環(huán)保在線
技術(shù)文章
VOC廢氣處理比較
閱讀：802 發(fā)布時(shí)間：2019-1-4
有機(jī)廢氣處理方法概述
炭氫化合物（HC）是污染大氣的重要污染物之一，其中包括簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物。目前對(duì)于氣態(tài)有機(jī)物污染物種類繁多，采用的治理的方法也有多種，常用的有：吸收法、吸附法、催化燃燒法、燃燒法、冷凝法等。這些方法應(yīng)用中各有特點(diǎn)和利弊，需要根據(jù)污染程度、使用環(huán)境與條件來(lái)權(quán)衡。對(duì)于環(huán)保檢查機(jī)構(gòu)和污染治理方所共同關(guān)心的是：初次投資費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)用、二次污染、處理效果、維護(hù)等方面的問(wèn)題。簡(jiǎn)而言之這些方法均能滿足一定條件下氣態(tài)污染物的處理。對(duì)于以上各種方法的適用范圍以及特點(diǎn)敘述入如下：
凈化方法 | 方法要點(diǎn) | 適用范圍 | 優(yōu)缺點(diǎn) |
燃燒法 | 將廢氣中的有機(jī)物作為燃料燒掉或?qū)⑵湓诟邷叵逻M(jìn)行分解溫度范圍為600-1100 | 中高濃度 | 分解溫度高、不夠安全 |
催化燃燒法 | 在氧化催化劑的作用下，氧化成無(wú)害物質(zhì)，溫度范圍200-400 | 各種濃度，連續(xù)排氣 | 為無(wú)火焰燃燒，溫度要求低、可燃組分濃度和熱值限制較小、但催化劑價(jià)格高 |
吸附法 | 吸收劑進(jìn)行物理吸附，常溫 | 低濃度 | 凈化效率高、但吸附劑有吸附容量限制 |
吸收法 | 物理吸收，常溫 | 含顆粒物的廢氣 | 吸收劑本身性質(zhì)不理想、吸收劑再生處理不好 |
冷凝法 | 采用低溫，是有機(jī)組分冷卻至露點(diǎn)下，液化回收 | 高濃度 | 要求組分單純、設(shè)備和操作簡(jiǎn)單，但經(jīng)濟(jì)上不合算 |
有機(jī)廢氣吸附-脫附-冷凝回收技術(shù)工藝
有機(jī)廢氣凈化裝置采用的是吸附法和冷凝法組合的方式凈化有機(jī)廢氣。充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)凈化效率高，把它們的弊端進(jìn)行可利用的轉(zhuǎn)化，對(duì)吸附物的再生處理利用低溫水蒸氣脫附，恢復(fù)吸附體的活性，對(duì)脫附下來(lái)的有機(jī)物回收利用。對(duì)于有機(jī)廢氣的凈化這是目前比較*的治理方法。
應(yīng)用范圍
有機(jī)廢氣凈化裝置適用于凈化處理常溫、中低風(fēng)量、中高濃度的有機(jī)廢氣，可處理的有機(jī)溶劑包括苯類、酮類、脂類、醇類、醛類、醚類、烷類和其混合類。
該裝置可應(yīng)用于家具行業(yè)、石油化工、煤化工、人造革、紡織印染、油漆涂料、橡膠、塑料、制鞋、制藥、電子、化纖、釀造等行業(yè)。
工作原理
處理過(guò)程可分為三個(gè)階段：
1、用顆粒狀或者纖維狀的活性炭來(lái)充分吸附廢氣中有機(jī)成分的分子，當(dāng)吸附到一定的飽和度時(shí)即停止吸附；
2、開始時(shí)是利用飽和低壓水蒸氣去加熱吸附飽和的活性炭，將被吸附的有機(jī)成分激活氣化而從活性炭中脫附逸出?；謴?fù)活性的活性炭即可以重新吸附有機(jī)成分的氣體分子；
3、后階段就是對(duì)脫附出來(lái)的有機(jī)成分的氣體進(jìn)行冷凝，使其液化，與水自動(dòng)分層后回用。
技術(shù)特點(diǎn)
操作簡(jiǎn)便，節(jié)能省力；
技術(shù)成熟可靠，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定；
