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关于VOC废气处理技术的相关思考

作者:天辰环境时间:2021-01-08 08:13 次浏览

信息摘要:

众所周知,工业生产过程中会产生大量对大气环境有危害的有机气体。当前,中国的大气环境已受到严重污染,北方许多地区出现了严重雾霾天气。在这种情况下,必须加大有机废气处...

众所周知,工业生产过程中会产生大量对大气环境有危害的有机气体。当前,中国的大气环境已受到严重污染,北方许多地区出现了严重雾霾天气。在这种情况下,必须加大有机废气处理技术的研发力度,通过提高废气处理技术来降低其对大气环境的危害。本文从VOC气体的危害入手,分析了其相关处理技术。
 
1 VOC及其危害概述
1.1 VOC概述
挥发性的有机化合物,简称为VOC(Volatile Organic Compounds)),在工业生产中,通常作为溶剂来使用,使用之后便散发到大气中。现阶段,其应用比较广泛的领域包括石油化工、印刷、人造革及电子元器件、烤漆和医药等[1]。
 
1.2 VOC危害概述
从化学物质的性质来看,在工业生产等领域,一般用作溶剂的主要包括脂肪族化合物、卤代烃和芳香族化合物等。这些有机溶剂如果挥发到大气环境中,不仅会对大气环境造成严重污染,而且人体呼入被污染的气体后,对人体健康产生危害。比如苯,它常常被当作一种溶剂来使用,作为溶剂挥发到大气环境中,不仅可以被人体的皮肤所吸收,而且还可通过呼吸系统进入人体内部,造成慢性或急性中毒,不过人体的大部分中毒均是由于呼入有毒气体造成的[2]。
 
 
苯类化合物不仅会对人体的中枢神经造成一定的损害,而且还可能造成神经系统的障碍,进入人体后还会危害血液和造血器官,如果情况比较严重,甚至会有出血症状或患上败血症。氧化作用下,苯在生物体内可氧化成苯酚,从而造成肝功能异常,对骨骼的生长发育十分不利,诱发再生障碍性贫血。如果苯蒸汽浓度过高,生物可能因急性中毒而死亡。因此,ACGIH把苯列为潜在致癌物质。卤代烃类化合物会引发神经症候群和血小板的减少、肝脾肿大等不良状况,而且很有可能致癌。所以,必须控制VOC的排放,这不仅是对环境负责,也是对我们的生命健康负责。
 
2 VOC废气处理技术
当前,VOC废气处理技术主要包括热破坏法、变压吸附分离与净化技术、吸附法和氧化处理方法等。
 
2.1热破坏法
热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体,也就是VOC,或利用合适的催化剂加快VOC的化学反应,最终达到降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理方法[3]。
 
热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果比较好,因此,在处理低浓度废气中得到了广泛应用。这种方法主要分为两种,即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处理效率相对较高,一般情况下可达到 99%。而催化燃烧指的是在催化床层的作用下,加快有机废气的化学反应速度。这种方法比直接燃烧用时更少,但是如果离开催化剂辅助,则无法发挥作用。现阶段,可作为催化剂使用的大都是金属、金属盐。这两种催化剂的催化效果虽说比较好,技术也已经相当成熟,但是其价格却比较高,所以处理成本也就比较高。近年来,催化剂研制多集中在非贵金属催化剂方向,取得了比较大的进展。
 
此外,在催化有机废气过程中,还需要有催化剂的载体,其起着提高催化活性和稳定性的重要作用。当前,多以陶瓷作为催化剂载体,但在未来的催化剂研究当中,应加快研发高效活性催化剂及其载体。
 
2.2吸附法
有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段,这种有机废气的处理方法已经相当成熟,能量消耗比较小,但是处理效率却非常高,而且可以彻底净化有害有机废气[4]。实践证明,这种处理方法值得推广应用。
 
但是这种方法也存在一定缺陷,它需要的设备体积比较庞大,而且工艺流程比较复杂;如果废气中有大量杂质,则容易导致工作人员中毒。所以,使用此方法处理废气的关键在于吸附剂。当前,采用吸附法处理有机废气,多使用活性炭,主要是因为活性炭细孔结构比较好,吸附性比较强。
 
此外,经过氧化铁或臭氧处理,活性炭的吸附性能将会更好,有机废气的处理将会更加安全和有效。
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