大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)分析

張春曉 張愷祎

摘要：隨著長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平得到了廣泛的提升，同時(shí)推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步已經(jīng)成為了當(dāng)前我國(guó)發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容，但是，在這個(gè)過程中就發(fā)生了許多的問題，給人們賴以生存的自然環(huán)境帶來了極大的破壞。截止到目前的現(xiàn)象進(jìn)行分析，我國(guó)的揮發(fā)性有機(jī)廢氣已經(jīng)成為了世界上排放最多的一個(gè)國(guó)家，我國(guó)的空氣當(dāng)中PM2.5的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他的國(guó)家，對(duì)于人們的健康造成了極大的威脅，影響了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此，加強(qiáng)大氣治理工作十分必要。本文主要探討了可在大氣環(huán)境中排放揮發(fā)性有機(jī)物和廢氣污染治理相關(guān)技術(shù)的未來發(fā)展，希望本文能夠?yàn)榇髿庀嚓P(guān)行業(yè)工作人員提供一些參考。

關(guān)鍵詞：大氣環(huán)境 揮發(fā)性有機(jī)廢氣 治理技術(shù)

分類號(hào)：X701

揮發(fā)性各類有機(jī)物，在某些特定條件下，揮發(fā)性各類有機(jī)物的化學(xué)統(tǒng)稱公式為VOC，其化學(xué)定義公式為"參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物"。首先，揮發(fā)性不可有機(jī)物性質(zhì)可以大致分為兩個(gè)大部分，揮發(fā)性與不可有機(jī)物，揮發(fā)性有機(jī)是否泛指一種可快速揮發(fā)的化學(xué)性質(zhì)或是特征亦或者說是性質(zhì)狀態(tài)，而這種不可揮發(fā)物的性質(zhì)及或是狀態(tài)同時(shí)也是某種有機(jī)化合物由形成固體或者形成液體快速轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)化為形成氣體或是形成蒸汽的全溶性過程中，是有機(jī)物理學(xué)技術(shù)領(lǐng)域常見的一種特殊化學(xué)性質(zhì)。有機(jī)物本身是一種有機(jī)化合物的形式簡(jiǎn)稱，多數(shù)人的有機(jī)物本身是由其中碳和氮元素、氫和氧元素等等組成，可以明確說這些有機(jī)物本身是推動(dòng)人類文明進(jìn)步建設(shè)社會(huì)發(fā)展真正實(shí)際意義上的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，包括我們?nèi)梭w的新陳代謝以及各種遺傳代謝現(xiàn)象，都非常有賴于有機(jī)化合物的直接參與。除此之外，有機(jī)化合物能源還是當(dāng)前這個(gè)我國(guó)最值得重視的新型清潔能源的主要結(jié)構(gòu)組成之一部分。揮發(fā)性分類有機(jī)物的兩個(gè)主要污染來源分別主要是人為界的來源和其他自然界的來源，世界衛(wèi)生組織（who）關(guān)于給予揮發(fā)性分類有機(jī)物的主要污染源依據(jù)分類分別為不可固定源和非可移動(dòng)污染源分類兩種。

一、揮發(fā)性有機(jī)廢氣及其危害

1.1關(guān)于揮發(fā)性有機(jī)廢氣

從開始出現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)氣體（VOCS）開始，可以追溯到世界衛(wèi)生組織對(duì)于這一概念的最開始的界定，在一般的情況之下，我們已經(jīng)將沸點(diǎn)在50攝氏度到260攝氏度的有機(jī)氣體歸屬為揮發(fā)性有機(jī)氣體，通過我們國(guó)家的相關(guān)部門研究出來的結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)于這項(xiàng)概念有了更加深入地規(guī)定，從目前的情況來看，我國(guó)國(guó)內(nèi)主要研究化學(xué)領(lǐng)域?qū)φ魵釼OCS的初始定義分別為常溫下沸點(diǎn)飽和的水蒸氣的沸壓通常大于70pa、常壓下蒸氣沸點(diǎn)通常保持在260°c以下的一類有機(jī)化合物以及沸點(diǎn)處于20°c高溫環(huán)境下，蒸氣的沸壓通常大于或幾乎等于10pa并還含有可以用來保持自身具有揮發(fā)性的全部一類有機(jī)化合物。目前，who將各種揮發(fā)性含氮有機(jī)化合物具體種類分為非硝基甲烷類的碳?xì)浠衔铩⒑鹾袡C(jī)化合物、鹵代桂、含氮含硫有機(jī)化合物、含硫含氮有機(jī)化合物等幾十五大類。一般通常情況下這些具備較強(qiáng)快速揮發(fā)性的氣體有機(jī)物雖然可以被我們稱為二次揮發(fā)性氣體有機(jī)物，那么由于這些揮發(fā)性氣體有機(jī)物本身仍然具有較易快速揮發(fā)的化學(xué)特性，VOCS將來也會(huì)經(jīng)常性地參與進(jìn)入到氣體大氣環(huán)境中臭氧以及二次揮發(fā)氣溶膠的細(xì)胞形成轉(zhuǎn)化過程中，并且由于揮發(fā)性氣體有機(jī)物的化學(xué)污染性較強(qiáng)，其自身對(duì)具有區(qū)域性質(zhì)的大氣層以及臭氧層的污染以及pm2.5污染等其他氣體化學(xué)污染物的問題都可以具有明顯加劇抑制作用。

