深入了解VOC废气处理的这些常见的工艺性质-蓝雨禾环保

深入了解VOC废气处理的这些常见的工艺性质

返回列表 来源：发布日期： 2019.11.21

　　在化学，印刷，人造革和电子部件，烤漆和药物的化学领域中，挥发性有机化合物（称为VOC（挥发性有机化合物））通常用作溶剂。如果这些有机溶剂挥发到大气中，它们不仅会对大气环境造成严重污染，而且在人体吸入被污染的气体后也会危害人体健康。作为溶剂的苯挥发到大气中，不仅可以被人体皮肤吸收，还可以通过呼吸系统进入人体，引起慢性或急性中毒。苯化合物不仅会对人体的中枢神经系统造成一定的损害，还可能对神经系统造成障碍。当进入人体时，它也可能损害血液和造血器官，甚至有出血症状或败血症。在氧化作用下，生物体内的苯可被氧化为苯酚，导致肝功能异常，这非常不利于骨骼的生长和发育，并引发再生障碍性贫血。因此，ACGIH将苯列为潜在的致癌物。卤代烃化合物会引起不良反应，例如神经系统综合征和血小板减少，肝脾肿大，并可能导致癌症。

　　因此有必要控制挥发性有机化合物的排放，这不仅对环境负责，而且对我们的生命和健康负责。目前，VOC废气处理技术主要包括热破坏法，变压吸附分离纯化技术，吸附法和氧化处理法。热破坏是指VOC气体的直接和辅助燃烧，或使用合适的催化剂来加速VOC的化学反应，最终实现降低有机物浓度，使其不再有害的处理方法。热分解法对低浓度有机废气的处理效果更好，因此已广泛用于低浓度废气的处理。该方法主要分为两种，即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气具有较高的热处理效率，通常可以达到99％。催化燃烧是指在催化床的作用下加速有机废气的化学反应速率。该方法比直接燃烧便宜，并且是高浓度，低流量有机废气净化的首选技术。

　　废气中的VOC被吸附剂的多孔结构（粒状活性炭和活性炭纤维）捕获。含有VOC的有机废气通过活性炭床，其中VOC被吸附剂吸附，并且废气被净化并排放到大气中。碳吸附法主要用于回收脂肪和芳香烃，大多数含氯溶剂，普通醇，某些酮和酯。碳吸附达到饱和后，饱和碳床解吸再生。蒸汽被加热通过碳层，VOC被吹散并释放，与水蒸汽形成蒸汽混合物，一起留下碳吸附床，并用冷凝器冷却蒸汽混合物，将蒸汽冷凝成液体。

　　对于水溶性VOC气体，混合液通过精馏进行纯化；水不溶性VOC气体通过de析器直接回收。例如，涂料中使用的“三苯基”与水不相容，因此可以直接回收。碳吸附技术主要用于废气中的成分比较简单，有机物的价值较高的场合，适用于涂料，印刷和胶粘剂温度不高，湿度不大，置换量大，特别是含卤素的纯化和回收更有效。废气被分离并直接回收。但是，在这种情况下，离开冷凝器的废气仍然含有较高浓度的VOC，不能满足环境排放标准。为了实现高回收率，系统需要高压和极低的温度，并且设备成本显着增加。

　　它通常适用于VOC含量高（百分之几）和少量气体的有机废气的回收。由于大多数VOC是易燃易爆气体，因此受到爆炸极限的限制，并且气体中的VOC含量不太高。因此，为了获得更高的回收率，必须使用非常低温的冷凝介质或高压措施，这将不可避免地增加设备投资和加工成本。因此，该技术通常被用作主要处理技术并与其他技术结合。膜分离技术的基础是使用聚合物膜，该膜选择性地渗透有机物，有机物比空气更容易被有机空气渗透10-100倍，从而实现有机物的分离。适用于高浓度，高价值有机物的回收，设备成本高。

　　最简单的膜分离是单级膜分离系统，该系统将压缩气体直接通过膜表面以实现VOC分离。由于分离程度低，单级膜很难实现分离，而多级膜分离系统将大大增加设备投资。因此，在这方面仍有很大的研究空间。吸附剂在一定压力下吸附有机物。当吸附剂被吸附并饱和时，解吸的有机物通过压力转化而“释放”。它的特点是无污染物，回收效率高，可回收反应性有机物。但是，该技术的运行成本较高，需要对吸附进行加压，需要对解吸进行减压，因此在环境保护中的应用较少。有机物通过燃烧消除，其工作温度高达700°C-1,000°C，这不可避免地会导致高昂的燃料成本；为了降低燃料成本，需要回收热量，有两种方法：传统的隔墙换热，新型的非稳态储热换热技术。

　　壁间热氧化利用管式或板式壁式热交换器来捕获排出气体的热量。它回收40％-70％的热量，并利用回收的热量预热进入氧化系统的有机废物。预热的废气经过火焰达到净化的氧化温度，隔壁热交换的缺点是热回收效率不高。再生热氧化（RTO）使用一种新的非稳态传热方法来回收热量。主要原理是有机废气和净化废气交替循环，并通过不断改变流向以提供最大的热量回收，从而使热量最大化。油漆废气通过阻火器进入催化净化装置，在板式换热器中与高温废气进行热交换，预热的废气进入加热室（内部装有电加热管）进一步加热，达到起燃温度的废气继续进入。在催化床中，在贵金属Pt和Pd催化剂的作用下，有机溶剂被完全氧化分解为H2O和CO2，并释放出大量的反应热，可以保持催化所需的起燃温度，燃烧并达到热平衡。

　　板式换热器在高温废气和进口的低温废气之间进行热交换，部分热量得以回收，从而降低了预热能耗。由部分热量回收的高温废气在引风机的抽吸作用下通过排气管排出。系统达到热平衡后，电加热设备将自动关闭。此后，催化燃烧系统依赖于废气中有机溶剂燃烧产生的热能，并且催化燃烧一直持续到结束而没有额外的能量。考虑到净化装置需要维护，在过滤器阻火器之前提供了一个旁通管和一个旁通阀。