有机废气治理技术分析探讨
   来源:中国科技博览     2021年07月20日 07:30

倪政明

[摘 要]近年来,随着我国工业的快速发展,大气的污染呈逐年上升的趋势,有机废气处理技术也越来越被重视,为了更好的处理有机废气,还需要进行技术的发展创新。本文探讨了有机废气治理技术的现状,并就其他发展趋势进行了分析,以供参考。

[关键词]有机废气 处理技术 发展趋势

中图分类号:F135 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)05-0125-01

引言

大气污染是我国亟待解决的环境问题,其中工业废气是污染的重要来源。有机废气是工业废气最难处理的部分,这种气体能够对人们的身体健康产生严重的损害,也给国民经济造成严重损失。

1、有机废气处理技术的重要性

我国经济的持续发展,为化工企业的崛起提供了外部环境,但是,随着我国工业化进程的不断加快,却忽略了对环保的投入,工业废气的排放量不断增加,对环境造成的污染也日益严重。当大量的废气排放到空气中,不仅会对空气质量产生严重影响,同时也会对人体健康造成严重的危害。为了重现绿水蓝天,就需要不断加强工业废气的处理,而对工业废气处理的技术研究也就摆在人们面前。有机废气是工业废气中污染性较强、处理难度较大的一种,而且有机废气进入到人体呼吸道之后,对人体的呼吸、血液、肝脏等都会产生严重的影响,因此有机废气的处理也受到了越来越多的重视。

2、有机废气治理技术现状

目前而言,治理有机废气比较普遍的方法有吸附法、吸收法、氧化法等。这些方法虽然目前使用广泛,不可回避一个问题是效率不高,经济性低,因此在有限的环境治理投入下,带来的环境改善效果也很有限。

2.1 活性炭吸附法

吸附是指液体或气体附着集中于固体表面的作用,一般的活性碳都能发生这种作用。根据选取的吸附材料以及吸附机理的不同,吸附法又可分成化学吸附和物理吸附。化学吸附利用的是疏水键去除有机污染物的,例如用酚醛树脂吸附剂去除邻苯二甲酸二甲酯类物质。但是化学吸附剂,更多的是运用在去除水相污染物当中,用来去除有机废气的情况比较少见,究其原因是吸附剂与气体接触时间不够长,无法进行有效的反应,导致吸附效果达不到预期。这就使得人们在实际生产中选择物理吸附材料处理有机废气,比如活性炭、沸石等。选择这种孔状结构,比表面积大,物理吸附能力强的吸附剂符合去除有机气体的要求。实验数据表明,纤维吸附材料与蜂窝状、颗粒状吸附材料相比,具备更快的传质速率,因此,常常选择纤维吸附材料,以提高去污效率。

2.2 吸收法

吸收法一般情况是指的是液体吸收法,其基本的原理是废气和吸收剂接触很充分,吸收剂对于有害物质进行吸收,再经过接吸收过程,从吸收剂中除去废气并提取吸收剂,这样就使得吸收剂能够被循环利用。目前废气处理设备中喷淋装置是使用吸收的原理进行制作的。物理吸收剂是利用的物质具备相似相容的物质特性,比如常见的吸收剂水,可以用于去除那些易溶于水的气体,像丙酮、甲醇、醚,但是对于水溶性差的物质水无法起到作用。这就需要使用化学吸附的方法,其主要的原理是吸附剂上面的基团与有机废气发生,就当前国内外对吸收法的应用,可以获得以下经验总结。一是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,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;因此废气种类不同,采用的吸附剂的种类也就不同。

