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vocs是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写,是指在室温下饱和蒸气压大于70.91pa,常压下沸点小于260℃的有机化合物。从环境监测的角度来讲,指以氢火焰离子检测器检出的非甲烷总烃类检出物的总称,主要包括烷烃类、芳烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他有机化合物。(voc和vocs其实是同一类物质,即挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写,由于挥发性有机化合物一般成分不止一种,因此vocs更精准。在日常交流过程中,人们习惯性将s省去,就造成了搞不清voc和vocs。)
voc有机废气处理:
vocs处理技术:
有机废气污染物种类繁多,特性各异,因此相应采用的治理方法也各不相同,常用的有:冷凝法、吸收法、燃烧法、催化法、吸附法等;近年来由国外也发展出一些新的工艺技术:生物法、低温等离子法等,以下对各工艺作简要对比介绍。
1 直接燃烧法
本法亦称为热氧化法、热力燃烧法,是利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度(700~800℃),驻留一定的时间(0.3~0.5秒),使可燃的有害物质进行高温分解变为无害物质。
本法的特点:工艺简单、适用高浓度废气治理;对于自身不能燃烧的中低浓度尾气,通常需助燃剂或加热,能耗大(运行成本比催化燃烧法高10倍以上);运行技术要求高,不易控制与掌握。此法在国内基本上未获推广,仅有少数厂家引进国外治理设备应用于较高浓度和温度的制罐印铁业废气治理中,但终因能耗大及运行不稳定,难以正常运转。
2 催化燃烧法
本法是把废气加热到200~300℃经过催化床催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水,达到净化目的。本法的特点:起燃温度低,节约能源;净化率高,无二次污染;工艺简单,操作方便,安全性好;装置体积小,占地面积少;设备的维修与折旧费较低。该法适用于高温、中高浓度的有机废气治理,国内外已有广泛使用的经验,效果良好。该法是治理有机废气的有效方法之一,但对于低浓度、大风量的有机废气治理存在设备投资大、运行成本较高的缺点。
3 吸收法
吸收法可分为化学吸收和物理吸收,大部分有机废气不宜采用化学吸收。物理吸收要求吸收剂应具有与吸收组分有较高的亲和力,低挥发性,吸收液饱和后经解析或精馏后重新使用。本法适合于中高浓度的废气,但要选择一种廉价高效的低挥发性吸收液也比较困难,同时二次污染问题较难解决,净化效果不理想。即采用适当的吸收剂(如柴油、煤油、水等介质)在吸收塔内进行吸收,吸收到一定浓度后进行溶剂与吸收液的分离,溶剂回收,吸收液重新使用或另行处理,该法适用于vocs浓度较高的场合,在低浓度下并不适用,另外,由于溶剂与吸收剂的分离较为困难,因此其应用受到了一定的限制。
4 活性炭吸附蒸汽解析法
采用多孔活性炭或活性炭纤维吸附有机废气,饱和后用低压蒸汽再生,再生时排出溶剂废气经冷凝、水分离后回收溶剂。该法运行成本较高,且会产生一定的废水,通常情况下,该法适用于vocs有回收价值的场合,可以利用回收的vocs产生一定的效益,从而抵消水蒸汽的能耗。
5 活性炭吸附氮气解析法
采用多孔活性炭或活性炭纤维吸附有机废气,饱和后用热氮气循环再生,再生时氮气循环氮气加热冷却,冷却后有机溶剂冷凝,冷凝液经过处理。该法运行成本较高,通常情况下该法适用于vocs有回收价值的场合,可以利用回收的vocs产生一定的效益,从而抵消高温热源的能耗。
6 分子筛吸附法
沸石分子筛具有晶体的结构和特征,表面为固体骨架,内部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之间有孔道相互连接,分子由孔道经过。由于孔穴的结晶性质,分子筛的孔径分布非常均一。采用沸石分子筛吸附有机废气,饱和后用热空气再生,再生时排出高浓度溶剂废气经冷凝后回收溶剂或焚化处理。
7 冷凝回收法
主要利用冷介质对高温有机废气蒸汽进行处理,可有效回收溶剂,处理效果的好坏与冷媒的温度有关,处理效率较其他方法相对较低。
采用冷凝法要求废气中有机物浓度高,一般有机物浓度要达到几万甚至几十万ppm,对于低浓度有机废气此法不适用。
8 吸附浓缩+催化燃烧法
应用活性炭(多为蜂窝炭或纤维炭)或分子筛吸附浓缩低浓度的有机废气,吸附接近饱和后引入热空气加热活性炭,使有机废气脱附出来进入催化氧化床进行无焰燃烧净化处理,热气体在系统中循环使用或增设二级换热器进行热能回收。
该法将低浓度的有机废气通过活性炭或分子筛将其浓缩成高浓度的有机废气再通过催化燃烧彻底净化,运行成本低。
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