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VOC廢氣主要危害是排放到大氣中與光發(fā)生化學(xué)反應(yīng),引發(fā)溫室效應(yīng)破壞臭氧層,進(jìn)而引發(fā)人體發(fā)生癌變和中毒的風(fēng)險(xiǎn)。VOC廢氣是引致霧霾等異常大氣情況元兇之一,如何有效整治VOC廢氣氣是各地方政府花費(fèi)較大心力的地方,安峰將對(duì)目前VOC廢氣治理方法工藝進(jìn)行統(tǒng)一歸納:
總體而言,按照處理的方法,有機(jī)廢氣處理的方法主要有兩類:一類是回收法,另一類是消除法?;厥辗ㄖ饕刑课健⒆儔何?、冷凝法及膜分離技術(shù),回收法是通過物理方法,用溫度、壓力、選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來分離VOC的。消除法有熱氧化、催化燃燒、生物氧化及集成技術(shù);消除法主要是通過化學(xué)或生化反應(yīng),用熱、催化劑和微生物將有機(jī)物轉(zhuǎn)變成為CO2和水。
(1)炭吸附法
炭吸附是目前最廣泛使用的回收技術(shù),其原理是利用吸附劑(粒狀活性炭和活性炭纖維)的多孔結(jié)構(gòu),將廢氣中的VOC捕獲。將含VOC的有機(jī)廢氣通過活性炭床,其中的VOC被吸附劑吸附,廢氣得到凈化,而排入大氣。
當(dāng)炭吸附達(dá)到飽和后,對(duì)飽和的炭床進(jìn)行脫附再生;通入水蒸汽加熱炭層,VOC被吹脫放出,并與水蒸汽形成蒸汽混合物,一起離開炭吸附床,用冷凝器冷卻蒸汽混合物,使蒸汽冷凝為液體。若VOC為水溶性的,則用精餾將液體混合物提純;若為水不溶性,則用沉析器直接回收VOC。因涂料中所用的“三苯”與水互不相溶,故可以直接回收。
炭吸附技術(shù)主要用于廢氣中組分比較簡(jiǎn)單、有機(jī)物回收利用價(jià)值較高的情況,其廢氣處理設(shè)備的尺寸和費(fèi)用正比于氣體中VOC的數(shù)量,卻相對(duì)獨(dú)立于廢氣流量;因此,炭吸附床更傾向于稀的大氣量物流,一般用于VOC濃度小于5000PPM的情況。適于噴漆、印刷和粘合劑等溫度不高,濕度不大,排氣量較大的場(chǎng)合,尤其對(duì)含鹵化物的凈化回收更為有效。
(2)冷凝法
冷凝法是最簡(jiǎn)單的回收技術(shù),將廢氣冷卻使其溫度低于有機(jī)物的露點(diǎn)溫度,使有機(jī)物冷凝變成液滴,從廢氣中分離出來,直接回收。但這種情況下,離開冷凝器的排放氣中仍含有相當(dāng)高濃度的VOC,不能滿足環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。要獲得高的回收率,系統(tǒng)需要很高的壓力和很低的溫度,設(shè)備費(fèi)用顯著地增加。
冷凝法主要用于高沸點(diǎn)和高濃度的VOC回收,適用的濃度范圍為>5%(體積)。
(3)膜分離技術(shù)
膜分離系統(tǒng)是一種高效的新型分離技術(shù),其流程簡(jiǎn)單、回收率高、能耗低、無二次污染。
膜分離技術(shù)的基礎(chǔ)就是使用對(duì)有機(jī)物具有選擇滲透性的聚合物膜,該膜對(duì)有機(jī)蒸氣較空氣更易于滲透10-100倍,從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的分離。
最簡(jiǎn)單的膜分離為單級(jí)膜分離系統(tǒng),直接使壓縮氣體通過膜表面,實(shí)現(xiàn)VOC的分離,但單級(jí)膜因分離程度很低,難以達(dá)到分離要求,而多級(jí)膜分離系統(tǒng)則會(huì)大大增加設(shè)備投資。
MTR開發(fā)了一種新型的集成膜系統(tǒng),僅使用單級(jí)膜,就可以大大提高回收率,并降低系統(tǒng)的費(fèi)用。
該技術(shù)結(jié)合壓縮冷凝和膜分離兩種技術(shù)的特點(diǎn),來集成實(shí)現(xiàn)分離。用壓縮機(jī)先將進(jìn)料氣提高到一定壓力,然后將進(jìn)料氣送到冷卻器冷凝,使部分VOC冷凝下來,冷凝液直接放入儲(chǔ)罐。離開冷凝器的非凝氣體仍含相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)物,并具有很高的壓力,可以作為膜滲透的驅(qū)動(dòng)力,使膜分離不再需要附加的動(dòng)力。將非凝氣送到膜系統(tǒng),有機(jī)選擇滲透膜將氣體分成兩股物流,脫除了VOC的未滲透?jìng)?cè)的凈化氣被排放;滲透物流為富集了有機(jī)物的蒸汽,該滲透物流循環(huán)到壓縮機(jī)的進(jìn)口。系統(tǒng)通??梢詮倪M(jìn)料氣中移出VOC達(dá)99%以上,并使排放氣中的VOC達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。
VOC廢氣治理方法還包括變壓吸附法、熱氧化法、催化燃燒法等,不同的治理工藝都有特點(diǎn)和劣勢(shì)。如何正確的運(yùn)用到實(shí)際處理項(xiàng)目中,是每一位環(huán)保技術(shù)人員需要考慮的核心問題。VOC是藍(lán)天白云保衛(wèi)戰(zhàn)的核心部分,企業(yè)VOC廢氣是環(huán)評(píng)要求核心。