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)自己的力量。
　　經(jīng)過(guò)20的工業(yè)應(yīng)用和技術(shù)進(jìn)步，汽車(chē)車(chē)身涂裝水性化已經(jīng)成為主流，材料和工藝已經(jīng)成熟，在歐、美、日及中國(guó)新涂裝線(xiàn)建設(shè)中，正在普及。針對(duì)成本、能耗和溫室氣體排放的問(wèn)題，通過(guò)材料、工藝及設(shè)備等方面的，了相當(dāng)程度的，甚至已不再是問(wèn)題了。
　　應(yīng)用硅烷/錯(cuò)鹽前處理材料、無(wú)鉛、高泳透力、高平滑性陰極電泳涂料、自泳涂料、粉末涂料、水性/高固體分中涂、水性/高固體分底色、高固體分清漆、水性修補(bǔ)涂料等一系列材料，可在滿(mǎn)足越來(lái)越高的質(zhì)量要求的前提下，   結(jié)束涂裝排放大量重金屬和揮發(fā)物的歷史，實(shí)現(xiàn)革命性的跨越。由于原有涂裝線(xiàn)條件、涂裝材料的供應(yīng)、涂裝生產(chǎn)控制技術(shù)的匹配及涂裝成本等因素的制約，環(huán)境友好型中涂和面漆的普及過(guò)程在過(guò)去十幾年中相對(duì)較緩慢。隨著節(jié)能的應(yīng)用，加快了汽車(chē)涂裝少無(wú)公害的發(fā)展進(jìn)程。在歐美，新建涂裝線(xiàn)幾乎全部水性化，涂裝車(chē)間的VOC排放可低于法規(guī)要求；亞洲(包括中國(guó))近年來(lái)普及水性涂料的進(jìn)程也在加快；在北美，通過(guò)高固體分溶劑型涂料的應(yīng)用，老舊涂裝線(xiàn)的VOC排放也可達(dá)到法規(guī)要求，福特公司在推廣應(yīng)用溶劑型高固體分涂料。