挥发性有机废气治理技术探讨论文_段东涛

挥发性有机废气治理技术探讨论文_段东涛

中国启源工程设计研究院有限公司 陕西省西安市 710018

摘要:在当前的社会发展中,随着城市化和工业化进程的不断加快,环境污染和大气污染问题日益严重。在大气污染当中,挥发性有机废气是一种主要的污染物。因此,为了保护大气环境,应当对挥发性有机废气进行有效的处理,通过各种相应的治理技术,有效的去除其中的有害成分,从而更好的保护生态环境。基于此,本文对挥发性有机废气治理技术进行探讨。

关键词:挥发性有机废气;治理技术;探讨

在当前的环境污染物当中,一种最为常见的大气污染物就是挥发性有机废气。这种污染物主要来源于交通工具、化工行业、石油行业等排放出的废气,以及造纸、涂料、金属电镀、纺织、采矿、油漆等领域所排放的有机溶剂。对于人们的身体健康、动植物的良好生长、生态环境的质量等,都会产生极大的危害。因此,在当前的环保工作当中,应当加强对挥发性有机废气的治理。目前,我国已经具备了多种不同的治理技术。在实际应用当中,也取得了十分良好的效果。

1挥发性有机废气的概述

1.1挥发性有机废气的基本概念

挥发性有机废气指的是沸点在50~250℃的化合物,室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa,在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物,其英文简称为VOC。按其化学结构的不同,可分为烃类、卤代烃类、氮烃类、含氧烃类、硫烃类、以及芳香烃类等。在工业排放当中,占最大比例的物质为卤代烃类、二甲苯、甲苯、苯等。其中,卤代烃、三苯物质等,都具有很高的毒性。

1.2挥发性有机废气及危害

挥发性有机废气通常是指特定环境条件下容易蒸发或挥发的有机化合物,这类物质通常在50摄氏度至260摄氏度的低沸点和超过71Pa的高蒸汽压时容易挥发。挥发性有机废气种类繁多,来源广泛,传播范围广,涉及行业众多,其中化工行业和交通部门排放的有害物质占挥发性有机废气的绝大部分。挥发性有机废气不仅有毒、有恶臭、破坏臭氧层、易燃易爆,对企业生产造成不安全性,而且挥发性较大,在阳光照射下,能与光发生化学反应,生成光化学烟雾,严重污染环境和影响人类健康。此外,随着挥发性有机废气的扩散和迁移,它还带来了许多全球性环境问题,许多国家已颁布法令限制挥发性有机废气的排放界限值,治理挥发性有机废气已成为治理大气污染的重要部分。

2挥发性有机废气治理技术的现状

由于挥发性有机废气是常见的大气污染物之一,在其治理工作中,为了节约经济成本和取得更好的治理效果,常采取的是与其他污染物共同治理的技术手段,加强对其他种类污染治理技术的研究与联合应用。当前,在治理挥发性有机废气上最经济、有效的手段就是采取清洁生产的方法,从源头上减少有机废气的排放和扩散,然而,在石油、化工行业尚未形成一套完善的清洁生产技术体系,而且其应用的各类生产设备的改造、升级也没有跟上最新的技术,有机废气污染问题也就久悬不决。此外,许多企业在生产中为了降低成本,单纯地追求经济效益而置污染治理与管理的制度于不顾,工业生产废气违规排放、汽车尾气超标等等现象屡禁不止。

目前,常用的有机废气治理技术主要包括以下几种:吸附法、吸收法、催化燃烧法、冷凝法,但这几种治理技术在实际应用中多少都具有一定的局限性,对于低浓度或大风量的挥发性有机废气的治理无甚效果。因此,当前的废气治理技术应该有所创新和突破,积极学习引入其他国家和地区的成功经验,促成挥发性有机废气治理体系的建立和完善,改善废气治理不力的局面,实现经济社会的可持续发展。

