内容发布更新时间 : 2024/11/19 19:16:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第四章VOC废气处理技术

一、VOC废气处理简介

（一）来源

大气中VOCs污染物是人为源和天然源排放到大气中有机化合物-非甲烷烃类的总称，目前正受到日益广泛的关注。

全世界在空气中检出的VOCs已经有约150余种，其中有毒的约80余种。人们关注的大气中的VOCs主要来自人为污染源：即生产工艺过程排放。这些工艺过程包括：石化厂、炼油厂及在生产过程中大量使用有机溶剂的相关行业，如涂料生产、涂装、印刷、制药、皮革加工、树脂加工等。 （二）危害

VOCs是强挥发、有特殊气味、有刺激性、有毒的有机气体，部分己被列为致癌物，如氯乙烯、苯、多环芳烃等。其危害主要有：

(l)在阳光照射下，NOx和大气中的VOCs发生光化学反应，生成臭氧、过氧硝基酞(PAN)、醛类等光化学烟雾，造成二次污染，刺激人的眼睛和呼吸系统，危害人的身体健康。这些污染物同时也会危害农作物的生长，甚至导致农作物的死亡。

(2)大多数VOCs有毒、有恶臭，使人容易染上积累性呼吸道疾病。在高浓度突然作用下，有时会造成急性中毒，甚至死亡。

(3)大多数VOCs都易燃易爆，在高浓度排放时易酿成爆炸。 (4)部分VOCs可破坏臭氧层。 （三）污染控制技术

VOCs的控制技术基本分为两大类。

第一类是预防性措施，以更换设备、改进工艺技术、防止泄漏乃至消除VOCs排放为主，这是人们所期望的，但是以目前的技术水平，向环境中排放和泄露不同浓度的有机废气是不可避免的，这时就必须采用第二类技术。

第二类技术为控制性措施，以末端治理为主。末端控制技术包含两类，第一类是非破坏

精选

性方法，即采用物理方法将VOCs回收；第二类是通过生化反应将VOCs氧化分解为无毒或低毒物质的破坏性方法。常用的控制技术如图所示

图27 VOCs污染控制技术类型

对于比较高浓度的或比较昂贵的VOCs宜采用回收技术加以循环利用。常用的回收技术主要有吸附、吸收、冷凝、膜技术等。

挥发性有机化合物（VOCs）废气处理的控制技术包括直燃焚化法、触媒焚化法、活性碳吸附法、吸收法、冷凝法等。

有机废气的处理方法主要有两类:一类是回收法。就是通过物理方法 ,在一定温度、压力下 ,用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离挥发性有机化合物(VOCs) ,主要包括活性碳吸附、变压吸附、冷凝法和生物膜法等;另一类是消除法。消除法是通过化学或生物反应 ,用光、热、催化剂和微生物等将有机物转化为水和二氧化碳 ,主要包括热氧化、催化燃烧、生物氧化、电晕法、等离子体分解法、光分解法等。

表99 VOC废气处理技术简介

处理方法 回 吸附 技术 原 理 吸附法是目前最广泛使用的VOCs回收法。它属于干法工艺，是通过具有较大比表面积的吸附剂对废气中所含的VOCs进行吸附，将净化后的气体排入大气。常见的的吸附剂有粒状活精选

适 用 主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等;活性炭纤维吸附低浓度以至痕量的吸附质时更有效，可用于回收苯乙收 技 术 性炭、活性炭纤维、沸石、分子筛、多孔粘土烯和丙烯腈等，但费用较活性炭吸附法高。矿石、活性氧化铝、硅胶和高聚物吸附树脂等。该法已广泛用于喷漆行业的苯、乙醇和醋活性炭吸附法最适于处理VOCs浓度为300-5000ppm的有机废气， 酸乙酯，制鞋行业的三苯(苯、甲苯、二甲苯)和丙酮，印刷行业的异丙醇、醋酸乙酯和甲苯，电子行业的二氯甲烷和三氯乙烷的吸附回收。 吸收 技术 吸收法是利用液体吸收液从气流中吸收气态VOCs的一种方法，其常用方式有填料塔和喷淋塔两种吸收法，吸收效果主要取决于吸收剂的吸收性能和吸收设备的结构特征。该法对吸收剂和吸收设备的有较高的要求，而且需要定期更换吸收剂，过程较复杂，费用较高。 冷凝 技术 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，采用降低温度、提高系统的压力或者既降低温度又提高压力的方法，使处于蒸气状态的VOCs冷凝并从废气中分离出来的过程。在给定的温度下，VOCs的初始浓度越大，VOCs的去除率越高。 冷凝法特别适用于处理VOCs浓度在10000ppm以上的较高浓度的有机蒸气，VOCs的去除率与其初始浓度和冷却温度有关。 冷凝法在理论上可达到很高的净化程度，但是当浓度低于几个ppm时，须采取进一步的冷冻措施，使运行成本大大提高，所以冷凝法不适宜处理低浓度的有机气体，而常作为其他方法（如吸附法、焚烧法和使用溶剂吸收）净化高浓度废气的前处理，以降低有机负荷，回收有机物。 膜技 术 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，采用降低温度、提高系统的压力或者既降低温度又提高压力的方法，使处于蒸气状态的VOCs冷凝并从废气中分离出来的过程。 冷凝法特别适用于处理VOCs浓度在10000ppm以上的较高浓度的有机蒸气，VOCs的去除率与其初始浓度和冷却温度有关。 在给定的温度下，VOCs的初始浓度越大，VOCs的去除率越高。冷凝法在理论上可达到很高的净化程度，但是当浓度低于几个ppm时，须采取进一步的冷冻措施，使运行成本大大提高，所以冷凝法不适宜处理低浓度的有机气体，而常作为其他方法（如吸附法、焚烧法和使用溶剂吸收）净化高浓度废气的前处理，以降低有机负荷，回收有机物。 常用于处理高湿度>(50%)VOCs气流。该法的处理浓度范围为500-5000ppm，效率高达95%~98%，但投资较大，设计困难，应用较少。 销 毁 技 燃烧 技术 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。燃烧时所发生的化学作用主要是因此，这种方法只能适用于净化那些可燃的或在高温情况下可以分解的有害物质。对化工、喷漆、绝缘材料等行业的生产装置中所排出的有机废气，广泛采用了精选