關(guān)于VOC廢氣處理技術(shù)的相關(guān)思考
更新時(shí)間：2014-06-30 14:45
來源：能源與節(jié)能網(wǎng)
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眾所周知，工業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)大氣環(huán)境有危害的有機(jī)氣體。當(dāng)前，中國(guó)的大氣環(huán)境已受到嚴(yán)重污染，北方許多地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重霧霾天氣。在這種情況下，必須加大有機(jī)廢氣處理技術(shù)的研發(fā)力度，通過提高廢氣處理技術(shù)來降低其對(duì)大氣環(huán)境的危害。本文從VOC氣體的危害入手，分析了其相關(guān)處理技術(shù)。
1 VOC及其危害概述
1.1 VOC概述
揮發(fā)性的有機(jī)化合物，簡(jiǎn)稱為VOC(Volatile Organic Compounds))，在工業(yè)生產(chǎn)中，通常作為溶劑來使用，使用之后便散發(fā)到大氣中。現(xiàn)階段，其應(yīng)用比較廣泛的領(lǐng)域包括石油化工、印刷、人造革及電子元器件、烤漆和醫(yī)藥等[1]。
1.2 VOC危害概述
從化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)來看，在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，一般用作溶劑的主要包括脂肪族化合物、鹵代烴和芳香族化合物等。這些有機(jī)溶劑如果揮發(fā)到大氣環(huán)境中，不僅會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且人體呼入被污染的氣體后，對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。比如苯，它常常被當(dāng)作一種溶劑來使用，作為溶劑揮發(fā)到大氣環(huán)境中，不僅可以被人體的皮膚所吸收，而且還可通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體內(nèi)部，造成慢性或急性中毒，不過人體的大部分中毒均是由于呼入有毒氣體造成的[2]。
苯類化合物不僅會(huì)對(duì)人體的中樞神經(jīng)造成一定的損害，而且還可能造成神經(jīng)系統(tǒng)的障礙，進(jìn)入人體后還會(huì)危害血液和造血器官，如果情況比較嚴(yán)重，甚至?xí)谐鲅Y狀或患上敗血癥。氧化作用下，苯在生物體內(nèi)可氧化成苯酚，從而造成肝功能異常，對(duì)骨骼的生長(zhǎng)發(fā)育十分不利，誘發(fā)再生障礙性貧血。如果苯蒸汽濃度過高，生物可能因急性中毒而死亡。因此，ACGIH把苯列為潛在致癌物質(zhì)。鹵代烴類化合物會(huì)引發(fā)神經(jīng)癥候群和血小板的減少、肝脾腫大等不良狀況，而且很有可能致癌。所以，必須控制VOC的排放，這不僅是對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)，也是對(duì)我們的生命健康負(fù)責(zé)。
2 VOC廢氣處理技術(shù)
當(dāng)前，VOC廢氣處理技術(shù)主要包括熱破壞法、變壓吸附分離與凈化技術(shù)、吸附法和氧化處理方法等。
2.1熱破壞法
熱破壞法是指直接和輔助燃燒有機(jī)氣體，也就是VOC，或利用合適的催化劑加快VOC的化學(xué)反應(yīng)，最終達(dá)到降低有機(jī)物濃度，使其不再具有危害性的一種處理方法[3]。
熱破壞法對(duì)于濃度較低的有機(jī)廢氣處理效果比較好，因此，在處理低濃度廢氣中得到了廣泛應(yīng)用。這種方法主要分為兩種，即直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒對(duì)有機(jī)廢氣的熱處理效率相對(duì)較高，一般情況下可達(dá)到 99%。而催化燃燒指的是在催化床層的作用下，加快有機(jī)廢氣的化學(xué)反應(yīng)速度。這種方法比直接燃燒用時(shí)更少，但是如果離開催化劑輔助，則無法發(fā)揮作用，F(xiàn)階段，可作為催化劑使用的大都是金屬、金屬鹽。這兩種催化劑的催化效果雖說比較好，技術(shù)也已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是其價(jià)格卻比較高，所以處理成本也就比較高。近年來，催化劑研制多集中在非貴金屬催化劑方向，取得了比較大的進(jìn)展。
此外，在催化有機(jī)廢氣過程中，還需要有催化劑的載體，其起著提高催化活性和穩(wěn)定性的重要作用。當(dāng)前，多以陶瓷作為催化劑載體，但在未來的催化劑研究當(dāng)中，應(yīng)加快研發(fā)高效活性催化劑及其載體。
2.2吸附法
有機(jī)廢氣中的吸附法主要適用于低濃度、高通量有機(jī)廢氣，F(xiàn)階段，這種有機(jī)廢氣的處理方法已經(jīng)相當(dāng)成熟，能量消耗比較小，但是處理效率卻非常高，而且可以徹底凈化有害有機(jī)廢氣[4]。實(shí)踐證明，這種處理方法值得推廣應(yīng)用。
但是這種方法也存在一定缺陷，它需要的設(shè)備體積比較龐大，而且工藝流程比較復(fù)雜;如果廢氣中有大量雜質(zhì)，則容易導(dǎo)致工作人員中毒。所以，使用此方法處理廢氣的關(guān)鍵在于吸附劑。當(dāng)前，采用吸附法處理有機(jī)廢氣，多使用活性炭，主要是因?yàn)榛钚蕴考?xì)孔結(jié)構(gòu)比較好，吸附性比較強(qiáng)。
此外，經(jīng)過氧化鐵或臭氧處理，活性炭的吸附性能將會(huì)更好，有機(jī)廢氣的處理將會(huì)更加安全和有效。
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