揮發性有機廢氣凈化技術研究進展

陶娟

（安徽一二三環保科技有限公司，安徽 宣城 242000）

揮發性有機化合物屬于較為常見的污染物類型，和顆粒物相同，是當前大氣污染物主要組成部分。揮發性有機廢氣的出現不僅會對環境和動植物生長造成影響，還可能直接影響群眾身體健康。目前很多國家都提出了揮發性有機化合物的排放限值標準。我國早在1997年就已經實施了《大氣污染物綜合排放標準》明確了揮發性有機物的排放限值標準，近年來，隨著社會發展水平的提升，發展了不同的揮發性有機化合物控制技術，和傳統技術相比，這些新型技術的優勢作用更為顯著。基于此，本文就將進一步論述揮發性有機廢氣凈化技術問題，希望對相關領域發展提供借鑒意義。

一、揮發性有機廢氣凈化技術發展現狀概述

通過對揮發性有機廢氣凈化技術的研究中了解到，可以將技術劃分為源頭消減類技術、末端治理技術和過程管控技術。所謂源頭消減指的就是在降低和控制有害原料的應用背景下實現對揮發性有機廢氣排放的源頭控制。但是在經濟因素和生產因素影響下，當前這類技術的使用仍然會受到較大影響。末端治理技術主要就是對當前應用的治理技術進行揮發性有機廢氣的凈化處置，最常見的技術手段就是燃燒技術、吸附技術和冷凝技術等，但是目前這類技術的適用范圍、費用成本和二次污染度上存在顯著差異，需要進一步進行技術研究和探索。過程管控技術主要是借助泄漏檢測和遙感監測技術的應用，對揮發性有機廢氣的排放情況進行監測[1]。

二、揮發性有機廢氣凈化技術發展進程

（一）吸收技術

由于吸收劑中的揮發性有機廢物的溶解度存在明顯不同，吸收技術可以滿足廢氣分離凈化要求，對于水型復合吸收劑、礦物油類吸收劑和離子液體吸收劑等常見吸收劑而言，可以發揮較為顯著的能耗優勢，且工藝技術更為穩定，吸收效率比較高[2]。此種狀態下多數揮發性有機廢氣處理都可以達到預期效果。在相關研究工作中發現，水型復合吸收劑的優勢效果更為顯著，不會在工作中出現二次污染問題，由于成本低廉，可以保證揮發工作中產生的損失更低。而礦物油類吸收劑的揮發效果較為顯著，成本相較而言較高，容易形成二次污染的嚴重性問題。近年來，我國在科學研究中發現，微乳液和離子液體的技術發展效果更為顯著，這類吸收劑可以在揮發性有機廢氣凈化中發揮更出色的作用。

（二）膜分離技術

由于膜本身具備較強透過性特點，所以膜分離技術可以保證揮發性有機廢氣在膜的作用下實現不同介質的分離處理。在膜分離技術中，最常見的技術手段就是氣體膜分離法、蒸汽滲透法等。

（三）冷凝與吸附技術

不同溫度下有機物的存在狀態和飽和度不同，所以冷凝技術可以借助溫度控制或是提升壓力的方法進行揮發性有機廢氣凈化處理。在此環節中可以選擇冷鹽水等物質作為冷卻介質[3]。冷凝技術對設備運行提出了較為嚴格的要求，但是工藝特點較為簡單，在少量高濃度揮發性有機廢氣凈化工作中可以發揮顯著優勢。吸附技術可以在選擇性吸附揮發性有機廢氣中實現有效凈化。在這一環節中最常見的吸附劑為疏水硅膠、分子篩、活性炭等。其中分子篩吸附劑的水熱穩定性較強，可以對不飽和分子和極性分子進行有限吸附。疏水硅膠吸附劑的機械強度較高，有著較高的表面活性特點，可以在實際工作中發揮良好的安全穩定性能。

基于吸附技術具備較強的工藝成熟性優勢和凈化效率穩定優勢，所以在低濃度揮發性有機廢氣凈化工作中可以發揮更好的作用，適合應用在油氣回收工作中。

（四）燃燒技術

在揮發性有機廢氣凈化中燃燒技術同樣可以發揮穩定優勢，目前這一技術被分為直接燃燒技術、蓄熱式燃燒技術和催化燃燒技術。所謂直接燃燒技術主要指的就是將揮發性有機廢氣作為基礎燃料，在特定溫度背景下得到水和二氧化碳產物，這一技術的主要優勢在于運行成本較低，設備操作簡單，但是在技術發展中容易引發二次污染問題，熱效率較低[4]。因此更適合應用在回收價值較低或是高燃燒熱值的高濃度揮發性有機廢氣處理環節中。基于近年來該技術所表現出的安全隱患較多，運行中出現的能源消耗量較大，所以對這一技術的應用也在不斷減少。而蓄熱式燃燒技術主要指的就是在蓄熱材料和熱交換技術幫助下實現對揮發性有機廢氣的處理，從而得到水和二氧化碳產物，目前這一技術在石油化工領域中的應用更為廣泛，比如在涂裝環節中產生的揮發性有機廢氣可以在熱力氧化器的幫助下進行特殊凈化處理[5]。所謂催化燃燒技術主要指的就是在催化劑作用下對反應速率提升和反應溫度進行管控，一般該技術可以在200-400℃的條件下進行揮發性有機廢氣的凈化，揮發性有機廢氣得到分解后，能降低對環境產生的負面影響。該技術具備二次污染較低、運行效率高的技術特點。但需要注意的是，催化燃燒技術具備較高的廢氣要求，同時催化劑應用不合理還會發生失活問題。

（五）低溫等離子體技術

除了上述技術發展外，低溫等離子體技術同樣可以在揮發性有機廢氣凈化技術中發揮較大優勢。在高壓電場中介質放電會對揮發性有機廢氣產生高能電子轟擊，在出現電離解離、激發等化學物理反應后，揮發性有機廢氣會轉變為水和二氧化碳。低溫等離子技術可以在實際工作中發揮處理效率優勢，但是在較為苛刻的環境下，能耗效果不同，對于工作產生的影響也存在較大差異[6]。低溫等離子技術在實際工作中主要是借助輝光放電、介質阻擋放電和頻設放電等形式，在多介質阻擋放電過程中，結合催化劑技術和吸附技術就能實現有機廢氣濃度的流量調控。比如在脈沖等離子體源發生電暈放電后，會針對苯乙烯產生不同的密度變化，此種情況下低溫等離子體技術可以獲取超過百分之九十八以上的揮發性有機廢氣去除率，極大程度上提升了該技術的實用性和有效性。

三、結束語

綜上所述，基于目前各國對環境提出的要求不斷提高，揮發性有機廢氣處理問題也逐漸成了相關領域工作者的研究重點。在研究中可知，揮發性有機廢氣凈化技術具備較為顯著的發展前景。本文主要是對吸收技術、膜分離技術、吸附技術、燃燒技術的詳細論述，實現了揮發性有機廢氣凈化技術的直觀展現，分析了各項技術應用中表現出的優勢和不足。為推進揮發性有機廢氣凈化處理技術的發展，就更需要加強對揮發性有機廢氣凈化運行成本的管控，在全面提升技術優勢和專業性基礎上，尋求更為穩定、經濟和高效的揮發性有機廢氣凈化技術。