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2019-06-08 11:31:36
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随着我国经济的不断发展,涌现出了数量众多的化工企业,这些企业每年排放出大量的工业有机废气,对大气环境造成了严重影响。因此,对工业有机废气的治理成为了环境治理方面的重中之重。近年来,科研工作者对有机废气的治理技术开展了大量的研究工作,这些研究成果逐渐产业转化,使得市场上具备许多有机废气治理技术和治理设施,本文对目前市场上已有的有机废气治理技术进行了综合比较与总结,并对有机废气治理技术发展进行了展望。

目前,国内外治理有机废气比较普遍的方法有吸附法、吸收法、氧化法、生物处理法等。

1.活性炭吸附法

利用固体吸附的原理从气相或者液相去除有害成分的过程称为吸附操作。根据吸附机理,可以将吸附剂分为物理吸附材料和化学吸附材料。化学吸附材料通常通过疏水键化学吸附作用去除有机污染物质,如用于吸附去除邻苯二甲酸二甲酷类物质(PAEs)的酚醛树脂吸附剂、BA接枝改性聚丙烯纤维、壳聚糖等。但是化学吸附材料通常应用于水相有机污染物质的去除,在有机废气方面的应用较少,可能是因为在气一固两相界面上有机废气污染物质与吸附剂之间的接触时间太短,不利于化学吸附反应的进行,吸附效果不理想。因此光氧催化废气处理设备在吸附法治理有机废气的实际应用过程中,常用的吸附剂为活性炭、沸石]等物理吸附材料,因为这些吸附剂呈孔状结构,比表面积大,物理吸附作用强,适用范围宽。大量的研究结果表明与蜂窝状、颗粒状吸附材料相比,纤维状吸附材料具备传质速率快的优点。因此,在选择废气污染物吸附材料时可以优先选择纤维状材料,以提高处理效果。

2.吸收法

2.1液体吸收法

吸收法主要是指液体吸收法,通过废气与吸收剂的接触,使其中的有害组分被吸收剂所吸收。经过解吸,将其组分除去或回收,使吸收剂,重复使用。废气处理设施中普遍使用的水喷淋装置就是基于此原理。吸收过程分为物理吸收与化学吸收。物理吸收主要依据相似相溶原理,水是一种较常用吸收剂,可以把溶于水的有机溶剂气体如丙酮、甲醇、醚和微溶于水的漆雾、灰尘、烟等去除,但水溶性尚差的“三苯”物质不能被水吸收。化学吸收是基于吸收试剂上活性基团可以与有机废气污染成分发生的化学反应进行的吸收过程。

2.2吸收法国内外研究现状

吸收法处理有机废气污染物的国内外研究状况。总结出以下3个结论:

(1)国内外研究者研究了不同溶剂吸收法对各种有机废气污染成分的处理效果,包括苯类(苯、甲 苯、二甲 苯、苯乙烯)、酉旨类、酮类、有机烃;

(2)吸收剂主要包括有机溶剂、表面活性剂和水,还包括新型环保型吸收剂环糊精;(3)有机废气的具体成分不同,吸收剂选择不同。

3.催化氧化燃烧法

对于有毒、有害、不须回收的VOCs氧化法是一种较彻底的处理方法。 氧化反应类似化学上的燃烧过程,但由于VOCs的浓度太低,所以反应中不会产生可见的火焰。氧化法一般通过以下两种方法使氧化反应能够顺利进行:一是加热,使含VOCs的废气达到氧化反应所需的温度,即热氧化法;二是使用催化氧化。催化氧化是指在一定压力和常温条件下,以金属材料为催化剂,如Pt,Pd,Ni等,废气中得有机污染物与空气、氧气、臭氧等氧化剂进行的氧化反应。由于催化剂的存在,催化燃烧的起燃温度约为250℃一300℃。

催化剂是催化氧化法的关键核心。近年来,整体式催化剂成为研究的重点,因为与粒状催化剂相比,整体式催化剂在传热、传质、和压降性能方面有很大的优点。而活性组分是催化剂的根本性物质,如Pb,Pt,Cu等;助催化剂是提高主催化剂活性、选择性,改善催化剂耐热性和寿命等的一种物质组分,活性组分和助催化剂共同负载在载体上构成整体式催化剂,如整体蜂窝陶瓷催化剂·整体金属蜂窝催化剂等。

4.生物处理法

生物处理技术的实质是附着在滤料介质中的微生物在适宜的环境条件下,利用废气中的有机成分作为碳源和氮源,并将有机物分 解为二氧化碳、水、无机盐和生物质等无害或少污染的物质。生物处理技术包括生物吸收法(即微生物及其营养物配料存在于液体中,气体中的有机物通过与悬浮液接触后转移到液体中而被微生物所降解)和生物过滤法(微生物附着生长于固体介质上,废气通过由介质构成的固定床层时被吸附、吸收,较终被微生物降解),生物处理技术具有设备简单、运行费用低、较少形成二次污染等优点。