高性能吸附劑，比表面積大，吸-脫附性能好凈化效率高；
設(shè)備運(yùn)行安全，系統(tǒng)出現(xiàn)氣流溫度超過(guò)正常溫度達(dá)120℃時(shí)，系統(tǒng)配備有排空閥門，可以根據(jù)系統(tǒng)的自動(dòng)安全程序進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)氣流的排空，直至切斷吸附床連接，終止吸附-脫附流程。
吸附濃縮+催化氧化技術(shù)工藝流程
采用的處理方法是吸附法和催化法的組合，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)凈化效率高，把它們的弊端進(jìn)行可利用的轉(zhuǎn)化，對(duì)吸附物的再生處理利用其本身催化燃燒的熱量來(lái)進(jìn)行脫附，恢復(fù)吸附體的活性，省去了二次能源，從而補(bǔ)償了催化劑的價(jià)格問(wèn)題。對(duì)于有機(jī)廢氣的凈化這是目前比較*的治理方法。
應(yīng)用范圍
有機(jī)廢氣凈化裝置適用于凈化處理常溫、大風(fēng)量、中、低濃度的有機(jī)廢氣，可處理的有機(jī)溶劑包括苯類、酮類、脂類、醇類、醛類、醚類、烷類和其混合類。
該裝置可廣泛應(yīng)用于汽車、造船、摩托車、自行車、家用電器、鋼琴、集裝箱生產(chǎn)廠的噴漆、涂裝車間的有機(jī)廢氣凈化，也可與制鞋粘膠、印鐵制罐、化工塑料、印刷油墨、電纜、漆包線等流水線配套使用。
工作原理
處理過(guò)程可分為三個(gè)階段：
1、用特殊成型的活性炭來(lái)充分吸附廢氣中有機(jī)成分的分子，當(dāng)吸附到一定的飽和度時(shí)即停止吸附；
2、第二階段開始時(shí)是用附加的加熱器加熱一股氣流，利用熱氣流去加熱吸附飽和的活性炭，將被吸附的有機(jī)成分激活氣化而從活性炭中脫附逸出?；謴?fù)活性的活性炭即可以重新吸附有機(jī)成分的氣體分子；
3、對(duì)脫被附出來(lái)的有機(jī)成分的氣體進(jìn)行加熱，使其達(dá)到催化燃燒所需要的溫度進(jìn)入催化燃燒床，這里說(shuō)燃燒，實(shí)質(zhì)是在催化劑的作用下進(jìn)行快速激烈的氧化，將有機(jī)成分的炭氫分子氧化成CO2 和H2O，再通過(guò)脫附風(fēng)機(jī) ，將其送入吸附床，直到脫附出來(lái)的有機(jī)成分的分子均被氧化為止，脫附過(guò)程即將進(jìn)行完成。
由于在其氧化反應(yīng)同時(shí)能釋放相當(dāng)多的熱量，就在裝置中設(shè)置了換熱器，利用這個(gè)熱量來(lái)加熱被脫附出來(lái)的有機(jī)成分氣體，并終替代加熱器工作。
技術(shù)特點(diǎn)
全自動(dòng)化控制，操作簡(jiǎn)便，節(jié)能省力；
無(wú)火焰氧化，凈化效率高，設(shè)備運(yùn)行安全，安全；
催化活性高，性能穩(wěn)定、阻力??；
高性能活性炭吸附劑，比表面積大，吸-脫附性能好，過(guò)風(fēng)阻力??；
吸附催化燃燒
吸附催化燃燒工藝
本凈化裝置是根據(jù)吸附和催化燃燒兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)的，即吸附濃縮—催化燃燒法。該除塵設(shè)備采用單床吸附凈化有機(jī)廢氣和催化燃燒裝置再生激活活性炭工作方式。先將有機(jī)廢氣用活性炭吸附低濃度的有機(jī)廢氣，當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附操作，然后用熱氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來(lái)使活性炭再生；脫附下來(lái)的有機(jī)物已被濃縮（濃度較原來(lái)提高幾十倍）并送往催化燃燒室催化轉(zhuǎn)化成CO2和H2O排出；當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到2000ppm以上時(shí)，有機(jī)廢氣在催化床可維持自燃，不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣，大部分送往吸附床，用于活性炭的脫附再生。這樣可以滿足燃燒和脫附所需熱能，達(dá)到節(jié)能的目的，再生后的活性炭可用于下次吸附。