1.2揮發(fā)性有機(jī)廢氣的危害

根據(jù)我國(guó)相關(guān)部門進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)，可以發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性的有機(jī)生物廢氣聚集程度最高的時(shí)間段是在夏季的傍晚時(shí)分，與之同時(shí)，當(dāng)隨著夏季氣溫的逐漸降低，可以發(fā)現(xiàn)其中揮發(fā)性有機(jī)氣體的含量會(huì)大大降低，這些氣體當(dāng)中含有著非常大的毒性。如果人們長(zhǎng)期吸入這些有毒性的氣體，會(huì)造成肺部情況出現(xiàn)發(fā)炎的現(xiàn)象，與此同時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)呼吸道細(xì)菌感染的現(xiàn)象。如果吸入這些氣體的人本身就具有非常嚴(yán)重的呼吸道疾病，那么就會(huì)加大這項(xiàng)疾病的表現(xiàn)癥狀，從而會(huì)造成心肺功能的多次損傷。從我國(guó)經(jīng)濟(jì)的角度來進(jìn)行分析，會(huì)發(fā)現(xiàn)氣體不僅會(huì)對(duì)我們?nèi)祟惿娴沫h(huán)境有直接影響，而且會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)的巨大損失，特別是對(duì)于那些環(huán)境十分惡劣的情況。由此可見，揮發(fā)性有機(jī)物和廢氣對(duì)我國(guó)大氣中和環(huán)境污染的深遠(yuǎn)影響。

二、揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理技術(shù)

2.1活性炭吸附法

結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)的各類揮發(fā)性有機(jī)生物廢氣吸附防治技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)狀情況分析，活性炭有機(jī)吸附的方法仍然是目前效率上比較高、質(zhì)量上有保障、使用發(fā)生頻率最高的有機(jī)生物廢氣吸附處理技術(shù)方法，同時(shí)活性炭有機(jī)吸附的方法需要具備較強(qiáng)的技術(shù)針對(duì)性，其對(duì)硫及苯類生物廢氣處理具有良好的有機(jī)吸附處理性能，但是另一方面對(duì)苯及桂類生物廢氣的有機(jī)吸附處理性能較弱。盡管采用活性炭綜合吸附的方法技術(shù)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)綜合處理大量揮發(fā)性有機(jī)生物廢氣的常用技術(shù)手段，但是采用活性炭綜合吸附的方法所所要需的技術(shù)投資量和成本相對(duì)較高，且不適合應(yīng)用于高溫濕度較大的大氣環(huán)境，若一定的需要在高溫低濕度的大氣環(huán)境中同時(shí)進(jìn)行處理揮發(fā)性有機(jī)生物廢氣的綜合處理利用活動(dòng)，納米微粒的電解質(zhì)過氧化法生產(chǎn)工藝無疑是不錯(cuò)的技術(shù)選擇。目前，活性炭有效吸附的方法廣泛使用發(fā)生頻率最高的吸附行業(yè)主要是木材重工業(yè)以及各種輕工業(yè)吸附領(lǐng)域，因其較高的有效吸附尾氣能力使其能夠?qū)Ω鞣N工業(yè)生產(chǎn)使用過程中所可能產(chǎn)生的工業(yè)尾氣以及有害化學(xué)氣體大量進(jìn)行有效率的吸附，故此在各種工業(yè)木加工廠以及木材加工生產(chǎn)車間等的各地都能夠可以經(jīng)常見到各種柱狀造型活性炭的應(yīng)用存在，木質(zhì)中的柱狀造型活性炭的有效吸附尾氣能力最好，因此使其得以在各種工業(yè)吸附領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。

