陳忠平
(佛山市極速環(huán)??萍加邢薰?廣東佛山 528303)
有機廢氣處理技術(shù)探討
陳忠平
(佛山市極速環(huán)保科技有限公司 廣東佛山 528303)
人類社會的發(fā)展應(yīng)該是建立在與自然和諧發(fā)展的基礎(chǔ)上的,而有機廢氣的排放會對自然環(huán)境造成巨大的影響,21世紀(jì),有機廢氣處理問題是發(fā)展中的重點問題之一。本文對當(dāng)前有機廢氣處理技術(shù)做了詳細(xì)的闡述,并提出了有機廢氣處理技術(shù)的前景。
有機廢氣;處理技術(shù);探討
有機廢氣是造成大氣污染的主要原因之一,石油化工等相關(guān)行業(yè)是有機廢氣的主要來源之一。各種以汽油、柴油等為燃料的交通工具在使用過程中都會排放有機廢氣,特別是隨著我國汽車等交通工具數(shù)量越來越龐大,這一排放比例會越來越大,其次熱電廠中的發(fā)電設(shè)備在電力生產(chǎn)過程中也會排放大量的有機廢氣,有機廢氣排放量大、廢氣中的有機物含量不確定,且容易擴散,治理不當(dāng)會對環(huán)境造成巨大的破壞,影響水質(zhì)以及土質(zhì)等,有機廢氣也是形成酸雨最主要的原因之一,有機廢氣的處理問題是工業(yè)發(fā)展過程中必須重視的問題。
近年來,我國對有機廢氣處理問題越來越重視,開始加大有機廢氣處理技術(shù)的研究力度。對有機廢氣的處理,綜合來說可以歸為兩種處理思路:一種是吸附分解揮發(fā),常見的有活性碳吸附法、生物膜法等,都是利用吸附劑或是選擇性吸附膜吸附有機物進而分解揮發(fā)成對環(huán)境無害的物質(zhì),再排放到大自然;另一種是化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化分解,常見的有催化燃燒法、生物氧化法等,利用的都是化學(xué)反應(yīng)或是生物里的化學(xué)反應(yīng)將有機物轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水后排向大自然,通常這類化學(xué)反應(yīng)要具備一定的光熱和催化劑條件。另外等離子體分解法、電暈法等還處于實驗室研究階段,未得到普遍運用,目前我國應(yīng)用比較普遍的有機廢氣處理技術(shù)主要有以下兩種:
2.1 吸附法
活性碳吸附法是一種應(yīng)用比較古老、實用的有機廢氣處理技術(shù),用到的活性碳是一種經(jīng)過了特殊工藝處理后,形成了豐富的微孔結(jié)構(gòu)的粉末狀或顆粒狀的無定形碳?;钚蕴贾械娜庋劭床坏降奈⒖卓梢岳梅肿恿?,吸附廢氣中的各種有害和液體分子,以此實現(xiàn)凈化的目的?;钚蕴嘉郊夹g(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,目前應(yīng)用最多的是變壓吸附技術(shù),PSA技術(shù)具有能耗低、投資小、自動化程度高等特點,在一定的壓力和溫度條件下,由排風(fēng)機送入吸附床的有機廢氣中的有機物被活性碳吸收,吸附床到達吸附限度后,通過降壓抽真空將吸附在吸附劑上的有機物分解,吸附床又具備了吸附能力,輔以計算機電腦和控制程序可以實現(xiàn)處理過程的高度智能化和自動化,大大提高了處理效率。活性碳吸附處理技術(shù)在對大風(fēng)量、濃度低、溫度不高的有機廢氣處理時表現(xiàn)效果極好,沸石相比活性碳具備更好的吸附性能,有望在未來逐步取代活性碳得到開發(fā)利用。
2.2 燃燒法
有機廢氣中有機物含量波動較大,而活性碳吸附法不適用于高濃度、高溫度有機廢氣的處理。此時,往往采用催化燃燒法。催化燃燒法的關(guān)鍵是催化劑的選擇,在一定的溫度條件下,催化劑與有機廢氣發(fā)生反應(yīng),將有機廢氣分解成對大氣無污染的物質(zhì),催化燃燒法發(fā)生反應(yīng)的初始溫度大約是250℃~300℃,需要人為創(chuàng)造溫度條件,但由于反應(yīng)過程中會釋放出大量的熱量,催化燃燒法是一種特別經(jīng)濟環(huán)保的廢氣處理方法,而且反應(yīng)過程中的熱量還可以加以合理利用,用于工業(yè)生產(chǎn)的其它過程,是一種經(jīng)濟科學(xué)的處理技術(shù)。催化燃燒法具有很多的優(yōu)點,但是限制其大力發(fā)展的難題是催化劑的開發(fā)和研制,我國目前并沒有一種催化活性高、起燃點低、穩(wěn)定可靠、價格低廉,適于大規(guī)模推廣使用的催化劑,催化燃燒法處理效率高,但要想獲得長足的進步和發(fā)展,我國就必須加大對催化劑的研究工作,納米粒子催化劑是未來的重點研究方向,希望我國可以早日攻克研究難點,盡早將納米粒子催化劑用于工業(yè)廢氣處理領(lǐng)域。
吸附法和燃燒法是目前應(yīng)用最為普遍的兩種廢氣處理技術(shù),技術(shù)相對更加成熟,近年來,人們結(jié)合活性碳吸附法和催化燃燒法各自的優(yōu)缺點,開發(fā)出了吸附濃縮+催化燃燒法相結(jié)合的廢氣處理技術(shù),處理效果和處理效率都取到了不小的提高。
傳統(tǒng)的廢氣處理技術(shù)存在著很大的缺陷,隨著社會的發(fā)展,廢氣排放的數(shù)量和種類也會越來越多,人類對大氣環(huán)境質(zhì)量的要求也越來越高,我國更是逐年加大對有機廢氣處理技術(shù)的研究投入。在未來,廢氣處理技術(shù)也會更加的多樣化:一方面、催化燃燒法和吸附法仍然會是主流,目前我國對催化劑的研究工作開展順利,一旦開發(fā)出一種適于大規(guī)模使用的催化劑會使我國廢氣處理技術(shù)提升一個等次;另一方面、光催化降解技術(shù)、膜技術(shù)和生物技術(shù)有望逐步在廢氣處理領(lǐng)域得到小規(guī)模應(yīng)用,并逐步擴展。以上幾種技術(shù)在國外有了應(yīng)用實例,美國新澤西州的Lawrenceville更是生物技術(shù)處理廢氣的典型,它們的主要特點是綠色環(huán)保、處理效率高,是未來的主流研究方向。
在全球變暖的大趨勢下,有機廢氣處理問題應(yīng)該得到重視,在有機廢氣處理上,困擾最大的是處理技術(shù)的經(jīng)濟性和可行性問題,一個有機廢氣處理技術(shù)要得到大范圍的推廣使用,必須具備適用范圍廣、去除效率高、投資運行成本低等特點,我國在對有機廢氣處理上,要借鑒國外有機廢氣處理經(jīng)驗和技術(shù),有目的性和方向性的開展對有機廢氣處理技術(shù)的研究工作。
[1]陳亞剛,朱凰榕,劉文華.有機廢氣處理技術(shù)機理及研究進展[J].廣東化工,2014(16).
[2]曾祥誠.有機廢氣處理方法探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2009(35).
陳忠平(1987—),男,漢,廣東省肇慶市,本科,助理工程師,研究方向:環(huán)保處理。