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挥发性有机废气治理技术探讨

2018-11-29钟灵

绿色科技 2018年22期
关键词:纳米材料挥发性废气

钟灵

(安徽清蓝环保工程有限公司,安徽 合肥230011)

1 引言

挥发性有机废气的沸点在高温条件下,蒸气压大于133.3Pa后会产生挥发性的有机化合物,有机化合物中挥发的气体是有毒的,当有机废气的沸点到达一定的浓度之后会造成空气的污染,同时对人体的健康也非常的不利。目前传统的有机废气治理技术只对高浓度的挥发性气体产生一定的治理效果,但是针对挥发性浓度比较低的有机废气在处理的过程中效果就不太理想。因此,对有机废气治理技术进行创新成为当代社会广泛关注的话题之一。

2 挥发性有机废气治理简述以及现状

2.1 挥发性有机废气治理

挥发性有机废气处理的方式需要依靠带有化学性质的成分,按照有机废气处理的方式可以将废气处理分为两部分,浓缩回收以及分解。浓缩回收采取的是吸附、吸收等技术,将有机废气中的挥发性物质进行浓缩后进行回收;分解则是利用热、光、电以及催化剂等方法将挥发性有机废气分解为二氧化碳和水,实现去毒的目的。目前工业有机废气治理技术已经相对比较成熟,只需要考虑废气的性质、种类以及浓度和成本等因素即可,选择适合的治理技术,才能达到预期的处理效果。

2.2 挥发性有机废气治理的现状

在涂料、化工、印刷、原料制造等行业,这些行业在生产的过程中会存在很多的有机废气,而且没有对这些废气进行一定的处理,都排放到了空气中,对环境造成了严重的污染,通过对人体的健康也非常的不利。使人体的器官出现反应源,长期吸入这些气体会致癌。挥发性有机气体对人体的危害之大,使得有机废气的治理技术受到了人们的广泛关注,为了限制挥发性有机气体的排放,很多的国家都下达的明令禁条,治理挥发性有机气体成为治理环境时的重点任务,目前我国的废气处理技术也都逐渐趋向成熟,但是还需要进行一定的创新与完善,将国外的先进治理技术引进,并结合我国的发展现状进行有效的结合,解决有机废气对环境造成的污染。

3 挥发性有机废气治理技术分析

3.1 直接燃烧法

采用燃烧法处理挥发性有机废气处理就是将有机废气连接到能够焚烧的锅炉中,当接入的有机废气浓度高时,在炉内进行充分的燃烧,通过燃烧产生化学反应,当接入的有机废气浓度较低时,将不会充分的燃烧,需要加入有助于燃烧的辅助材料,使有机废气能够进行完全燃烧,生成二氧化碳和水,将经过处理的二氧化碳和水排放到空气中。采用直接燃烧法进行废气处理时,投入的成本低,设备简单,但是这种燃烧方法需要保持非常高的燃烧程度,持续的高温会生成NOX,对空气造成二次的污染。

3.2 催化燃烧法

采用催化燃烧法处理挥发性有机废气,是在进行废气燃烧的过程中加入催化剂,加入催化剂的目的就是降低挥发性有机废气的燃点,使废气能够进行充分地燃烧,将燃烧后生成的二氧化碳和水排放到空气中。目前市场上经常用到的催化剂有很多,如Pt、Pd、Ti、Fe、Cu,当Pt、Pd贵金属催化剂与挥发性有机废气接触后,与氯化烃有机物进行融合,在融合的过程中使贵金属催化剂与挥发性有机废气发生催化分解。催化燃烧法与直接燃烧法有各自不同的优势,采用催化燃烧法的燃烧温度保持在300℃左右即可,催化燃烧在低温下也可以进行燃烧,避免了NOX的产生造成二次污染,相比直接燃烧法而言,更加的环保。但是催化剂本身具有不稳定性,容易在一定的条件下被含有S、P、As的物质破坏,遭到破坏后会使得催化剂的性能降低,为了能够将有机废气进行充分的分解就需要及时的更新催化剂,这样的话会产生较高的成本,具有一定的经济压力。

