讓你知道各種有機(jī)廢氣處理技術(shù)

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2023-12-26 08:51

敏達(dá)環(huán)保科技（嘉興）有限公司網(wǎng)訊：近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化工企業(yè)的大量新起，在加上環(huán)保投資力度的不夠?qū)е铝舜罅抗I(yè)有機(jī)廢氣的排放使得大氣環(huán)境質(zhì)量下降，給人體健康來嚴(yán)重危書，給國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失，因此，需要加大對(duì)有機(jī)廢氣的處理。對(duì)有機(jī)廢氣的治理，人們?cè)缇陀醒芯?，而且已?jīng)開發(fā)出一些卓有成效的控制技術(shù)，如廣泛采用并且研究較多的有熱破壞法、光分解法、吸收法等，本文將對(duì)上述方法作較為詳細(xì)的介紹。

1.熱破壞法

熱破壞是目前應(yīng)用比較廣泛也是研究較多的有機(jī)廢氣治理方法，特別是對(duì)低濃度有機(jī)廢氣，有機(jī)化合物的熱破壞可分為直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒是一種有機(jī)物在氣流中直接燃燒和輔助燃料燃燒的方法。多數(shù)情況下，有機(jī)物濃度較低，不足以在沒有輔助燃料時(shí)燃燒。直接火焰燃燒在適適當(dāng)溫度和保留時(shí)間條件下，可以達(dá)到99％的的熱處理效率。

催化燃燒是有機(jī)物在氣流中被加熱，在催化床層作用下，加快有機(jī)物化學(xué)反應(yīng)（或破壞效率的方法）》催化劑的存在使有機(jī)物在熱破壞時(shí)比直接燃燒法需要更少的保留時(shí)間和更低的溫度。催化劑在催化燃燒系統(tǒng)中起著重要作用。

用于有機(jī)廢氣凈化的催化劑主要是金屬和金屬鹽，金屬包括貴金屬和非貴金屬。目前使用的金屬催化劑主要Pt、Pd，技術(shù)成熟，而且催化活性高，但價(jià)格比較昂貴而且在處理鹵素有機(jī)物，含N、S、P等等元素時(shí)，有機(jī)物易發(fā)生氧化等作用使催化劑失活。

非金屬催化劑有過渡族元素鈷、稀士等。近年來催化劑的硏制無論是國內(nèi)還是國外進(jìn)行得較多，而且多集中于非貴金屬催化劑并取能得了很多成果。例如V2O5＋MOX（M過渡族金屬）＋貴金屬制成的催化劑用于治理甲硫甲醇廢氣，Pt＋Pd＋Cu催人劑用于治理含氮有機(jī)醇廢氣。由于有機(jī)廢氣中常出現(xiàn)雜質(zhì)，很容易引起催化劑中毒，導(dǎo)致催化劑中毒的毒物（抑制劑劑主要有磷、鉛、鉍砷、錫、汞、亞鐵離子鋅鹵素等。催化劑載體起到節(jié)省催化剤，增大催化劑有效面積，使催化劑具有一定機(jī)械強(qiáng)度，減少燒結(jié)，提高催化活性和穩(wěn)定性的作用. 能作為載體的材料主要有AL203、鐵釩、石棉、陶土、活性炭、金屬等，最常用的是陶瓷載體一般制成網(wǎng)狀、球狀、柱狀、峰峰窩狀。另外近年來研究較多且成功的有絲光沸石等。對(duì)催化燃燒而言，今后研究的重點(diǎn)與熱點(diǎn)仍將是探索高效高活性的催化劑及其載體催化氧化機(jī)理。

2.吸附法

吸附法的應(yīng)用廣泛，具有能耗低、工藝成熟去除率高、凈化徹底、易于推廣的優(yōu)點(diǎn)，有很好的環(huán)境和經(jīng)済效益。缺點(diǎn)是設(shè)備龐大流程復(fù)雜，當(dāng)廢氣中有膠粒物質(zhì)或其他雜質(zhì)時(shí)，吸附劑易中毒。吸附法主要用于低濃度，高通量可揮法性有機(jī)物（VOCs）的處理。決定吸附法處理VOCs的關(guān)鍵是吸附劑，吸附劑應(yīng)具有密集的細(xì)孔結(jié)構(gòu)、內(nèi)表面積大、吸附性能好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易破碎、對(duì)空氣阻力小等性能，常用的有活性炭、氧化鋁硅膠、人工沸石等。目前，多數(shù)數(shù)采用活性炭，其去除效率高。活性炭有粒狀和纖維狀兩類。顆粒狀活性炭結(jié)構(gòu)氣孔均勻，除小孔外，還有10～100nm的中孔和1．5～5um的大孔，處理氣體從外向內(nèi)擴(kuò)散，吸附脫附都較慢；而纖維活性炭孔徑分布均勻，孔徑小且絕大多數(shù)是1．5～3nm的微孔，由于小孔都向外，氣體擴(kuò)散距離短，因而吸附脫附快。經(jīng)過氧化鐵或氫氧化鈉或臭氧處理的活性炭往往具有更好的吸附性能。

