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摘要:在社会经济和工业化高速发展的背景下,空气污染问题日益严重,使人类健康和生态安全受到严重威胁,控制挥发性有机污染物迫在眉睫。本文对挥发性有机废气治理技术发展进行分析和了解。
关键词:挥发性;有机废气;治理技术;发展
一、引言:
挥发性有机废气的沸点在高温条件下,蒸气压大于133.3PA后会产生挥发性的有机化合物,有机化合物中挥发的气体是有毒的,当有机废气的沸点到达一定的浓度之后会造成空气的污染,同时对人体的健康也非常的不利。目前传统的有机废气治理技术只对高浓度的挥发性气体产生一定的治理效果,但是针对挥发性浓度比较低的有机废气在处理的过程中效果就不太理想。因此,对有机废气治理技术进行创新成为当代社会广泛关注的话题之一。
二、挥发性有机废气治理技术
1.冷凝法
冷凝法是一种常用且十分简单的废气回收技术,指先对废气进行冷却,使废气中的有机物发生冷凝形成液滴,然后通过分离得到有机物。因受到有机物蒸汽压等因素的影响,从冷凝装置中离开的废气仍含有有机物,无法达到预期的排放标准。此外,要想提高回收率,必须提高压力和降低温度,这就要求投入更多的成本。因此,该法主要用于回收率际要求一般的情况,如从中高浓度废气中分离有机物。
1.吸收法
吸收处理技术主要把液体当做吸收剂,利用洗涤吸收装置,将有害成分吸收融入到液体中,从而达到净化的目的,其吸收过程是气体和液相之间的气体分子扩散或是湍流物质转移扩散。同时吸收剂的原材料非常简单、廉价,又很容易获得。但同时,值得注意的是,吸收法需要注重吸收剂的选择。在吸收剂选择上,应坚持选择粘度低、低挥发性、价格低廉、能够溶解大部分气体的优势。然而,在实际的操作过程中很难满足要求。必须综合考虑生产条件,选择最合适的吸收剂。严格说来,获得水的方法非常简单,而且价格便宜,而且水的挥发性很小,无毒无害,不易燃,可以说是最理想的吸收剂。但在室温下,水对有机气体的溶解度相对很小。
2.膜分离法
膜分离法是指在压力作用下,依靠不同组分在膜结构中有不同吸附力的特点进行分离。膜与废气相接触后,有机物能从膜中透过而其他组分不可,从而实现分离。使用中需在进料侧施加压力,形成稳定压力差,使渗透得到足够动力。
3.生物处理技术
生物处理技术指的是通过有机生物的降解来实现对有机废气的处理和净化。生物处理技术的处理效果较好,并且方便工作人员的管理,不需要吸附的专门设备,操作的费用也比较低。
4.吸附法
吸附法指采用具有较大比表面积的材料对废气进行处理,利用多孔的特性吸附有机物分子。该方法已成功应用于喷漆、印刷等多个领域,吸附对象也众多,如四氯化碳、苯与二甲苯等。吸附时会放出一定热量,随吸附材料比表面积不断增大,其吸附性能增强,吸附时放出的热越多。而如果有机物实际浓度较高,会使吸附装置内部温度骤升,有发生火灾的危险。在吸附至饱和状态后,需要使用热空气施以脱附再生。因吸附剂会由于频繁脱附而降低性能,所以其寿命较短,且对配套设施有较高要求。
三、挥发性有机废气处理技术的应用和进展
1.生物治理技术的应用
在挥发性有机废气的处理中,生物治理技术的应用还不是非常成熟。生物治理技术的主要原理是利用微生物的降解,将挥发性有机气体转化为无机物,即水和二氧化碳等,最终达到处理废气的目的。当下,这种处理方法还不够成熟,还存在一些技术上的难题,比如如何保证气态污染物的液化,如何控制微生物的降解的液化过程等。将生物治理技术应用的实际中还需要科技工作者的共同努力。
2.微波催化氧化技术
该技术结合了传统吸附技术的优点,有传统的吸附治理向微波解吸治理的转变。采取微波催化氧化技术对挥发性有机废气进行处理时,能够有效的减少废气治理的时间,同时也能够有效的降低能源,微波催化氧化技术经济使用,吸附效果明显,并且能够重复使用,在使用的过程中达到较好的吸附效果。从技术上进行分析,微波催化氧化技术和其他的污水治理原理相同,对一些细节问题需要进行深入地研究,提高挥发性有机气体的治理技术。
3.纳米材料净化技术的应用
纳米材料的净化技术也是近年来出现的一种比较新的处理技术。纳米材料主要指的是一些超细材质的纳米粒子,这种纳米粒子的吸附能力非常强,并且表面积较大,具有一定的催化作用,这对提高挥发性有机气体的反应效率具有非常重要的作用。纳米粒子的作用较大,其能够使一些原来不能发生反应的物质发生反应,在光照条件下激活纳米材料,将有机物转化为小分子,应用前景和应用市场是非常广泛的。
4.直接燃烧法
采用燃烧法处理挥发性有机废气处理就是将有机废气连接到能够焚烧的锅炉中,当接入的有机废气浓度高时,在炉内进行充分的燃烧,通过燃烧产生化学反应,当接入的有机废气浓度较低时,将不会充分的燃烧,需要加入有助于燃烧的辅助材料,使有机废气能够进行完全燃烧,生成二氧化碳和水,将经过处理的二氧化碳和水排放到空气中。采用直接燃烧法进行废气处理时,投入的成本低,设备简单,但是这种燃烧方法需要保持非常高的燃烧程度,持续的高温会生成NOX,对空气造成二次的污染。
5.喷淋洗涤与催化氧化相结合
对水溶性有机物及含有一定量酸碱性成分的废气,通过喷淋洗涤处理后达到标准直接排放,经过喷淋洗涤处理的废气中的有机物将从气相变为液相,此时利用催化氧化反应进行有机物处理。该方法是一种较为新颖的方法,其优势在于能提高各类资源的实际利用率,前期投资相对较少,在以下领域较为适用:低浓度废气治理、多组分复杂废气治理、回收价值不高的废气治理等。
6.活性碳纤维治理技术
活性碳纤维治理技术与传统的技术相比,吸附效果好,能够充分发挥有机废气治理的作用。应用先进的吸附性环保材料的活性碳纤维,组成一道具有超强吸附能力的表面结构,因为活性碳纤维的表面都分布很多吸附能力超强的碳原子,这些挥发性的有机废气就有非常好的吸附性,能够充分满足有机废气治理的实际需要。活性炭纤维的结构特殊,吸附效果非常快,并且内容丰富,在治理挥发性有机废气的过程中能够达到很好的应用效果,值得将活性碳纤维治理技术进行推广应用,活性炭纤维的优点很多,吸附的速度快,并且有再生的功能,在进行挥发性有机废气处理的过程中有非常好的应用效果。
结束语:
我国已经开发了生物治理技术、活性炭纤维的治理技术以及纳米材料的净化技术、微波催化氧化技术等治理技术,在实践中也取得了一定的成绩,和传统的治理技术和治理方式相比已经前进了一大步。但我国在对浓度较低的挥发性有机气体的处理方面和国外一些发达国家仍然存在不小的差距。在今后的应用中,工作人员还需应用更多的治理技术,在应用的时候结合VOCs的实际情况,做好清除工作,不断开发新的处理技术和处理方法。只有如此,才能保证对挥发性有机废气的处理效果,促进当地的可持续发展。
参考文献:
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