大气中VOCs处理技术综述分解

毕业论文（设计）文献综述题目：VOCs处理技术综述

学院：环境科学与工程学院

专业：环境科学

班级：环科xxxx

学号：09xxxxx17

学生姓名：xxx

指导教师：xx

年月

VOCs处理技术综述

摘要：VOCs废气是一类对环境和人类产生严重危害的废气。本文综述了目前国内外各项VOCs处理技术的原理应用及其优缺点，并重点介绍了吸附法、膜分离法、液体吸收法、催化燃烧法、低温等离子体以及光催化氧化等治理技术，并对其优缺点进行了述评。最后探讨了大气中VOCs治理技术的发展方向。

关键词：挥发性有机物低温等离子体光催化氧化生物处理催化燃烧The review of Treating Volatile Organic Compounds

Abstract: VOCs cause serious harm to the environment and human.This paper reviews the principle and the advantages and disadvantages of various VOCs processing technology at home and abroad.Focuses on the adsorption, membrane separation, liquid absorption, catalytic combustion method, low temperature plasma and photocatalytic oxidation VOCs treatment technology.Finally, discuss the VOCs treatment technology trends. Keywords: VOCs , Plasma technology , Photocatalytic oxidation technology , Biodegradation technology , Catalytic combustion technology

1 简介

挥发性有机化合物(volatile organic compounds，VOCs)，是对某一类有机化合物的总称。随着我国工业企业的迅猛崛起，各种环境问题接踵而至，其中VOCs的污染逐渐得到关注[1]。世界卫生组织等机构从物理学角度将VOCs定义为：在标准大气压下，熔点低于室温、沸点低于50~260℃的有机化合物总称。美国国家环境保护局等机构从化学角度将VOCs定义为：除二氧化碳、一氧化碳、碳酸、碳酸盐、金属碳化物和碳酸氨之外的，任何可以参加大气光化学反应的碳化合物的总称。

VOCs种类繁多，来源广泛，如交通运输、制药企业、加油站、包装印刷、涂料生产、汽车喷漆等行业的污染物排放。

许多VOCs具有神经毒性、肾脏和肝脏毒性，甚至具有致癌作用，能损害血液成分和心血管系统，引起胃肠道紊乱，诱发免疫系统、内分泌系统及造血系统疾病，造成代谢缺。

目前的VOCs处理方法包括非破坏性，破坏性方法，以及这两种方法的组合。非破坏性的方法，主要是吸收，吸附，膜分离技术，冷凝，一般通过物理的方法，在温度，压力或选择性吸附和选择性渗透膜法浓缩和分离挥发性有机化合物；破坏性的方法为热氧化，直接燃烧，催化燃烧，等离子，生物氧化，光催化氧化法，及其集成技术，主要是通过化学或生化反应，光，热，微生物和催化剂将挥发性

有机物转化成CO

2和H

2

O以及其他无毒的无机小分子化合物。传统的挥发性废气

处理常用吸附、吸收法去除，燃烧去除等，在最近几年中，低温等离子体，半导体光催化剂的技术得到了迅速发展[2]。

本文将对VOCs的主要的几项处理技术做简要的介绍与分析。

2 原理

目前的挥发性有机污染物的治理包括破坏性，非破坏性方法，及这两种方法的组合。

破坏性的方法包括燃烧、生物氧化、热氧化、光催化氧化，低温等离子体及其集成的技术，主要是由化学或生化反应，用光，热，微生物和催化剂将VOCs

转化成CO

2和H

2

O等无毒无机小分子化合物。

非破坏性法，即回收法，主要是碳吸附、吸收、冷凝和膜分离技术，通过物理方法，控制温度，压力或用选择性渗透膜和选择性吸附剂等来富集和分离挥发性有机化合物。

传统的挥发性废气处理常用吸收、吸附法去除，燃烧去除等，在最近几年中，半导体光催化剂的技术体，低温等离子得到了迅速发展。

3 工艺

3.1吸附工艺

3.1.1吸附工艺简介

吸附法净化气态污染物是指利用固体吸附剂对气体混合物中各组分吸附选择性的不同而分离气体混合物的方法。吸附过程是一个浓缩过程，气态污染物通过吸附作用被浓缩到吸附剂表面上后再进行后续处理。吸附法主要适用于低浓度气态污染物的净化，对于高浓度的有机气体，通常需要首先经过冷凝等工艺将浓度降低后再进行吸附净化[3]。吸附技术是最为经典和常用的气体净化技术，也是

目前工业VOCs 治理的主流技术之一。吸附法的关键技术是吸附剂、吸附设备和工艺、再生介质、后处理工艺等[4]。

活性炭(Activated Carbon)因其具有大比表面积和微孔结构而广泛应用于吸附回收有机气体。目前，对活性炭吸附有机气体的研究主要集中在吸附平衡的预测、活性炭材料的改性及有机物的物化性质对活性炭吸附性能的影响[5]。

通常将吸附与冷凝法连用。吸附后经脱附，冷凝回收挥发性有机物。

3.1.2 活性炭吸附工艺原理及流程

活性炭净化空气属于吸附领域，吸附是由于吸附剂和吸附质分子间的作用力引起的。吸附主要靠分子间的范德华力，把吸附质吸附在吸附剂表面，是可逆过程，只能暂时阻挡污染而不能消除分解污染物。活性炭外观为粉末或颗粒状，活性炭中微孔对活性炭吸附量起着支配作用，中孔和大孔一般为吸附质分子进入通道，在通道内的扩散讨程的快慢也会影响吸附量的大小[6]。活性炭纤维( Act ivated Carbon Fibers，简称ACFs) 吸附有机废气是当今世界上最为先进的技术之一，活性炭纤维比颗粒状活性炭具有更大的吸附容量和更快的吸附动力学性能[7]，活性炭吸、脱附工艺流程见图1[8]。

图1 有机废气吸附回收装置工艺流程图

3.1.3 活性炭吸附工艺影响因素

活性炭净化空气的物理吸附，如图2所示四种情况：1）分子直径大于孔的直径，由于空间位阻，分子不能入孔，因此不吸附；2）分子直径等于孔的直径，吸附剂的捕捉力很强，非常适合低浓度吸附；3）分子直径小于孔的直径，孔内