探讨有机废气处理技术及前景展望

探讨有机废气处理技术及前景展望

发表时间：2019-07-23T14:55:47.877Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：李波

[导读] 摘要：虽然到目前为止，针对工业有机废气的处理技术已经展开过很多研究与试验，但由于工业中VOCs废气自身的成分、流量与浓度的实际变化较大，就会对工业有机废气热氧化技术的通用性能造成一定的难度。

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摘要：虽然到目前为止，针对工业有机废气的处理技术已经展开过很多研究与试验，但由于工业中VOCs废气自身的成分、流量与浓度的实际变化较大，就会对工业有机废气热氧化技术的通用性能造成一定的难度。而且由于社会经济的持续发展，使得国家更加重视对于工业有机废气处理，也将提高VOCs的排放浓度的实际要求。因此，就需要在应用过程中将各种技术的优点相互结合，从研发出更加稳定、有效的工业有机废气处理技术，这也是工业有机废气热氧化技术在未来的发展趋势。

关键词：有机废气；处理技术；前景展望

1工业废气的来源和分类

工业废气是指轻重工业燃烧和生产工艺过程中产生的各种排入空气的含有污染物的气体的总称，也是社会现阶段大气污染的主要组成部分。根据工业废气的形态主要分为两种：固态污染性废气和气态污染性废气。

1.1固态污染性废气

固态污染性废气是指颗粒污染物，主要包括煤燃烧固态烟尘、细小颗粒物质、气溶胶、建筑材料中砂石、石灰、水泥、沥青混凝土、细沙等固态小颗粒物质，它们的主要来源是来源重工业燃烧、生产、制造等工艺操作。产生的原理主要有两种：一是在生产过程中直接产生的固态颗粒物质，包括重工业企业所需原料由于杂质较多，可燃物不能完全燃烧、分解，因此以烟尘形态存在形成废气，排放至大气中引发空气污染，其中以一次能源的化石燃料的燃烧尤其是燃煤引起的颗粒污染问题最为严重，包括排出的烟粒、风刮起的灰尘等；二是由传统气态工业废气在一定条件下反应生成的复杂污染物。该类污染物最初排放吋为气体，经过一些大气化学过程所形成的微粒，例如大型锅炉在操作不当、混合不好、空气不充足时都可能产生大量的烟、和烃类等污染排放物，燃烧过程中产生的硫氧化物主要是H2S和S02气体，经大气氧化过程，最终转化为硫酸盐微粒。

1.2气态污染性废气

气态污染性废气是指轻重工业生产中所产生的气态的污染性废气。气态性废气是工业废气中种类最多也是危害性最大，其成分复杂、种类繁多且排放量大、污染性强，难以治理。根据本身的化学性质，气态污染性废气可以主要分为无机废气和有机废气。无机废气主要是指煤炭加工及转化过程中，产生的如二氧化碳、氮氧化物、硫化物、氟化物和氯化物及挥发性无机物；石油产品燃烧过程中产生大量氮氧化物；化学工业生产过程中产生的无机酸、无机碱等。有机废气主要是石油原油炼制过程中产生的是以烧经、环焼径、芳烃等有机化合物为主的成分复杂的混合物废气；天然气生产过程中产生的天然气、丁烷和丙烷；家具、汽车、金属及非金属构件加工、丝印等工序产生的挥发性有机废气包括含苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机化合物等。

2有机废气处理技术概述

2.1活性炭法

活性炭是一种具有很强吸附性能的化工材料，可以通过吸附功能去有效去除对象中有害成分。活性炭法是当前有机废气处理技术当中一种比较常用的技术方案，其原理就是利用活性炭自身强的吸附功能去除有机废气当中的许多有害成分，进而实现有机废气的处理。由于吸附品的不同，活性炭的吸附原理可以细分为物理吸附与化学吸附两种，其中应用于有机废气处理的主要是物理吸附，通常是采用孔状结构的活性炭或者沸石等材料去完成有机废气的处理。通过对活性炭法处理有机废气的应用实践进行总结，纤维状的吸附体内部结构吸附效果最好，所以在应用此技术去处理有机废气的时候要尽量去选用纤维状的吸附体材料。

2.2吸收法

吸收法顾名思义就是利用吸收剂去吸收有机废气中的有害成分，当前所用的吸收剂一般都是液体的，这样有利于吸收剂本身与有机废气的接触更加充分，从而实现更好的吸收效果。吸收法具体的操作手法是通过水喷淋的方式，利用化学中相似相溶的原理，去使得吸收剂能够去与有机废气进行充分的接触，这样吸收剂的吸收作用便可以在充分接触过程中得到发挥，有机废气当中的有害成为便可以被充分的吸收。有机废气中的有害成分类型比较多，常见的有甲醇、醚、丙酮以及三苯物质等，吸收法的应用中可以利用水的作用去完成对于甲醇和丙酮等有害物质的吸收，而对于水溶性较差的三苯物质则是通过吸收剂中的活性基因去完成吸收。

2.3催化氧化法

在有机废气的组分中一些挥发性有机化合物的污染性是非常强的，目前虽有成熟的回收再利用技术，但是应用起来的成本太高，所以通常是在有机废气处理中是采用催化氧化法对其进行处理。所谓的氧化法就是使有机废气中的挥发性有机化合物与氧发生充分的化学反应，最终将这些有毒有害的组分变成水和二氧化碳，因为有机废气中的挥发性有机化合物的浓度不会很高，所以不必担心氧化反应的过程中会出现火焰甚至燃烧的情况。对挥发性有机化合物进行氧化处理的方式通常是通过持续加热的方式使化合物逐步升温达到氧化反应发生的满足条件，不过这种方式有一定的局限性，所以采用在废气当中加入催化剂去提升氧化反应发生能力的方法也是非常常见的一种处理方式。

3有机废气处理技术的前景展望

随着当前科学技术的发展以及国家层面对于环境治理力度的加强，已经有许多新兴的有机废气处理技术开始投入到推广使用阶段，下面就对几种主要的新兴处理技术进行一下展望。

3.1膜分离技术

膜分离技术是一种基于仿生学研究的新兴有机废气处理技术，其作用原理是通过膜结构的半渗透性去废气进行过滤处理，这个过程中可以将有机废气中的有害组分分离出来。有机废气的组成成分通常是非常复杂的，其中有害的组分也分为很多中的类型，这些成分的化学性质是存在很大差异性的，而膜分离技术的应用，可以针对不同成分与性质的有害物质进行逐层的分离出来，最终使得整个有机废气得到全面的净化。膜分离技术具有净化效果好、有效成分损失少、能耗低以及适应性强等诸多优点，在当前有机废气的处理中能够发挥出极大的价值，但同时其也存在不易浓缩成干物质与无法实现同分异构体分离的缺点。为了能够使得膜分离技术发挥更好的有机废气处理效果，