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VOCs排放控制技术分析及评估(一)

2016-08-03 16:20来源:中国清洁空气联盟关键词:VOCsVOCs 排放挥发性有机物收藏点赞

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适用范围:几乎对所有的污染物都能起作用,常温下即可发生反应

优缺点:跟传统净化技术相比,光催化具有以下四个方面的特点:1.彻底的净化,光催化是对VOCs进行分解操作而不是简单的吸附;2.对于一些难以除去的较低浓度挥发性有机物,光催化也同样能起作用;3.光催化在常温条件下即可实现,不像吸收法或者吸附法那样存在饱和问题或者需要更换滤芯,经济实用、效率高、省电;4.光催化不需要高电压就能工作,最终的产物是CO2和H2O,对人体无害,而且噪音很小。光催化的缺点是难以找到合适的触媒材料,目前比较常用的光触媒材料有硫化镉(CdS)、氧化锌(ZnO)以及二氧化钛(TiO2)。硫化镉和氧化锌这两者的化学性质不稳定,会在光催化的同时发生光溶解,溶出有害的金属离子,具有一定的生物毒性。二氧化钛的化学性质稳定,而且无毒无害,价格低廉。但是存在的缺点是紫外光响应,不能最大化利用太阳能,虽然通过掺杂可以达到可见光响应,但是效率仍然比较低。

d)生物法:工艺简单,运行费用低,但对高浓度VOCs难以达到净化要求

原理:采用生物处理方法处理有机废气,是利用微生物的代谢作用,将VOCs转化为二氧碳和水等无机物。一般情况下,一个完整的生物处理有机废气过程包括3个基本步骤:①有机废气中的有机污染物首先与水接触并迅速溶解;②溶解的有机物逐步扩散到生物膜中,进而被附着在生物膜上的微生物吸收;③被微生物吸收的有机废气,在其自身生理代谢过程中会被降解,最终转化为对环境无害的化合物质。

适用范围:该方法用于小风量、低浓度或者有异味的VOCs治理。

优缺点:生物法具有设备工艺简单、运行费用低、二次污染小等优点,该方法对场地、操作条件较为苛刻,设备体积大、净化速度慢。停留时间长,仅适用于低浓度VOCs净化,当废气中VOCs浓度较高时往往难以达到净化要求。

(2)VOCs的回收技术

a)吸收法:适用于处理大风量、常温、低浓度有机废气。吸收剂后处理成本高,对有机成分选择性大

原理:吸收法利用的是某一VOCs易溶于特殊的溶剂的这种特性对其进行处理的一种方法。其吸收过程是根据有机物相似相溶原理实现的。实际操作中,以液体溶剂作为吸收剂,使废气中的有害成分被液体吸收,从而达到净化目的。吸收法常采用柴油、煤油等一些沸点较高、蒸气压较低的物质作为溶剂,从而使VOCs从气相转移到液相中,然后对吸收液进行解吸处理,回收其中的VOCs,同时使溶剂得以再生。该法不仅能消除气态污染物,还回收一些有用的物质。

适用范围:吸收法可用来处理的气体的流量一般为3000-15000m3/h、浓度为500-5000×10-6ml/m3的VOCs,去除率可达到95%-98%。为了增大VOCs与溶剂的吸收率和接触面积,这个过程通常都在装有填料的吸收塔中完成。

优缺点:对于处理大风量、常温、低浓度有机废气,吸收法比较有效且费用低,而且能将污染物转化为有用产品。溶剂吸收法仍有不足之处:吸收剂后处理的投资大,并且对有机成分选择性大,易出现二次污染。因而在使用吸收法处理VOCs时需要选择多种不同溶剂分别进行吸收,这样就增加了成本与技术的复杂性。另外,有机物在吸收剂中的溶解度、有机废气的浓度、吸收器的结构形式等均为吸收法的影响因素,任何一项发生改变都可能会影响到吸收法的效率。

b)吸附法:去除效率高、工艺成熟,但设备庞大,流程复杂,投资运行费用较高

原理:吸附法利用某些具有吸附能力的物质如活性炭、硅胶、沸石分子筛、活性氧化铝等多孔材料吸附有害成分而达到消除污染的目。目前广泛应用的吸附材料是微孔和介孔材料,用以处理VOCs最常用的吸附剂有活性炭和活性碳纤维,所用的装置为阀门切换式两床(或多床)吸附器。精馏塔主要包括吸附净化、脱附再生和精馏三个过程。此吸附多为物理吸附,过程可逆;吸附达饱和后,用水蒸气脱附,再生的活性炭就可以循环使用。

适用范围:这种方法对于各种浓度、须回收的溶剂类VOCs具有显著的经济效益。去除率可达到90%-95%。

原标题:VOCs排放控制技术分析及评估(一)
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