[深圳异味废气处理设备]介绍和比较八种有机废气处理技术的优缺点

众所周知，工业生产过程中会产生大量对大气环境有害的有机气体。目前，中国的大气环境已经受到严重污染，北方的许多地区都经历了严重的雾霾天气。在这种情况下，有必要通过改进废气处理技术，加大有机工业废气处理技术的研发，减少其对大气环境的危害

VOCs工业废气及其危害综述

1.1VOCs工业废气概述

挥发性有机化合物通常在工业生产中用作△溶剂，使用后会排放到大气中。目前，它广泛应用于石油化工、印刷、人造革和电子元件、烤漆和医药。

1.2挥发性有机化合物危害概述

从化学物质的性质来看，脂肪族化合物、卤代烃和芳香族化合物通常在工业生产♀和其他领域中用作溶剂。如果这些有机溶剂挥发到大气环境中，不仅会对大气环境造成严重污染，而且吸入污染气体后会对人体健康造成危害。例如，苯经常被用作溶剂，挥发到大气中。它不仅能被人体皮肤吸收，还能通过呼吸系统进入人体，引起慢性或急性中毒。然而，大多数人体中毒是由吸入有毒气体引起的。

苯化合物不仅会对人体的中枢神经系统造成一定的损害，还可能造成神经系统障碍。进入人体后，它们还会伤害血液和造血器官。如◎果情况严重，他们甚至可能有出血症状或患有败血症。在氧化作用下，苯在生物体中被氧化成苯酚，导致肝功能异常，对骨骼的生长发育非常不利，并诱发再生障碍性贫血。如果苯蒸汽的浓度过高，生物体可能会因急性中毒而死亡。因此，ACGIH将苯列为潜在致癌物。卤代烃可导致神经系统综合征、血小●板减少症、肝脾肿大和其他不良情况，并可能导致癌症。因此，我们必须控制挥发性有机化合物的排放，它不仅对环境负责，也对我们的生活和健康负责。

二、挥发性有机化合物工业废气处理技术

目前，挥发性有机化合物工业废气处理技术主要包括热破坏法、变压吸附分离净化︻技术、吸附法和氧化处理法等。

2.1热损伤方法

热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体，即挥发性有机化合物，或通过使用合适的催化剂加速挥发性有机化合物的化学反应，最终降低有机物浓度，使其不再有害的处理方法。

热破坏法对低浓度有机废气的处理具有良好的效果，因此在低浓度废气的处理中得到了广泛的应用。这种方法主要分为两种类型，即＠直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧有机废气的热处理效率较高，一般达到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。这种方法比直接燃烧花费的时间少，但是没有催化剂的帮助它不能工作。目前，使用的大多数催化剂是金属和金属盐。虽然这两种催化剂的催化效果比较好，技术也比较成熟，但是价格比∮较高，所以处理成本比较高。近年来，催化剂的研究和开发大多集中在非贵金属催化剂的方向，并取得了很大进展。

另外，在催化有机废气的过程中，需要催化剂载体，这对于提高催化活性和稳定性起着重要作用。目前，陶瓷主要用作催化剂载体，但在今后的催化剂研究中，应加快高效活性催化剂及其载体的研发。

2.2吸附方法

有机废气吸附法主要适用√于低浓度、高通量的有机废气。目前，有机废气的处理方法已经相当成熟，能耗低，但处理效率较高，并且可以循环々利用

但是，这种方法也存在一些缺陷，如设备体积大、工艺流程复杂等。如果废气中含有大量杂质，很容易导致工人中毒。因此，吸附剂是该方法处理废气的关键。目前，有机废气的处理主要采用吸附法，而活性炭是常用的，主要是因为活性炭具有更好的孔结构和更强的吸附性。

另外，经过氧化铁或臭氧ξ　处理后，活性炭的吸附性能会更好，有机废气的处理会更安全有效。

2.3生物处理方法

从处理的基本原理来看，有机废气的生物处理是利用微生物的生理过程将有机废气中的有害物质转化为简单的无机物，如CO2、H2O等简单的无机物。这是一种处理●有机废气的无害方法。

一般来说，一个完整的有机废气生物处理过程包括三个基本步骤：a)有机废气中的有机污染物首先与水接触，然后迅速溶解在水中；b)在低液体浓度条件下，溶解在液膜中的有机物会逐渐扩散到生物膜中，然后被附着在生物膜上的微生物吸收；c)被微生物吸收的有机废气将在其自身的生理代谢过程中被降解，并最终转化为对环境无害的化合物。

2.4变压吸附分离纯化技术

变压吸附分离纯化技术利用气体组分可以吸附在固体材◥料上的特性。在有机废气分离净化装置中，气体的压力会有一定程度的变化，有机废气将通过这种压力变化得到处理。

变压吸附技术主要采用物理方法净化有机废气，所用材料为沸石分子筛。沸石分子筛在吸附选择性和吸附容量方面具有一定的优势。在一定的温度和压力下，这种沸石分子筛可以吸附有机废气中的有机成分，然后将剩余的气体输送到下一个环节。吸附有机废气后，通过一定的过程进行转化，以保持和提高吸附剂的再生能力，使吸附剂可以再次投入使用，然后重复前面的过程，循环往复，直至有机废气得到净化。

