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化工行业VOCs治理研究

2020-07-17张惠萍

环境与发展 2020年6期
关键词:策略探讨研究

摘要:化工行业生产阶段会形成大量的VOCs,怎样做好对VOCs的处理工作,是目前化工领域亟待解决的问题,笔者通过解析VOCs的威胁与处理的必然性,对化工行业VOCs的处理技术进行研究与讨论,希望对化工企业选择合适的废气处理技术提供依据。

关键词:化工领域;VOCs整治;研究;策略探讨

中图分类号:X78 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)06-00-01

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.028

Research on governance of VOCs in chemical industry

Zhang Huiping

(Guangdong Hexin Environmental Consulting Co.,Ltd.,Chaozhou Guangdong 521000,China)

Abstract:A large number of VOCs will be formed in the production stage of the chemical industry.How to deal with VOCs is an urgent problem in the chemical industry.The author studies the VOCs processing technology in the chemical industry by analyzing the threat of VOCs and the necessity of processing With the discussion,I hope to provide a basis for chemical companies to choose the appropriate exhaust gas treatment technology.

Key words:Chemical industry;VOCs remediation;Research;Strategy discussion

1 VOCs污染物的品种与来源

1.1 VOCs污染物的类别

大部分VOCs有着经济价值,还能够回收处理;然而也有一些VOCs由于会导致再次污染或不能清理,很难完全符合排放标准,必须吸纳后回收处理,例如卤族化学品氯乙烯与CFCs等。常规的如VOCs能够分成脂肪类、芳香类等。

1.2 生成VOCs污染物的来源

VOCs污染物源自工业固定排放源、轿车废气排放源与平日生活排放等三大层面。工业固定源是核心排放源,不同领域VOCs排放条件、排放物质特点与治理技术都有所差别。

1.3 石油炼化是VOCs污染的源头

在石油分解阶段,会形成烃类、醇类、醛类与酸性成分,而复杂的炼制工艺,在生产阶段会形成大量的废气。比如,在锅炉、预热炉与燃烧炉等设施的预热阶段会形成大量的烧灼雾化物废气,在物质反应与裂解阶段,会形成二氧化硫、二氧化碳或一氧化碳;在对沥青进行氧化阶段,会形成氧化沥青废气;在回收废气阶段,在含硫废气与气态物脱硫与加氢工艺中,均会形成废气。

1.4 化工领域形成的污染

化工行业排放VOCs阶段、燃烧油与有机溶剂储存运输阶段极易对环境造成影响,通常是苯化物、氟利昂污染等。化工工艺中,在运用锅炉、预热炉、反应炉与燃烧炉等烧灼废气阶段,会形成大量的烟雾类污染物。另外,甲醛、乙醛、聚乙烯等原料与甲醛设备、苯二甲酸设备等特别设备运输阶段,均会形成内含烷烃、烯烃、环烷烃和芳香烃等污染物的工业废气。

2 VOCs的危害与处理的必要性

2.1 VOCs的危害

VOCs的危害,通常包含:首先,对生态环境的危害。被太阳、热效应影响,VOCs可以与空气中的O3等氧化元素完成多渠道反应,形成二次有机溶胶,让大气质量降低;这也是光化学雾化物、城市雾霾的构成元素。此外,VOCs一般会生成温室效应气态物,让世界范畴内的温度持续攀升。其次,是对肌体健康的危害。VOCs到达对应浓度后,会让肌体的呼吸道、眼睛产生不舒服的感觉。而且还会出现喉痛、肌肤过敏、无力等情况。此外,VOCs还会对肌体血液与脑结构造成损伤,直接损伤中枢神经,状况恶劣时还可能危及人的性命,或诱发白血病。

2.2 VOCs处理的必要性

当前,VOCs污染治理是大气污染治理中的重点,有关VOCs整治的法制规程系统,例如排放要求、科技性法律体制等需要持续健全。并且,对VOCs整治的效率也在逐渐提升。有关政府机构为了提升企業自主减排的主动性,使用了征收环保税等策略。在生态污染较为严重的环境下,大批企业持续提升了对VOCs处理的关注度,并高效推动VOCs处理作业,以期待在挥发性有机污染物综合治理工作中发挥出优势。

