摘 要:我国的大气污染是目前最突出的环境问题,而这些大气污染物的主要来源就是工业废气。工业废气排入大气,使环境质量迅速下降,给人们的健康带来极大危害。而工业废气中难以处理的就是有机废气,所以了解治理有机废气,是保护环境的一大挑战和责任。本文阐述有机废气的相关常识及危害,总结有机废气净化治理的方法,以及有机废气的回收手段。

　　关键词:有机废气治理 有机废气回收 VOCs处理设备

　　中图分类号:X79   文献标识码:A   文章编号:1674-098X(2011)11(a)-0148-01

　　作者：张青 (北京绿创环保集团 北京 102200)

　　1 有机废气的来源及危害

　　有机废气的主要来源是石油和化工行业生产过程中排放的废气。如汽车、自行车、家电、化工、涂料、印刷、建材等会带来有机废气。石油和化工工厂及石化产品的存储设施,印刷及其他与石油和化工有关的行业,使用石油、石油化工产品的场合和燃烧设备,以石油产品为燃料的各种交通工具都是有机废气的源头。

　　有机废气对人体的危害很多,不同企业工业行业有机废气的毒性也各不相同。常见的危害表现为:“苯类有机物损害人的中枢神经,造成神经系统障碍。当苯蒸气浓度过高时(空气中含量达2%),可引起致死性的急性中毒。苯酸类有机物能使细胞蛋白质发生变形或凝固,致使全身中毒。腈类有机物中毒时,会造成呼吸困难、严重窒息、意识丧失直至死亡。因此,有机废气的治理净化是工业生产里的重点研究项目。

　　2 有机废气的净化治理的意义及必要性

　　有机废气治理是指用多种技术和措施,通过不同途径减少有机溶剂用量和石油损耗,或排气净化以消除有机废气带来的污染。它的污染源分布广泛,为防止污染,除了可减少石油损耗、减少有机溶剂用量以减少有机废气的产生和排放以外,排气净化是目前最切实可行的治理途径。

　　有机废气处理具有卓越的废气净化效果,吸附处理效果极佳。有机废气处理是将工业生产过程中产生的有机废气吸附、净化和过滤。通常有机废气处理有苯甲苯二甲苯等苯系物有机废气处理、甲醛有机废气处理、丙酮丁酮有机废气处理、油雾有机废气处理、乙酸乙酯废气处理、糠醛有机废气处理、苯乙烯、丙烯酸有机废气处理、树脂有机废气处理、漆雾有机废气处理、添加剂有机废气处理、天那水有机废气处理等含碳氢氧等有机物的空气净化处理。

　　3 有机废气净化治理的方法

　　有机废气的治理办法中最常用的是消除法。消除法是指通过化学或生物反应,用热和光以及催化剂等将有机物转化为水和二氧化碳。主要包括热氧化、催化燃烧、生物氧化、电晕法、等离子体分解法、光分解法等等。

　　3.1燃烧法

　　燃烧法包括直接燃烧法和催化燃烧法。

　　直接燃烧法是指多数情况下,石油化工业排气浓度高,所以利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧,将混合气体加热,使有害物质在高温下分解为无害物质;本法工艺简单、投资小,适用于小风量及高浓度的废气,对安全技术和操作要求较高。

　　催化燃烧法是以催化燃烧代替传统的火焰燃烧,从而降低了燃烧温度,提高了能量利用率。这种方法起燃温度低、操作方便,节能并且净化率高、占地面积少。不足的是有的气体燃烧条件苛刻,需要高空、高温和高水蒸气分压。且投资也较大,适用于高温或高浓度的有机废气,具体原理是把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水。

　　3.2生物氧化

　　氧化法一般使用电化学氧化法。此类技术是采用内装专利膜和AgNO3-HNO3溶液的化学电池,在温度50-100摄度和常压的条件之下进行氧化的,在阳极,VOCs恶臭气体转化为CO2和H2O;在阴极,生成亚硝酸,经过处理后可以循环使用。此类方法的主要特点是VOCs恶臭物质去除率高,高达99%以上,但相对运转费用较高。

　　4 有机废气的净化回收方法

　　回收法是有机废气治理净化的另一大手段,是指通过物理方法,在一定的温度和压力下用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离挥发性有机物合物(VOCs),主要包括活性炭吸附、变压吸附、冷凝法和生物膜法等。

　　4.1吸附法

　　吸附法分为三类,首先是直接吸附法,这类方法是进行有机废气经活性炭吸附,达到95%以上的净化率。且设备简单、投资小,但活性炭更换频繁,所以增加了更换、装卸、运输等工作程序,因此会导致运行费用的增加。

　　其次是吸附-回收法,是利用纤维活性炭吸附有机废气,在接近饱和后用过热水蒸汽反吹,进行脱附再生,此方法的要求是提供必要的蒸汽量。

　　另有新型吸附-催化燃烧法,这类方法综合了吸附法及催化燃烧法的优点,采用新型吸附材料(蜂窝状活性炭)进行吸附,在接近饱和后引入热空气进行解析、脱附、脱附后废气引入催化燃烧床无焰燃烧,就会将其彻底净化。热气体在系统中循环使用,大大降低能耗。此种方法投资节省、运行稳定可靠、成本低及维修方便等特点,适用于大风量、低浓度的废气治理,也是我国目前治理有机废气比较实用和成熟的方法。

　　再有液体吸收法。此类方法是利用液体吸收液与有机废气的相溶相似性原理来达到处理有机废气的目的。通常为了增强吸收效果而采用石油类物质、表面活性剂和水组成的混合液来作为吸收液。日本研究利用了环糊精作为有机卤化物亲合性极强的原理,将环糊精的水溶液作为吸收剂对有机卤化物气体进行吸收。此类吸收剂无毒无污染,具有反复使用等优点。

　　4.2低温冷凝法

　　低温冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一特质,从而采用降低系统温度或提高系统压力,使处于蒸汽状态的那些污染物冷凝并且从废气中分离出来。利用冷凝法可使废气得到高程度的净化,但操作要求也很高,比如因为高的净化要求一般是室温下的冷却水无法达到的,需要降低冷却水的温度,从而增加了费用和处理的难度,因此这种方法一般会与吸附及其它净化手段联合使用。此方法适用于风量小、温度低、有机废气浓度高的工业情况。需要附属冷冻设备,主要应用于印刷企业和制药及化工行业。

　　4.3膜分离法

　　这类方法的基本原理是基于气体中各组分透过膜的速度不同,每种组分透过膜的速度与该气体的性质、膜的特性与膜两边的气体分压有关。是根据空气透过膜的能力和有机蒸气的能力不同,从而将两者分开的。一般用于膜分离的工艺有气体膜分离和膜基吸收法等。膜法净化的操作简单、操作弹性大和控制方便。

　　总之,由于有机废气对人体的危害显著,所以治理净化及回收有机废气是环境保护里一项势在必行的重要任务。而各地政府也应在接受企业入驻或投资时认真验收、严格检测,以实际规章和责任来保护我们的环境。

　　参考文献

　　[1]有机废气治理.百度词条.

　　[2]有机废气(VOCS)的来源及危害.谷腾环保网.2009-8-21.

　　[3]张晓勇,王振红.浅析有机废气的治理.环境科学与管理.2007-11.

　　[4]有机废气的危害及治理技术.江苏环保学院.2009-01.

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