3.生物洗滌塔

生物洗滌塔通常由一個(gè)裝有填料的洗滌器和一個(gè)具有活性污泥的生物反應(yīng)器構(gòu)成。洗滌器里的噴淋裝置將循環(huán)液逆著氣流嘖灑，使廢氣中的污染物與填料表面的水接觸，被水吸收而轉(zhuǎn)入液相，從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量傳遞過程。吸收了廢氣組分的洗滌液，流入活性污泥池中，通入空氣充氧后再生，被吸收的氣態(tài)污染物通過微生物氧化作用，被活性污泥懸浮液從液相中除去，生物洗滌塔工藝中的液相是流動(dòng)的，這有利于控制反應(yīng)條件，便于添加莒養(yǎng)液、緩沖沖劑和更換液體，除去多余的產(chǎn)物。

不同成分、濃度及氣量的氣態(tài)污染物各有其有效的生物凈化系統(tǒng)。生物洗滌塔適宜于處理凈化氣量較小、濃度大、易溶且生物代謝速率較低的廢氣；對(duì)于氣量大、濃度低的廢氣可采用生物過濾床；而對(duì)于負(fù)荷較高以及污染物降解后會(huì)生成酸性物質(zhì)的則以生物滴濾床為好。

4．光分解法

光分解VOCs有兩種形式：一種是直接光照在波長合適時(shí)，VOCs分解；另一種是催化劑存在下，光照VOCs使之分解。

有研究表明，有機(jī)氯化物和氟氯烴在185nm紫外光照射下，兩種物質(zhì)都能在極短的時(shí)間內(nèi)分解，鹵代物的分解速度大于氟氯烴；三氯乙烯幾秒鐘內(nèi)即能分解成氧氣、氯氣、氟氣等。光分解可產(chǎn)生中間產(chǎn)物，可通過氫氧化鈉溶液處理或延長滯留時(shí)間等手段最終去除。

光催化降解技術(shù)原理是光催化劑如TiO2在紫外線的照射下被激活，使H2O生成OH自由基，然后OH自由基將有機(jī)污染物氧化成CO2和H2O。用用TO2催化劑時(shí)可采用普通的熒光燈為光源來消除惡臭和非常低濃度的污染物。受催化劑降解效率的形響，光催化氧化法在工業(yè)上的應(yīng)用還待開發(fā)。

5．等離子體分解法

等離子體分解氯氟烴的技術(shù)已到實(shí)用階段，植松信行研究了利用等等離子體的化學(xué)作用分解氯氟烴之類難分解氣體為無害物的應(yīng)用。此技術(shù)可在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大量的氯氟烴等氣體的處理。此過程采用二個(gè)系統(tǒng)，一系統(tǒng)利用高頻等離子體急速加熱，使溫度達(dá)10000C利用等離子體的化學(xué)作用與水蒸汽接觸進(jìn)行分解的超高溫加水系統(tǒng)，第二個(gè)系統(tǒng)是將高溫分解的排氣急冷到80°C下的排氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由氯氟烴和水蒸汽的供給裝置等離子體發(fā)生裝置、反應(yīng)爐、冷卻卻罐以及排水處理裝置等構(gòu)成。

6．臭氧分解法

臭氧分解法國內(nèi)未見報(bào)導(dǎo)，國外對(duì)此技術(shù)的研究也還極少。有研究表明O3可用于凈化地面廢氣，即能分解土壤中非揮發(fā)性有機(jī)物多環(huán)芳香有機(jī)物、脂肪族有機(jī)物、酚和殺蟲劑，此時(shí)用地面氣作O3載體。另外，研究人員還特別注意了O3處理后士壤的微生物狀態(tài)變化，結(jié)果顯示細(xì)菌減少99％，呼吸性能降低。為此，研究人員通過用純O2和未反應(yīng)的O3的分解控制技術(shù)，減少O3處理對(duì)土壤的生態(tài)系統(tǒng)的影響，從而達(dá)到安全的的。