2.2蓄熱式熱力氧化爐

蓄熱式有機(jī)熱力廢氣氧化爐，簡(jiǎn)稱RTO，是國(guó)內(nèi)廢氣處理有機(jī)化學(xué)廢氣處理方面常見的一種處理工藝手段之一。RTO的主要工作作用原理主要是以具備高溫凈化環(huán)境條件作為生產(chǎn)前提下的基礎(chǔ)，通過對(duì)多種化學(xué)反應(yīng)的綜合應(yīng)用，將可燃燃料廢氣經(jīng)水轉(zhuǎn)化而成為濃度等量的含氮氧化物與混合水，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)高溫凈化可燃廢氣的主要目的。有機(jī)固體廢氣在其對(duì)RTO自身進(jìn)行分解過程中會(huì)不斷釋放一些有機(jī)熱量，RTO熱量可以對(duì)其自身進(jìn)行有效的熱吸收，從而可以節(jié)省RTO自身正常運(yùn)行的人力資源大量消耗，同時(shí)大幅提高有機(jī)RTO的有機(jī)固體廢氣熱量分解回收效率，一般正常情況下，當(dāng)有機(jī)RTO的廢氣熱量分解回收率能夠達(dá)到95%以上時(shí)，其有機(jī)固體廢氣熱量分解回收效率必然可以達(dá)到99%以上。蓄熱式燃燒熱力爐和氧化爐的主要主體結(jié)構(gòu)為填料燃燒室、陶瓷室和填料燃燒床以及燃?xì)馇袚Q閥等等，其中這些切換閥的主要作用功效就是能夠給予填料RTO的靈活性，能夠同時(shí)結(jié)合不同客戶的實(shí)際使用需求對(duì)不同的鍋爐熱力氧回收處理方式對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化選擇。

2.3冷凝法

就某些其中具有一定冷熱濃度的有機(jī)飽和蒸氣的處理廢氣而言，如果對(duì)其氣體進(jìn)行減壓降溫或熱處理，保證這些廢氣其中所含有的各種有機(jī)物質(zhì)和蒸氣的冷熱濃度能夠維持在達(dá)到原有規(guī)定值的程度同時(shí)，使其其中應(yīng)當(dāng)含有對(duì)應(yīng)的濃度飽和有機(jī)蒸氣的電壓的數(shù)值不得小于該處理廢氣的氣體組分冷熱分離電壓值，便利于可以有效讓其中相應(yīng)的氣體組分迅速凝結(jié)從而形成有機(jī)液體，從而大大減少該處理廢氣中含有相應(yīng)氣體組分的冷熱分離電壓的數(shù)值，讓這些氣體的熱分離的技術(shù)目標(biāo)能夠得以順利達(dá)成。通常這種情況下，有機(jī)氣體廢氣經(jīng)過冷凝后會(huì)形成有機(jī)液體，常見所采用的冷卻方法主要包括：壓縮冷卻法、壓縮聯(lián)合法以及兩者無需聯(lián)合即可使用的壓縮方法。而針對(duì)高濃度的有機(jī)工業(yè)廢氣大都往往需要及時(shí)采用冷凝法對(duì)有機(jī)廢氣內(nèi)部進(jìn)行冷凝預(yù)處理或者者說是廢氣回收。特別應(yīng)當(dāng)是使用需要對(duì)這些有機(jī)物組分進(jìn)行化學(xué)回收的廢氣時(shí)候，一般上都要求回收廢氣必須具有較高的化學(xué)濃度和較少的化學(xué)組分。

結(jié)束語：

改革創(chuàng)新開放的順利實(shí)施極大促進(jìn)了當(dāng)前我國(guó)對(duì)新型利用能源的深入開發(fā)，隨著對(duì)新型利用能源開發(fā)保護(hù)工作的逐漸開展深入，存在于當(dāng)前我國(guó)大氣環(huán)境治理中的各類空氣污染嚴(yán)重問題逐漸暴露在當(dāng)今人們的面前。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能夠有效的提升我國(guó)國(guó)民的生活質(zhì)量水平。人們的基本保障實(shí)現(xiàn)之后，就加大了對(duì)于健康的注意程度，因此人們的健康情況成為了被廣泛關(guān)注的一項(xiàng)問題。隨著當(dāng)前的發(fā)展，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)環(huán)境問題越來越突出，對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，通過采取一系列有效的污染處理技術(shù)，希望它們能真正徹底改變我們的健康生存環(huán)境。

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