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10种有机废气的处理方式你值得拥有

发布时间:2022-10-12浏览:346次

  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。
  有机废气处理的方法
  1.热破坏法
  热破坏是目前应用比较广泛也是研究较多的有机废气治理方法 ,特别是对低浓度有机废气 ,有机化合物的热破坏可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧是一种有机物在气流中直接燃烧和辅助燃料燃烧的方法。多数情况下,有机物浓度较低 ,不足以在没有辅助燃料时燃烧。直接火焰燃烧在适当温度和保留时间条件下 ,可以达到 99%的热处理效率。
  由于有机废气中常出现杂质 ,很容易引起催化剂中毒 ,导致催化剂中毒的毒物 (抑制剂主要有磷、 铅、 铋砷、 锡、 汞、 亚铁离子锌、 卤素等。催化剂载体起到节省催化剂 ,增大催化剂有效面积 ,使催化剂具有一定机械强度 ,减少烧结 ,提高催化活性和稳定性的作用。能作为载体的材料主要有 AL2O3、 铁钒、 石棉、 陶土、 活性炭、 金属等 ,常用的是陶瓷载体一般制成网状、 球状、柱状、 峰窝状。另外近年来研究较多且成功的有丝光沸石等。对催化燃烧而言 ,今后研究的重点与热点仍将是探索高效高活性的催化剂及其载体 ,催化氧化机理。
  2.液体吸收法
  液体吸收法是利用液体吸收液与有机废气的相似相溶性原理而达到处理有机废气的目的。通常为强化吸收效果用液体石油类物质、 表面活性剂和水组成的混合液来作为吸收液。近年来 ,日本人研究利用了用环糊精作为有机卤化物的吸收材料 ,根据环糊精对有机卤化物亲合性的原理 ,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。这种吸收剂具有无毒不污染 ,捕集后解吸率高 ,回收节省能源 ,可反复使用的优点。
  3.吸附法
  吸附法的应用广泛 ,具有能耗低、 工艺成熟、 去除率高、 净化*、 易于推广的优点 ,有很好的环境和经济效益。缺点是设备庞大 ,流程复杂 ,当废气中有胶粒物质或其他杂质时 ,吸附剂易中毒。吸附法主要用于低浓度 ,高通量可挥法性有机物 (VOCs)的处理。决定吸附法处理 VOCs的关键是吸附剂 ,吸附剂应具有密集的细孔结构、 内表面积大、 吸附性能好、 化学性质稳定、不易破碎、 对空气阻力小等性能 ,常用的有活性炭、 氧化铝、 硅胶、 人工沸石等。
  目前 ,多数采用活性炭 ,其去除效率高。活性炭有粒状和纤维状两类。颗粒状活性炭结构气孔均匀 ,除小孔外 ,还有 10~100nm的中孔和 1 . 5~5um的大孔 ,处理气体从外向内扩散 ,吸附脱附都较慢;而纤维活性炭孔径分布均匀 ,孔径小且绝大多数是 1 . 5~3nm的微孔 ,由于小孔都向外 ,气体扩散距离短 ,因而吸附脱附快。经过氧化铁或氢氧化钠或臭氧处理的活性炭往往具有更好的吸附性能。
  4.脉冲电晕法
  脉冲电晕法基本原理是通过前沿陡峭、 脉宽窄 (纳秒级 )的高压脉冲电晕放电 ,能在常温、 常压下获得非平衡等离子体 ,即产生大量高能电子和 O、 H0等活性粒子 ,与有害分子进行氧化降解反应 ,使污染物最终转化为无害物。1988年以来 ,美国就开展了电晕法降解低浓度的挥发性有机物的研究。研究表明在环境通常温度和压力下 ,该法能达到较好的效率。
  5.膜分离法
  膜分离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。膜分离法净化有机废气是根据有机蒸气和空气透过膜的能力不同 ,而将二者分开的。常用膜分离工艺有:蒸气渗透、 气体膜分离和膜基吸收法。膜分离技术用于气体净化上的优点是投资费用低、 分离因子大、 分离效果好 (即净化效果好 ) ,而且膜法净化操作简单、 控制方便、 操作弹性大。
  6.光分解法
  光分解 VOCs有两种形式:一种是直接光照在波长合适时 , VOCs分解;另一种是催化剂存在下 ,光照 VOCs使之分解。
  光催化降解技术原理是光催化剂如 Ti O2在紫外线的照射下被激活 ,使 H2O生成 OH自由基 ,然后 OH自由基将有机污染物氧化成 CO2 和 H2O 。用 Ti O2 催化剂时可采用普通的荧光灯为光源来消除恶臭和非常低浓度的污染物。受催化剂降解效率的影响 ,光催化氧化法在工业上的应用还待开发。
  7.等离子体分解法
  等离子体分解氯氟烃的技术已到实用阶段 ,植松信行研究了利用等离子体的化学作用分解氯氟烃之类难分解气体为无害物的应用。此技术可在短时间内进行大量的氯氟烃等气体的处理。此过程采用二个系统 ,一系统利用高频等离子体急速加热 ,使温度达 10000℃ 利用等离子体的化学作用与水蒸汽接触进行分解的超高温加水系统;第二个系统是将高温分解的排气急冷到 80℃下的排气系统。该系统是由氯氟烃和水蒸汽的供给装置、 等离子体发生装置、 反应炉、冷却罐以及排水处理装置等构成。
  8.微波催化氧化技术
  微波空气净化技术是由填料吸附 -解吸技术发展而来 ,是将传统解吸方式转变为微波解吸 ,微波能的应用大大减少了能量的消耗,并缩短了解吸时间 ,而且吸附剂经 20次解吸后基本上保持原有吸附能力。微波解吸技术对空气的净化基本上与其在水处理中的应用类似 ,解吸原理都可以用“ 容器加热理论 ” 和“ 体积加热理论 ” 加以解释。国内外在水处理中均有此方面的成功应用 ,而在空气净化中的应用 ,国外已有小规模的成功范例 ,国内尚处于起步阶段。
  9.冷凝法
  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性质 ,采用降低系统温度或提高系统压力 ,使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。冷凝过程可在恒定温度的条件下用提高压力的办法来实现 ,也可在恒定压力的条件下用降低温度的办法来实现 ,一般多采用后者。利用冷凝的办法 ,能使废气得到很高程度的净化 ,但是高的净化要求 ,往往是室温下的冷却水所不能达到的。净化要求愈高 ,所需冷却的温度愈低 ,必要时还得增大压力 ,这样就会增加处理的难度和费用。因而 ,冷凝法往往与吸附、 燃烧和其他净化手段联合使用,以回收有价值的产品。
  10.生物法
  生物净化实质上是一种氧化分解过程:附着在多孔、 潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分,转化为简单的无机物 (CO2、 H2O)或细胞组成物质。现阶段主要工艺包括:生物过滤床、 生物滴滤床以及生物洗涤床。

 

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