該凈化裝置設(shè)備是利用催化燃燒的方法，將有毒有害的有機(jī)氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的氣體。
該裝置主體結(jié)構(gòu)，由凈化裝置主機(jī)、引風(fēng)機(jī)、控制系統(tǒng)三大部分組成。其中催化燃燒凈化裝置包括：除塵阻火器、熱交換器、預(yù)熱器、催化燃燒室。
催化燃燒設(shè)備特點(diǎn)
1.設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，故障率低，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便；
2.設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低；
3.安全性能良好，系統(tǒng)采用多重安全設(shè)施，杜絕發(fā)生安全事故；
有機(jī)廢氣吸附-催化催化工藝被廣泛應(yīng)用于涂裝、印刷、機(jī)電、家電、制鞋、塑料及各種化工車間里揮發(fā)或泄漏出的有害有機(jī)廢氣的凈化及臭味的消除等工程項(xiàng)目當(dāng)中，適用于較低濃度（50～1000ppm）的、不宜采用直接燃燒或催化燃燒法和吸附回收法處理的有機(jī)廢氣治理的案例。尤其對(duì)大風(fēng)量的處理場(chǎng)合，均可獲得滿意的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。我公司通過(guò)眾多的工程實(shí)例，不斷的完善技術(shù)工藝，使裝置更具實(shí)用性和安全性，在保證連續(xù)達(dá)標(biāo)的前提下盡可能的減少能耗。
RTO蓄熱式氧化爐
蓄熱式氧化爐(RTO)
RTO (Regenerative Thermal Oxidizer,簡(jiǎn)稱RTO),蓄熱式氧化爐，是一種有機(jī)廢氣治理設(shè)備。其原理是在高溫下將可燃廢氣氧化成對(duì)應(yīng)的氧化物和水，從而凈化廢氣，并回收廢氣分解時(shí)所釋放出來(lái)的熱量，廢氣分解效率達(dá)到99%以上，熱回收效率達(dá)到95%以上。RTO主體結(jié)構(gòu)由燃燒室、陶瓷填料床和切換閥等組成。根據(jù)客戶實(shí)際需求，選擇不同的熱能回收方式和切換閥方式。
蓄熱式焚燒爐采用熱氧化法處理中低濃度的有機(jī)廢氣，用陶瓷蓄熱床換熱器回收熱量。其由陶瓷蓄熱床、自動(dòng)控制閥、燃燒室和控制系統(tǒng)等組成。其主要特征是：蓄熱床底部的自動(dòng)控制閥分別與進(jìn)氣總管和排氣總管相連，蓄熱床通過(guò)換向閥交替換向，將由燃燒室出來(lái)的高溫氣體熱量蓄留，并預(yù)熱進(jìn)入蓄熱床的有機(jī)廢氣；采用陶瓷蓄熱材料吸收、釋放熱量；預(yù)熱到一定溫度（ ≥ 760℃ ）的有機(jī)廢氣在燃燒室發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和水，得到凈化。
典型的兩床式 RTO 主體結(jié)構(gòu)一個(gè)燃燒室、兩個(gè)陶瓷填料床和四個(gè)切換閥組成。該裝置中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器可使熱能得到大限度的回收，熱回收率大于 95% ；處理 VOC 時(shí)不用或使用很少的燃料。
適用于下列有機(jī)廢氣的治理