近年来，该技术已在工业生产中得到应用，并在气体分离方面取得了良好的效果。该技术的主要优点是：能耗低、成本低、工艺操作自动化、分离提纯后混合物纯度高、环境≡污染小等。该技术对回收和处理有价气体有很好的效果。

2.5氧化法

热氧化是有毒有害且不需要回收的挥发性有机化合物最合适的处理技术和方法。氧化法的基本原理：挥发性有机化合物与O2反应生成CO2和H2O，化学方程式如下：

aCxHyOz  bO2cCO2 dH2O

从化学反应方程式来看，氧化反应类似于化学燃烧过程，但由于其挥发性有机化合物浓度低，在化学反应中不会产生可见的火焰。一般来说，氧化法可以通过两种方◥法保证氧化反应的顺利进行：a)加热。使含挥发性有机化合物的有机废气达到反应温度；b)使用催化剂。如果温度相对较低，氧化反应可以在催化剂表面进行。因此，有机废气处理的氧化法分为以下两种方法：

a)催化氧化法。目前，催化氧化中使用的催化剂有两种，即贵金属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂主要包括铂、钯等。它们以细颗粒的形式附着在催化剂载体上，催化剂载体通常是金属或陶瓷蜂窝体或散装填料；非贵金属催化剂主要是通过将过渡元素金属氧化物如二氧化锰与粘结剂按一定比例混合而制备的。为了有效防止催化剂中毒后失去催化活性，必须在处理前彻底清除可能使催化剂中毒的物质，如铅、锌和汞。如果不能去除有机废气中的催化剂毒物和覆盖物，这》种催化氧化法不能用于处理挥发性有机化合物；

b)热氧化法。目前，热氧化方法有三种：热燃烧法、分区法和蓄热法。这三种方法的主要区别在于热回收的方式。这三种方法都可以与催化方法相结合来降低化学反应的反应温度。

技术的发展方向。

热氧化器一般指气体焚烧炉。气体焚烧炉由助燃剂、混合区和燃烧▓室组成。其中，燃烧改进剂，如天然气和石油，是辅助燃料。在燃烧过程中，焚烧炉产生的热混合区可以预热挥发性有机化合物废气，为有机废气的处理提供足够的空间和时间，最终实现有机废气的无害化处理。

在供氧充足的条件下，氧化反应的挥发性有机化合物去除率主要取决于三个条件：反应温度、时间和湍流。这三个测试条件是相互关联的。在一定程度上№，一个条件的改善可以减少另外两个条件。热燃烧热氧化器的缺点在于辅助燃料价格高，导致设备运行成本高。

分区热氧化器是指在热氧化器中增加分区热交换器，然后将燃烧室废气的热量传递给氧化装置入口处温度较低的气体，预热后可促进氧化反应。目前，分区换热器的热回收率可达85%，大大降低了辅助燃料的消耗。一般来说，有三种类型的隔板换热器▃：管，壳和板。因为热氧化温度必须控制在800 ~ 1 000范围内，所以壁之间的热交换必须由不锈钢或合金材料制成。因此，分隔式热交换器的成本相当高，这也是它的缺点。此外，很难消除材料的热应力，这是壁之间热交换的另一个缺点。

蓄热式热氧化器，简称RTO，包括热氧化器中的蓄热式换热器，氧化反应可在挥发性有机化合物预热后进行。目前蓄热式热氧化器的热回收率已达到95%，且占用空间小，消耗的辅助燃料少。由于目前的蓄热材料可以使用陶瓷填料，它们可以处理含有颗粒物质的腐蚀性或挥发性有机化合物气体。

目前，RTO装置分为旋转型和阀门切换型，其中阀门切换型是最常见的一种，它由两个或两个以上的陶瓷填充床组成，通过切换阀门来达到改变气流方向的目的。

2.6液体吸收法

液体吸收是指有机废气中的有害分子通过吸收剂与有机废╱气的接触而转移到吸收剂中，从而达到分离有机废气的目的。这种处理方法是典型的物理和化学过程。有机废气转移到吸附剂后，通过分析方法去除吸附剂中的有害分子，然后回收，实现吸附剂的再利用。

根据作用原理，这种方法可分为化学方法和物理方法。物理方法是指利用物质间的溶解度原理，以水〓为吸收剂，去除有机废气中的有害分子，但不溶于水的废气，如苯，只能通过化学方法去除，即有机废气与溶剂反应后被去除。

2.7冷凝回收方法

在不同的温度下，有机物的饱和度是不同的。冷凝回收法利用有机物质的特性，通过降低或增加系统压力来冷凝提取蒸汽环境中的有机物质。经过冷凝和提取，有机废气可以得到高度净化。它的缺点是操作困难，而且在常温下不容♂易使用冷却水，所以需要冷却冷凝水，所以需要更多的费用。该处理方法主要适用于高浓度低温有机废气的处理。

除上述处理方法外，有机废气的处理还包括高温和催化剂燃烧法、活性炭吸附法、臭氧分解法和电化学氧化法等。这些方法都适用于有机废气的处理，但具体的方法取决于

三.结论

目前，中国工业发展进入了ζ　一个新阶段。日益突出的环境问题影响了人们的正常工作和生活，人们越来越重视环境问题。因此，在这种情况下，有必要控制工业和其他生产领域中有害气体的排放，并减少它们对大气环境的污染。本文主要讨论了挥发性有机化合物废气处理的相关技术，包括冷凝处理、氧化处理、液体吸附、生物处理和吸附。

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