3 化工行业VOCs处理技术

3.1 吸附法

吸附法就是凭借废气中油气、空气成分与吸附剂互为融合的功能,让不被吸纳的空气成分与易吸附的空气成分、易吸纳的油气成分完成分离。VOCs吸附剂包含活性炭、硅胶等,特别以活性炭使用范畴最广,吸纳设施包含移动床、固定床等。在VOCs吸纳原料阶段,当中有机烃会被吸纳原料所吸纳,而氧气、氮气等无机气态物就不能被吸纳,通过吸纳处理后就能够对气态物进行排放。吸附法有着较好的浓度与气量改变适应度,并且VOCs清理率高,所以在VOCs处理阶段获得广泛推介。例如活性炭吸附,其使用一层薄膜来分离气态物。分离设备包含分子筛、吸附与扩散设备等。其操控便利、节约能源,另外还有溶剂吸收法等,也就是化学吸附,其能够吸附大量气态物。

3.2 光催化氧化技术

光催化氧化技术是将WO3、CdS、ZnO、TiO2等光敏半导体材料在光照下的光能转换成化学能,形成的粒子与水和氧气反应后,形成有着强氧化功能的自由基,有着极强的废气氧化处理功能。该模式的优势是反应速度快,处理效果强,处理后的产物回收极为便利,反应过程与处理有机废气的溶液关联度不高,当前已经引起行业的注意。

3.3 生物过滤技术

生物滴滤器在既定程度上比传统的生物滤池有着更优秀的清除功能,尤其是对低浓度的气体更是如此。滴滤塔中填充既定体积的惰性填料,为降解有机物的微生物提供附着面。在生物滴滤塔中,液相是持续流动的,并且还要完成既定的循环。循环液从滴滤塔的顶端往下喷洒,并顺着填料滴流下落并且控制床层的湿度。循环液是微生物提供分解有机物所需要的水分与营养液。废气从滴滤塔的底端往上移动,流过表层上附着微生物菌类的填料,与微生物接触,进而完成降解。生物滴滤法的降解条件(例如酸性值、温度、营养液等)极易控制,能够通过调节循环液的酸性值与温度来控制反应体系中的pH值与反应温度;微生物所需要的营养能够通过往循环液内掺加营养成分(例如含氮或磷的营养盐)来补充。从整个流程来讲,废气会完成吸附-生物降解。

生物滴滤法的优势是容易控制降解反应条件,被运用于处理含有烷烃、烯烃、醇、酮、酯、单环芳烃、卤代烃和含硫、氮等VOCs气态物,并且能够高效清理产酸废气,适合用在污水处理厂与农业生产行业形成的浓度没有超过0.5g/m3的VOCs气态物的处理工艺中。生物滴滤法的缺陷是传质面积小(100-300m2/m3),质量传导慢,不适合在水溶性不佳或疏水性的VOCs气态物处理工艺中。

3.4 热力氧化法

热力氧化法包含直接焚烧、蓄热式直接焚烧、催化燃烧、蓄热式催化燃烧。热力氧化法与吸附法融合,可用来处理大风量、低浓度的VOCs废气。低浓度VOCs废气通过吸附设备吸附-脱附后成为高浓度VOCs废气,再通过催化燃烧装置处理后达标排放,形成的热能可回收利用,大幅度提升了处理VOCs废气的效率。

4 结束语

随着中国近年来生态环境的恶化,生态课题业已转换成目前亟待化解的一大難题。尤其是化工领域的有机废气排放层面,必须加快处理的节奏。所以,化工领域有关人员需要加强对国际国内高端科技的引进程度,提升对VOCs处理科技的高效运用,带动VOCs的高效处理。

参考文献

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收稿日期:2020-04-27

作者简介:张惠萍(1994-),女,汉族,本科学历,环评助理工程师,研究方向为环境影响评价及咨询。

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