1、適用有機(jī)廢氣種類：烷烴、烯烴、醇類、酮類、醚類、酯類、芳烴、苯類等碳?xì)浠衔镉袡C(jī)廢氣；
2、有機(jī)物低濃度(同時(shí)滿足低于25%LFL)、大風(fēng)量；
3、廢氣中含有多種有機(jī)成分、或有機(jī)成分經(jīng)常發(fā)生變化；
4、含有容易使催化劑中毒或活性衰退成分的廢氣。
工藝特點(diǎn)
操作費(fèi)用低，超低燃料費(fèi)。
有機(jī)廢氣濃度在 450PPM 以上時(shí)，RTO 裝置不需添加輔助燃料。
凈化率高。
兩床式RTO凈化率在98%以上，三床床式 RTO 凈化率在 99% 以上。
不產(chǎn)生 NOX 等二次污染。
全自動(dòng)控制、操作簡(jiǎn)單。
安全性高，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)保養(yǎng)易。
運(yùn)行費(fèi)用低、性價(jià)比合理。
應(yīng)用領(lǐng)域
石油及化工（如塑料、橡膠、合成纖維、有機(jī)化工）；油漆生產(chǎn)及噴漆；印刷（包括印鐵、印紙、印塑料）；電子元件及電線；染料；醫(yī)藥；顯像管、膠片、磁帶等。
光催化氧化工藝
光催化氧化工藝原理
1. 光催化氧化是在外界可見(jiàn)光的作用下發(fā)生催化作用,光催化氧化反應(yīng)是以半導(dǎo)體及空氣為催化劑，以光為能量，將有機(jī)物降解為CO2和H2O及其它無(wú)毒無(wú)害成份。本公司利用人工紫外線光波作為能源，配合經(jīng)我公司特殊處理后活性較強(qiáng)、反應(yīng)效率較高的納米TiO2催化劑,廢臭氣體經(jīng)過(guò)處理后可達(dá)到凈化的更理想的效果。 2. 在半導(dǎo)體光催化氧化反應(yīng)中，通過(guò)紫外光照射在納米TiO2催化劑上，納米TiO2催化劑吸收光能產(chǎn)生電子躍進(jìn)和空穴躍進(jìn)，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的結(jié)合產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，與廢氣表面吸附的水份（H2O）和氧氣（O2）反應(yīng)生成氧化性很活波的羥基自由基（OH-）和超氧離子自由基（O2-、0-）。能夠把各種有機(jī)廢氣如醛類、苯類、氨類、氮氧化物、硫化物以及其它VOC類有機(jī)物及無(wú)機(jī)物在光催化氧化的作用下還原成二氧化碳（CO2）、水（H2O）以及其它無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)，經(jīng)過(guò)凈化之后的廢氣分子被活化降解，臭味也同時(shí)消失了，起到了廢氣除臭的作用，同時(shí)對(duì)管道內(nèi)滋生的細(xì)菌病毒都可以有效的去除，由于在光催化氧化反應(yīng)過(guò)程中無(wú)任何添加劑，所以不會(huì)產(chǎn)生二次污染，運(yùn)行成本方面只是用到電能，無(wú)需經(jīng)常更換配件，對(duì)于企業(yè)來(lái)的使用上是相當(dāng)?shù)墓?jié)能環(huán)保。
光催化氧化的特點(diǎn)
（1）光催化氧化適用環(huán)境：
光催化氧化適合在常溫下將廢氣臭氣等有毒有害有味成份*氧化凈化成無(wú)毒無(wú)害味的低分子成份，適合處理高濃度（可用預(yù)處理的方式讓濃度均勻通過(guò)）、氣量大（設(shè)備可組合式處理）、分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)的有毒有害氣體。
（2）有效凈化*：
通過(guò)光催化氧化可直接將空氣中的有機(jī)廢氣*氧化成無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)，無(wú)任何二次污染，