2.3 催化氧化燃烧法

对于处理那些有毒、有害、没有回收价值的气体,如VOCs,氧化法是最佳的处理手段。该方法的基本原理是VOCs同氧气发生氧化反应生成水和二氧化碳,氧化反应就好比燃烧过程一样,最后得到的成分是对空气无害的水和二氧化碳。通常采用以下两种方法促使氧化反应的顺利进行:一种是加热升温,即热氧化法,使得废气达到氧化反应必需的最低温度;另一种是催化氧化,催化氧化是指不改变反应的温度和压强,向反应环境中添加金属催化剂,例如Pt、Pd、Ni等,废气中的有机污染物同氧化剂发生的氧化反应,催化剂的存在可以大大降低催化燃烧所需要的温度。如何获得高效的催化剂是催化氧化法的关键。近些年来,人们一直致力与整体催化剂的研究,同颗粒状催化剂比较,其在传质、传热、压降性能等诸多方面表现出优点。

3、有機废气治理技术发展趋势分析

在上述分析过程中,对有机废气几类传统处理技术有了初步的了解。为此,加大有机废气处理技术研发工作非常关键。下面针对有机废气处理技术未来发展前景进行论述。

3.1 生物处理技术

针对有机废气采取的生物技术,指的是基于特定状态下,以有机废气的有机成分为依据,把有机物有效地分解成为水以及二氧化碳,同时遵循“有机氨→氨气→硝酸”、“硫化物→硫化氢→硫酸”的两大转化过程。通过生物技术装置,有机废弃物的处理效率超过90%,恶臭物处理效率则更高。和传统处理技术相比,此项技术在设备上显得比较简单,并且很少发生再次污染的情况,所以生物处理技术具备很好的未来发展前景。

3.2 放电等离子体技术

在新的有机废气处理技术中,利用高压放电技术进行废气处理,是具有良好发展前景的技术。高压放电技术可以产生大量的高能电子和活性离子,构成平衡等离子体,这样就会使得C-C和C-H等化学键发生断裂,进而实现与废气中F,H和CI等原子的置换,得到大量无害的二氧化碳和水。另外,在等离子体中引入金属氧化物,可以形成一个催化体系,使得副产物的产量极大的降低,这时可以增强对污染物的剔除率。与传统的处理技术相比,高压放电技术操作更加简便.而且具有很好的节能效果,适用于对低浓度有机废气的处理。

3.3 PSA技术及光催化氧化技术

PSA技术在有机废气处理过程中其应用得到了初步的肯定。此项技术主要是以有机废气组成和吸附材料在吸附方面的差异性为依据,同时结合周期压力的改变,进而使有机废气被净化和分离。PSA技术具备的优势包括成本低廉、能耗小以及具备较高的自动化能力。在有机废气的分离及其回收过程中,合理地采纳此项技术前景良好,值得考虑。此外,光照状态下部分半导体材料可能有自由基活性的物质存在,利用光催化氧化技术,在常温常压条件下,能够使有机废气发生无毒反应,此过程是不会受到溶剂分子的影响的,其主要优势是反应速度快以及易于回收,因此光催化氧化技术在部分有机废气处理上也值得考虑应用。

3.4 综合处理技术

综合处理技术就是对多种有机废气处理进行综合运用,使每种处理技术的优点都可以获得最大程度的发挥,从而达到更好的废气处理效果。如今,在工业废气处理中应用的处理技术主要有如吸附催化技术、吸收一解吸一变压一吸附组合工艺等等。通过吸附催化技术可以对废气中的有害物质进行吸附,并且降低有机废气中污染物的浓度;利用复合吸收技术可以增强对废气中甲苯、乙酸丁醋的吸收效率,使得废气中的污染物含量达到国家标准的要求。

4、结束语

总之,减少环境污染最有效的途径就是从源头入手,降低有机气体的排放,这就需要高效、节能、经济的有机废气处理手段,因此在传统的处理技术上,研发新的处理技术就显得格外重要了。相信随着科学技术的不断发展,创新性的有机废气处理技术也会被应用到工业生产中去,降低甚至消除大气中有机气体的排放指日可待。

参考文献

[1] 胡焰宁.有机废气处理技术及前景展望[J].资源节约与环保,2014(01).

[2] 张旭东.工业有机废气污染治理技术及其进展探讨[J].环境研究与监测,2015(08).

[3] 刘杰.采用生物滴滤塔处理高浓度有机废气的试验性应用[J].环境工程,2015(02).

废气 文章 技术