有機廢氣處理技術(shù)分析及發(fā)展趨勢探討

丁剛（山東山大能源環(huán)境有限公司 250000）

我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，為化工企業(yè)的崛起提供了外部環(huán)境，但是，卻忽略了對環(huán)保的投入，造成了大量工業(yè)廢氣直接排入大氣，使得本就脆弱的大氣環(huán)境更加惡化。幾年年來，人們不斷詬病于我國出現(xiàn)的霧霾天氣，其實很大原因是由于環(huán)境保護政策的缺失造成的。為了重現(xiàn)綠水藍天，就需要不斷加強工業(yè)廢氣的處理，而對工業(yè)廢氣處理的技術(shù)研究也就擺在人們面前。

一、有機廢氣的處理技術(shù)

在現(xiàn)有的有機廢氣處理技術(shù)中，主要包括兩種方法，分別是回收法和消除法。其中，回收法可以理解為通過物理原理，在一定溫度和壓力下，利用滲透膜和吸附劑對有機化合物進行分離，比如常用的變壓吸附、活性吸附以及生物膜法等。相應(yīng)的，消除法則是通過化學(xué)原理，綜合利用熱、光和催化劑，將有機物轉(zhuǎn)化為對大氣無害的CO2和水，比如常用的生物氧化、電暈法和催化燃燒法等。接下來，簡單分析集中常用的傳統(tǒng)廢氣處理技術(shù)。

1.熱破壞法

對于濃度比較低的有機廢氣，主要采用熱破壞法對其處理。根據(jù)具體的操作流程，又可以分為火焰燃燒和催化氧化燃燒；其中，作為一種比較傳統(tǒng)的方法，火焰燃燒法能夠在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，有效燃燒廢氣，處理效率可以達到99%以上，該方法具有處理徹底和投資較少的特點，但是，對于廢氣濃度較低且缺少輔助燃料的情況，廢氣難以有效燃燒。相應(yīng)地，催化燃燒方法則能夠有效降低廢氣燃點，可以在催化劑作用下，對廢氣進行適當(dāng)加熱即可產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，消除有害污染物，在此過程中，所采用的催化劑主要包括：非貴金屬、貴金屬和鹽類等，不過，此類方法容易造成催化劑中毒現(xiàn)象，對工藝條件的要求也比較嚴格，后續(xù)處理難度較高，需要進一步研究，找到活性更高的催化劑。

2.吸附法

吸附法的基本原理就是利用界面現(xiàn)象，也就是一種物質(zhì)在另一種物質(zhì)表面附著的緩慢作用過程。所以，基于界面現(xiàn)象的吸附法廢氣處理，其關(guān)鍵是吸附劑的選擇，通常，要求吸附劑具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，且化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，內(nèi)部表面積較大，現(xiàn)在，該方法中常用的吸附劑主要包括硅膠、人工沸石、活性炭等。該方法的特點是應(yīng)用比較廣泛、工藝簡單成熟、便于推廣，但是，該方法的流程比較復(fù)雜，設(shè)備比較龐大，特別是在廢氣中存在膠粒物質(zhì)的情況下，會造成吸附劑中毒現(xiàn)象。所以，該方法更多的用于低濃度可揮發(fā)性廢氣的處理。

3.吸收法

還有一種應(yīng)用廣泛的廢氣處理方法，就吸收法。根據(jù)該方法中所采用的吸收過程的不同，又可以分為物理吸收法與化學(xué)吸收法。在該方法中，主要根據(jù)廢氣與液體吸收液之間的相容原理，實現(xiàn)對廢氣的吸收過程。通常，所采用的吸收劑主要為液體物質(zhì)，能夠?qū)I(yè)廢氣產(chǎn)生較好的吸收效果。采用這種方法，廢氣中的多種污染物都能夠被吸收，而對于其中的一些有用產(chǎn)品，還可以經(jīng)過解析后，完成回收利用過程，同時，吸收劑還可以重復(fù)使用，經(jīng)濟效果顯著，通過選用無毒無污染的吸附劑，可以更好的保護環(huán)境。

二、處理技術(shù)的前景展望

市場經(jīng)濟環(huán)境下，人們逐漸意識到環(huán)境包含的重要性，在工業(yè)廢氣領(lǐng)域所投入的研發(fā)力度也更大，出現(xiàn)了多種應(yīng)用前景廣闊的廢氣處理新技術(shù)。這些新技術(shù)都有其優(yōu)缺點，下面，針對應(yīng)用前景較好的幾項技術(shù)進行分析：

1.放電等離子體

在新出現(xiàn)的廢氣處理技術(shù)中，利用高壓放電技術(shù)對其進行處理不失為一種有效的方式，因為該方法能夠產(chǎn)生大量高能電子以及O、N或者OH等活性離子，從相對于廢氣構(gòu)成熱平衡等離子體，這樣，就會造成C-C和C-H等化學(xué)鍵的斷裂，從而實現(xiàn)與廢氣中F、H和CI等原子的置換，進而得到對大氣無害的水和CO2；此外，還可以在等離子體重引入金屬氧化物，構(gòu)成催化體系，降低副產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高污染物的去除效率。相較于常規(guī)方法符合技術(shù)，該方法具有流程短、操作簡便的特點，且具有較好的節(jié)能型，更加適用于對低濃度廢氣的處理。

2.PSA技術(shù)與光催化氧化

現(xiàn)在，PSA技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)廢氣處理領(lǐng)域得到應(yīng)用。作為一種變壓吸附與凈化技術(shù)，又稱為無力吸附法，其工作原理可以概括為：根據(jù)工業(yè)廢氣的構(gòu)成以及吸附材料的吸附特性差異，通過周期壓力變化的應(yīng)用，有效實現(xiàn)對工業(yè)廢氣的分離和凈化。該技術(shù)的自動化程度較高，是一種對工業(yè)有機廢氣進行分離和回收的理想方法。如果光照條件能夠滿足，有些半導(dǎo)體會出現(xiàn)自由基活性物質(zhì)，這些物質(zhì)的氧化性更強，能夠?qū)е鹿I(yè)廢氣在常溫條件下的無毒反應(yīng)，且不容易受到溶劑分子的影響。

3.綜合處理技術(shù)

顧名思義，綜合處理技術(shù)就是在綜合各種傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮各項處理方法的優(yōu)點，可以大幅提升廢氣處理效果。現(xiàn)在，綜合處理技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了工程應(yīng)用，比如吸附催化氧化技術(shù)、吸收-解吸-變壓-吸附組合工藝等等。比如，利用非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑以及自制的表面活性劑等，通過水量控制復(fù)合吸收劑的濃度，實現(xiàn)了對包含低濃度、高通量工業(yè)有機廢氣的吸附研究，實驗結(jié)果表明，復(fù)合吸收技術(shù)能夠有效提高對甲苯和乙酸丁酯的吸收效率，是廢氣排放達到國家標準；同時，整套處理裝置的體積較小，防堵塞，能夠高效吸收傳質(zhì)。

結(jié)語

為了改善工業(yè)廢氣的無污染處理，應(yīng)該在對傳統(tǒng)廢氣處理技術(shù)改進的同時，以提高處理效率、節(jié)約處理成本為目標，積極研發(fā)新的處理技術(shù)，并盡快向工業(yè)應(yīng)用發(fā)展，而針對工業(yè)有機廢氣成分較復(fù)雜的情況，則可以通過聯(lián)合工業(yè)或者綜合處理技術(shù)，有效去除有機污染物，實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護。

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