3.3 生物法

生物法最早主要应用于废气的除臭,随着近年来对有机废气处理技术的研究,生物法逐渐被应用于有机污染物的治理中。生物法投资和运行费用低,设备简单,没有二次污染,但是生物法对有机污染物的降解非常慢,在处理低浓度的有机废气时才能发挥其作用。生物菌种对于有机物的降解专一,只适用于有机物的净化功能,不具有普适性。但是生物法绿色环保和成本低等特点,使得生物法在处理有机废气时的进展非常快,各种生物菌种和填料都取得了突破的进步,除了在除臭领域中被广泛应用,近年来也被逐渐应用到了酮、醛等有机物的净化中,成为某些行业有机废气治理的主要技术之一,适用的范围在不断地增加。

3.4 活性碳纤维治理技术

活性碳纤维治理技术与传统的技术相比,吸附效果好,能够充分发挥有机废气治理的作用。应用先进的吸附性环保材料的活性碳纤维,组成一道具有超强吸附能力的表面结构,因为活性碳纤维的表面都分布很多吸附能力超强的碳原子,这些挥发性的有机废气就有非常好的吸附性,能够充分满足有机废气治理的实际需要。活性炭纤维的结构特殊,吸附效果非常快,并且内容丰富,在治理挥发性有机废气的过程中能够达到很好的应用效果,值得将活性碳纤维治理技术进行推广应用,活性炭纤维的优点很多,吸附的速度快,并且有再生的功能,在进行挥发性有机废气处理的过程中有非常好的应用效果。

3.5 微波催化氧化技术

该技术结合了传统吸附技术的优点,有传统的吸附治理向微波解吸治理的转变。采取微波催化氧化技术对挥发性有机废气进行处理时,能够有效的减少废气治理的时间,同时也能够有效的降低能源,微波催化氧化技术经济使用,吸附效果明显,并且能够重复使用,在使用的过程中达到较好的吸附效果。从技术上进行分析,微波催化氧化技术和其他的污水治理原理相同,对一些细节问题需要进行深入地研究,提高挥发性有机气体的治理技术。

3.6 纳米材料净化技术

纳米材料净化技术是在近几年处理挥发性有机废气时采取的一种新型技术,纳米材料是指一种超细的材料,这种材料中的纳米离子面积大,吸附能力强,在反应的过程中,纳米材料具有非常好的催化作用。由于纳米例子的引入,在处理挥发性有机废气的过程中,可以有效的提高废气分解的反应速度,对于挥发性有机废气处理有很大的帮助,能够将原来不能分解的物质进行完全分解。那么纳米TiO2在气态有机污染治理方面有很大的优势,主要表现在光照下,将纳米材料进行激活,使纳米TiO2将有机物质转换为水或二氧化碳等小分子,将有机废气进行处理。通过纳米TiO2的催化剂,对有机废气处理方面也有很大的帮助,因此,采取纳米材料净化技术有非常广泛的应用前景。

4 挥发性有机废气污染的发展趋势

挥发性有机废气的治理需要从污染源头进行控制,实施清洁生产,从源头上减少有机物的使用和排放,包括原材料的使用,采用低污染的原材料代替高污染的原材料,改善生活条件,降低有机物的扩散,引进新的工艺技术,减少有机溶剂的使用,限制污染物的产生与排放。采取源头治理方式,改变传统粗放型的生产,从根本上解决挥发性有机废气的排放,降低末端治理的压力。随着挥发性有机废气的政策和管理制度的建立,在进行末端治理时产生的代价很高,特别是在进行挥发性有机废气治理排污收费制度上的加强,使企业开始注重清洁生产,注重工艺方面的提升,从源头上减少了有机废气的使用,特别是在涂料行业、印刷行业以及清洗行业等,已得到了很大的改善,做到了从源头减排,这也是根据西方国家挥发性有机废气治理的经验得来的。汽车制造也在近年来的发展中开始大面积使用水性涂料生产,减少了废气的排放,末端治理成本也降低了很多。集装箱、造船行业也在水性涂料中开始探索;包装印刷业在复合膜制造的过程中开始推广无溶剂复合技术,采用无苯无酮的方式,降低了末端治理的成本;纺织行业也开始减少了溶剂的使用,便于溶剂的回收与利用,使废水治理的成本降低了很多。

5 结语

挥发性有机废气治理需要投入时间与经理,在目前的挥发性有机治理技术汇总,微波催化氧化、活性炭、生物治理等技术在实际的应用中都取得了不错的效果,避免了传统挥发性有机废气治理技术的不足,不同的治理技术不同的特点,在实际的应用中,需要根据挥发性有机废气的严重程度选择不同的治理技术,这样才能取得理想的治理效果。

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