工业有机废气处理技术分析及前景展望

工业有机废气处理技术分析及前景展望

发表时间：2017-09-29T09:42:29.327Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：黄小恒

[导读] 摘要：工业有机废气的排放对人们的生存环境有着非常大的影响，针对具体的工业有机废气选择和开发出合理的处理方法与工艺，对于大气污染的治理和经济的可持续发展具有重要的意义。

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摘要：工业有机废气的排放对人们的生存环境有着非常大的影响，针对具体的工业有机废气选择和开发出合理的处理方法与工艺，对于大气污染的治理和经济的可持续发展具有重要的意义。

关键词：有机废气;处理技术;分析;展望

引言

随着我国经济发展的不断深入，化工行业也随之迅速发展，成为环境保护的热点问题，然而由于化工行业特性的原因，如何对工业产生的有机废气进行有效的治理，从而避免对周边环境造成损害是一个亟待解决的问题。随着我国科研与实践的发展，业界已经出现了不少投资少、见效快的有机废气处理技术。本文就此阐述了当前工业有机废气的处理技术，在此基础上对工业有机废气治理技术的发展进行了展望，并阐述了几种新的治理方法。

1、有机废气处理技术分析

1.1、液体吸收法

根据作用原理的差异,液体吸收法可以分为两类,分别是物理方法和化学方法。物理方法是利用有机废气和液体吸收剂的相似相溶性原理来处理废弃物,将两者充分接触,使得废气中的有害物质转移到吸收剂中,再通过解吸将液体中的有害分子除去,这样吸收剂便得以重复利用。目前常用的吸收剂是液体石油类物质、表面活性剂和水组成的混合物,吸收效果比单纯用水作吸收剂要更好得多。化学方法通常用于处理不溶于水的有机废气,使溶剂与有害物质进行充分的化学反应来达到净化的目的。

1.2、吸附法

吸附法的原理是将气体中的有毒分子吸收并固定在固体表面,通过将气态分子转化成固态来达到净化的目的。吸附法具有能耗低、净化彻底等特点,有很好的经济效益和环境效益,因此得到广泛应用。吸附剂是决定吸附法处理效果的主要因素,其中最常用的是活性炭。活性炭具有吸附剂应有的特点,如内表面积大、化学性质稳定等,因此吸附性能好,去除效率高,被广泛应用。活性炭也分不同的种类,各个种类各具特性,因此针对不同的有机废气,需要选择合适的活性炭以达到最佳吸附效果。

1.3、微波催化氧化法

微波催化氧化法实质上是对原有的填料吸附一解吸技术的改进,具体是把解吸方式改进为微波解吸。这样做能降低能量消耗,缩短解吸时间,并且在多次重复解吸之后,吸附剂仍能保持较强的吸附能力。目前国内在这方面还处于起步阶段,技术尚不成熟,但是国外已经有不少成功案例,有了小规模的成功应用。1.4冷凝法冷凝法的原理是根据有机物质处于不同温度时饱和蒸气压也会有差异的特性,通过降低系统温度或者增强系统压力,使废弃物冷凝,从蒸汽状态的废气中分解出来。冷凝可以通过在恒定压力下降低温度来实现,也可以通过在恒定温度下提高压力来实现,目前前者应用得更多。冷凝法可以完成较高程度的净化,但是实际应用中,由于操作难度大、处理费用高,应用并不是特别广泛,通常与吸附、燃烧等其他方法配合使用,用在废弃物浓度高、环境温度较低的场合。

1.4、热破坏法

也称为燃烧法，是利用明显高于有机物燃点的温度将有机废气进行氧化、热裂解。该方法是目前研究和应用较多的有机废气治理方法之一，具体可以分为直接燃烧法和催化氧化燃烧法。直接燃烧法主要采用温度在６５０℃至８５０℃中的高温容器中进行，将废气中的有机物直接燃烧，最终生成二氧化碳、水等其他与环境友好的无害产物。直接燃烧法在适当温度和保留时间条件下可以达到９９％的处理效果。当有机废气中含有足够多的有机可燃物，无需再加燃料就可以自身燃烧时经济性最好。当可燃有机废气含量较低时，可将废气在焚烧炉等设备内燃烧并保证一定的可燃烧温度及含氧量和停留时间。

1.5、催化燃烧法

催化燃烧法具有起燃温度低，节约能源，适用范围广，经济，基本不会造成二次污染等优点。在有机废气燃烧过程中需要一定的催化剂来助燃，在催化剂的帮助下，有机废气在气流中迅速发生反应燃烧，几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体，可以达到完全处理的效果。由于这种方法能够有效地处理有机废气，使其在工业废气的处理中广泛应用。

1.6、低温等离子体技术

等离子体被称为物质的第四态，是由离子、自由基、电子、激发态粒子等其他粒子组成的导电流体，整体不显电性。等离子体技术具有效率高、运行费用低、占地少等特点，是近些年发展起来的一种处理方法。其机理是通过高压电极产生的高能电子与有机废气的分子进行碰撞，使其裂解和激化。当外加电压超过有机废气的着火电压时，气体就会被击穿从而产生混合体，混合体包括电子、离子及自由基等。在放电过程当中重粒子温度是很低的，并且整个体系呈现低温状态，故称为低温等离子体。低温等离子体处理有机废气的原理是通过高能电子、自由基等活性粒子和废气中的有害成分发生作用，使有害气体分子在很短的时间内分解，从而达到处理有害成分的目的。等离子体分为热力学平衡等离子体和非平衡态等离子体两种。热力学平衡等离子体，由于其电子温度和离子温度是相同的，体系温度比较高，故又称为高温等离子体。严格意义上的热力学平衡状态，所要求的条件非常苛刻，在实际当中是难以获得的。在实验条件下可以获得局域热力学平衡状态，这种状态下，各种粒子温度基本相同。由于非平衡态等离子体内部电子的温度远高于离子的温度，整个系统处于热力学非平衡态，表观温度比较低，故又称为低温等离子体。

2、对工业有机废气处理技术的前景展望

上述几种处理方法在我国广泛应用，发展相对成熟，但由于处理方法具有局限性，所以我国应继续研发新的有效的处理方法，来应对更加复杂的有机废气的处理。下面就对工业有机废气处理技术的前景进行展望，希以期能对我国有机废气处理技术提供参考。经过科研人员的不断研究，产生了几种新型的处理技术，例如膜分离技术、等离子体技术等有效方法。膜分离技术是根据有机废气组分不同，因此通过半透膜的程度不同，将有机废气分离出来，然后进行处理，从而达到净化的目的；等离子技术是在有机废气中释放活性离子，使这些活性离子与有机废气污染物发生化学反应，产生无害物质，从而达到净化的目的。这两种都是新兴技术，但对发生装置的材料要求较高，我