（3）節(jié)能：
光催化氧化利用人工紫外線燈管產(chǎn)生的真空波紫外光作為能源來(lái)活化光催化劑，驅(qū)動(dòng)氧化—還原反應(yīng)，而且光催化劑在反應(yīng)過(guò)程中并不消耗，利用廢氣臭氣表面中的水份和氧氣作為氧化劑，有效地降解有毒有機(jī)廢氣體成為光催化凈化、節(jié)約能源的大特點(diǎn)。
（4）氧化性強(qiáng)：
半導(dǎo)體光催化具有氧化性強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)臭氧難以氧化的某些有機(jī)物如四氯化炭、六氯苯、都能有效地加以分解，終還原為二氧化碳（CO2）、水（H2O）以及其它無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)，所以對(duì)難以降解的有機(jī)物具有特別意義，光催化的有效氧化劑是羥基自由基（OH-）和超氧離子自由基（O2-、O-），其氧化性高于常見(jiàn)的臭氧、雙氧水、*、次氯酸等。
（5）廣譜性：
光催化氧化對(duì)從烴到羧酸的種類眾多有機(jī)物都有效，即使對(duì)原子有機(jī)物如鹵代烴、染料、含氮有機(jī)物、有機(jī)磷殺蟲劑也有很好的去除效果，只要達(dá)到一定的反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)環(huán)境配比即可達(dá)到*氧化，可以說(shuō)氫氧自由基的氧化對(duì)象幾乎沒(méi)有選擇性，能跟任何現(xiàn)有物質(zhì)反應(yīng)。
(6)使用命長(zhǎng)：
從理論上講，由于光催化氧化反應(yīng)中催化劑并未直接參與氧化還原，所以沒(méi)有損耗，壽命是無(wú)限長(zhǎng)的，無(wú)需更換。
設(shè)備選型說(shuō)明
A、若采用UV光解技術(shù)凈化廢氣，首先需要確定個(gè)化學(xué)鍵鍵能，只有鍵能低于UV光子能量，才能被裂解
上表中包含了氨、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚等惡臭氣體的所有化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)、鍵能參數(shù)，而光解氧化除臭設(shè)備產(chǎn)生的185nm*紫外線光的光子能量達(dá)到647KJ/mol，185nm*紫外線光波段中的成分廣譜波長(zhǎng)可短至100nm，其光子能量更高達(dá)800KJ/mol以上，幾乎所有惡臭氣體的分子鏈都可被打開，從而起到消除臭味的作用。
B、廢氣分子只被裂解成原子、自由基是不夠的，還需要通過(guò)臭氧將其氧化成穩(wěn)定的小分子，如CO2、H2O等，從而達(dá)到廢氣凈化的目的。顧需要有充分的氧氣被高能UV光照射生成臭氧。
應(yīng)用領(lǐng)域
光解氧化除臭設(shè)備可廣泛用作制藥廠除臭設(shè)備、橡膠廠除臭設(shè)備、塑料加工廠除臭設(shè)備、污水處理廠除臭設(shè)備、垃圾處理場(chǎng)站除臭設(shè)備、食品廠除臭設(shè)備、卷煙廠除臭設(shè)備、化工罐區(qū)除臭設(shè)備。
可用于賓館、酒店、車站、大廈、會(huì)議室和辦公場(chǎng)所的空氣凈化，更常用于各類型工程、垃圾場(chǎng)、污水處理廠、堆肥場(chǎng)、屠宰場(chǎng)食品廠等場(chǎng)所的除臭。
1、垃圾填埋場(chǎng)、垃圾中轉(zhuǎn)站、工業(yè)及城市污水處理廠、城市污水泵站等異味嚴(yán)重的地方，企業(yè)污水曝氣池臭味治理；
2、肉類加工廠、屠宰廠、飼養(yǎng)場(chǎng)、動(dòng)物園等；
3、醫(yī)院、候車室、公廁、新裝修的住宅、餐廳等場(chǎng)所；
4、化工廠、皮革、制鞋、家具生產(chǎn)車間。