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有機廢氣治理方法概述

目前,針對VOCs的治理方法很多,歸納起來有以下幾種:

1) 吸收法:是利用廢氣中各混合組分在選定的吸收劑中溶解度的不同,或其中一種或多種組分與吸收劑中活性組分發生化學反應,達到將有害物從廢氣中分離出來、凈化廢氣目的的一種方法。實質上就是將廢氣中氣態污染物轉移到液相,往往會生成二次污染。本法適用于大氣量、低溫度、低濃度的親水性廢氣成分,對于不具有親水性廢氣不適用。

2)冷凝回收法:根據廢氣的性質,將有機廢氣通過冷凍裝置冷卻到合適的凝固溫度,其中的氣態有機廢氣轉變為液態被分離出來,此法投入成本高、運行成本低、治理效率高、設備維護強度小。尤其對高濃度、具有回收價值的氣態物質尤其適用。低濃度、混合氣體不適用。

3)直接燃燒法(TO):利用燃氣或者燃油等輔助燃料燃燒,將混合氣體加熱,從常溫加熱到750℃以上使有害物質在高溫作用下分解為無害物質。

直接燃燒法的優點是,出口溫度比較穩定,利用PLC程序自動調節燃燒和出口溫度,使溫度保持在穩定的區間范圍內,特別對后端生產需要熱能且對溫度波動要求嚴格的場合;利用TO的燃燒熱來代替原有使用天然氣燃燒爐為生產工藝提供熱量,是非常理想的選擇。TO克服了RTO出口溫度不穩定、連續變化的缺點。

4)蓄熱式焚燒法(RTO):在高溫下(750--850℃)將有機廢氣氧化生成CO2H2O,從而凈化廢氣,并回收分解時所釋出的熱量,熱回收效率達95%以上,治理效率達95%以上。是目前應用較經濟有效的處理技術,特別適用于氣體中小流量、中高濃度的有機廢氣的處理。因為采用陶瓷蓄熱體,裝置重量大,一次性投資費用相對較高。出口溫度是連續變化的。

5)催化燃燒:把廢氣加熱經催化燃燒轉化成無害的二氧化碳和水;本法起燃溫度低、節能、凈化率高、操作方便、占地面積、設備投資較大,適用于高溫或高濃度有機廢氣。但廢氣中決不允許有使催化劑中毒的成分,如鹵化物、重金屬、SAs、汞等成分。此法運行成本高昂,貴金屬催化劑價格昂貴,且催化劑運行壽命只有7200小時必須更換。

6)活性炭吸附法:有機廢氣經活性炭吸附,新的活性炭剛開始使用時最高可達90%及以上的凈化率,但隨著吸附飽和度的增加,處理效率一路下降,很快達不到排放標準。設備簡單、投資較小,但活性炭更換頻繁,運行成本巨大;更換下來的活性炭屬于危險廢物,需專業處理,處理成本高;還增加了裝卸、運輸、更換等工作程序,導致運行費用和勞動強度增加。

7)吸附-催化燃燒法:此法綜合了吸附法及催化燃燒法的優點,采用新型吸附材料(蜂窩狀活性炭)吸附,在接近飽和后引入熱空氣進行脫附、解析,脫附后廢氣引入催化燃燒床無焰燃燒,將其徹底凈化,熱氣體在系統中循環使用,大大降低能耗。本法具有運行穩定可靠、運行成本低、維修方便等優點,適用于大風量、低濃度的廢氣治理。但廢氣中決不允許有使催化劑中毒的成分,如鹵化物、重金屬、SAs、汞等成分。此法運行成本高昂,貴金屬催化劑價格昂貴,且催化劑運行壽命只有7200小時必須更換。另外活性炭脫附后活性降低,經幾次脫附后需更換,更換下來的活性炭屬于危險廢物,需由專業固廢處理,處理成本高。

8)低溫等離子體:在外加電場放電過程中,電子從電場中獲得能量,通過非彈性碰撞將能量轉化為污染物分子的內能或動能,這些獲得能量的分子被激發或發生電離形成活性基團,同時空氣中的氧氣和水分在高能電子的作用下也可產生大量的新生態氫、活性氧和羥基氧等活性基團,這些活性基團相互碰撞后便引發了一系列復雜的物理、化學反應。但對VOC處理效果極低。適用于超低濃度(<30mg/m3)的有機廢氣及油煙類廢氣的分解,治理效率只有約30%的治理效果。

9) UV光催化氧化法:在特定紫外光的作用下,激發產生臭氧,羥基自由基對有害氣體進行協同分解氧化反應,特別適用于超低濃度的市政惡臭氣體的分解治理,使惡臭氣體物質轉化為無臭味的小分子化合物或完全礦化,治理效率約30%。適用于超低濃度,有惡臭成分的有害物處理。

在實際運行中,特別是在即將實行的實時在線監測開啟,選擇實時、高效治理方法是工業廢氣治理的主要趨勢,傳統的工藝方法一般不推薦業主使用,以避免前期高價投入,后期實際治理效果不理想但運行成本巨大,不能滿足環保監測環境下運營需要。

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