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3挥发性有机废气的处理技术分析

3.1吸收法

吸收法是利用挥发性有机废气中不同气体在吸收剂中的不同溶解度来达到去除气体有害成分的目的,由于该方法操作简单、原料廉价易得、适用性强、技术成熟,因而被广泛地应用于大气污染净化处理中。利用吸收法净化废气,最主要的是考虑吸收剂选择问题。一般来说,在选择吸收剂时应考虑黏度低、挥发性小、价格便宜、对气体溶解度大的物质,但在实际应用,任何一种物质都不可能同时满足上述要求,因而,应根据实际情况选择合适的吸收剂。水获取简单、挥发性小、且无毒无害不易燃,因而是最理想的吸收剂,但在常温状态下,有机化合物在水中的溶解度非常小,为增大挥发性有机废气在水中的溶解度,可在水中添加某些活性组成的溶液,如表面活性剂等,提高水对废气的吸收净化效率。此外,吸收剂饱和后,还可以通过解吸的方法实现吸收剂再生的目的,减少对环境的二次污染。

3.2催化燃烧处理技术

催化燃烧处理技术也是净化废气的好方法,催化剂使得废气中未燃净的成分在较低温度下充分氧化分解。该技术对废气中的可燃组分效果好,反应安全,温度要求较低,辅助燃料消耗少。但是尘雾会影响催化剂寿命,因此应用环境要求严格。技术的使用步骤复杂,需要对废气进行净化前处理。具体流程是:气体在预热室加热升温,燃烧净化后气可以通过热交换回收部分热量。或者对有机物含量较高的废气,进行热平衡反应。值得一提的是,对于低浓度低温度的废气,可以先吸附浓缩后再催化燃烧。整个反应过程中,在热量回收率高时,热平衡要综合考虑废气不同成分和不同浓度放出的不等的热量,不同催化剂导致的起燃温度的高低不同。从而实现无需添加额外热源的经济环保的废气净化技术。目前在化工、环境工程等多行业中用于净化挥发性有机废气和处理汽车尾气。提高催化剂性能是进一步深化应用的必由之路。

3.3冷凝法

冷凝法需要利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这样的特点,对系统温度进行降低,从而使处于蒸汽状态的污染物凝结并且从废气中脱离出来。这种方法有一定的优点,它所需要的设备费用很低,操作起来也很简单。此外,回收物质的纯度也很高,但是要提高回收率,还需要更低的温度,所以也需要耗费更多的资金。冷凝法常常和压缩、吸附、吸引等众多的程序进行结合,然后采用吸取的方式将浓缩的污染物分离出来。冷凝法常常会作为燃烧和吸附等净化方法的前处理。

当有害物质呈蒸汽状态的时候,就需要采用冷凝法。虽然这种方法的净化程度很高,但是可能会耗费一些资金。

3.4生物处理技术

生物处理技术是创新性地讲有机生物降解的过程往有机废气处理技术上进行应用的一种新兴技术,通过近几年的发展,其广阔的前景已经非常明朗了。这项技术的核心在于微生物对各种污染物均具有的广泛适应性,能够通过其代谢过程来实现对有机废气的降解。生物处理操作简单、安全性好、无二次污染,且生物处理不需要购进专门的设备来进行废气处理,使得整个处理过程变得简洁有效。

此外,光催化处理技术、低温等离子处理技术、膜基吸收技术、纳米材料净化技术等等也在发展完善的过程中,其所展现出来的处理技术与效果也正吸引着世界各国的科研工作者们为之继续努力。

结束语:

挥发性有机废气对于环境的危害最终体现到对于人体健康以及社会生活上,在人们认识到污染的严重性之后的几十年里,其治理技术也在逐步改进完善,但仍有改进的空间。因此,要想实现人类社会的可持续发展就必须对包括挥发性有机废气治理技术在内的环境治理工作继续加强。

参考文献:

[1]挥发性有机废气治理技术进展分析[J].陈哲铭,夏友超,邵小林.资源节约与环保.2015(04)

[2]探究挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].杨飞,杨卫红.资源节约与环保.2014(04)

[3]挥发性有机废气治理技术进展[J].黄建洪,宁平,许振成,周新云,周瑜,彭福全.环境科学导刊.2014(05)

论文作者:段东涛

论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/2

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