几种VOCS废气处理工艺分析

　　1.VOCS废气主要来源
 

　　VOCs废气，它主要是指一种挥发性的有机物，也就是在常温条件下，其饱和的蒸汽压超过133.32 Pa范围，它常压条件下的费点为50-260℃区间内有机的化合物，在常压与常温条件下任何可挥发的一种有机性液体与固体。VOCs废气排放源相对较多，且复杂性，以人为性来源、自然性来源为主。人为性来源，主要包含着移动源、生活源、工业源等；而自然性的来源，主要包含着湿地的厌氧过程、森林火灾、野生动物的排放、植被的排放等。VOCs废气，为自然界当中具有着较为广泛性分布范围的一种废气。在一定程度上，人类活动是VOCs废气的排放源头核心。在实际的日常生活当中，秸秆焚烧、建筑装潢、厨房油烟等均会形成与释放出一定量VOCs废气；轮船、飞机与汽车的发动机实际运行期间，也会排放出一定量VOCs废气；在工业化生产运行期间，化工化纤、石油冶炼等相关行业实际生产期间，也会形成大量的VOCs废气，危害着局部的环境。
 

　　2、基本危害分析
 

　　在VOCs 废气当中，含有大量的挥发性类有机的化合物，包含着氨类、酮类、烃类、醛类、酸类等，无论对于人们所生存与生产的环境来说，还是对人们的身体健康来说，均有着极大的危害性。在工业化实际生产期间，通常会释放出大量VOCs 废气，具有较大的危害性，主要表现为以下几点：在VOCs 废气当中若含有的苯蒸气实际浓度相对较高，就极有可能直接导致人体出现致死性急性的中毒情况；在VOCs 废气当中含有着芳香胺的化合物、有机氮的化合物、多环芳烃的有机物等，而这些化合物均有着较高的致癌率；在VOCs 废气当中所含有的这种苯酸的有机物，一旦进入至人体，便会导致人体直接出现细胞当中蛋白质变形或凝固，造成人体出现各种不良的症状表现；同时，在部分的VOCs 废气当中，还会含有一些硝基苯、腈类的化合物，而一旦进入至人体，就会直接侵入至人体的呼吸系统与神经系统当中，致使人体出现呼吸困难、神经系统性障碍、窒息等症状，甚至会危及到人们的生命。
 

　　那么，除了会对人体造成不可逆转的危害之外，在VOCs 废气逐渐排放至大气之后，还会破坏大气层当中的臭氧层，导致温室效应更加严重，终会导致气候出现不良的变化情况，导致人们赖以生存居住与生产的大气环境每况愈下，生态平衡性问题愈加严重。
 

　　3.VOCS废气处理工艺分析
 

　　一：吸附回收净化工艺
 

　　吸附回收技术是一种简单实用的VOCs治理技术，其不仅能有效的治理有机废气，而且能回收有机溶剂，既解决了环境污染问题，同时创造了可观的经济效益，深得企业认可，具有较好的市场应用前景。吸附回收技术主要是利用吸附材料将废气中的有机溶剂吸附下来，并脱附回收利用有机溶剂的方法。

　　工艺原理
 

　　该技术采用颗粒活性炭/活性炭纤维作为吸附材料，吸附饱和后的吸附材料利用热源将吸附质气化，解析出的高浓度有机蒸汽被脱附介质带入冷凝单元，经冷凝、分离，回收有机溶剂。依据据脱附介质不同，有水蒸汽脱-溶剂回收附技术和热氮气脱附-溶剂回收技术。
 

　　技术特点
 

　　采用吸附材料，吸附效率95%以上，溶剂回收率90%以上。
 

　　系统化防爆设计和安全节点监控，完善的产品质量保证体系，确保设备安全，满足化工场所苛刻要求。
 

　　对于非水溶性有机溶剂，采用活性炭吸附-水蒸汽脱附-溶剂回收工艺，具有相变热高，脱附*，易冷凝的优点，可实现有机溶剂和水的自动有效分离。
 

　　对于水溶性大或易水解有机溶剂，采用活性炭吸附-氮气脱附-溶剂回收工艺，回收产品中水含量低，溶剂品质高、可降低运行成本;
 

　　吸附床内配套活性炭保护系统，充分保证设施安全。
 

　　基于可编程控制器(PLC)的控制具有数据采集和远程控制功能。
 

　　应用领域
 

　　行业：化工、石油、制药工业、涂装、印刷及其他使用有机溶剂的过程;
 

　　可回收的有机物种类：
 

　　1、烃类：苯、甲苯、二甲苯、溶剂油、石脑油、重芳烃等。
 

　　2、卤烃：三氯乙烷、二氯甲烷、四氯化碳等。
 

　　2、酮类：丙酮、丁酮、甲基异丁酮等。
 

　　4、酯类：乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯等。
 

　　5、醇类：乙醇、异丙醇、丁醇等。
 

　　二：蓄热式焚烧工艺
 

　　蓄热式焚烧炉(Regenerative Thermal Oxidizer，简称RTO)是目前成熟、稳定、有效的有机废气处理设备，采用先进的热交换技术和新型蜂窝陶瓷蓄热材料，先进的换热系统保证了氧化分解热量的有效回收，热回收率95%以上，VOC净化率99%以上，在有机废气净化领域具有很大的技术优势。
 

　　蓄热式焚烧炉可以处理工业生产过程中所排放出来的挥发性有机气体(VOC)和臭气。RTO系统利用高温氧化去除废气，通过控制温度，停留时间，湍流系数和氧气量将废气转化为二氧化碳和水气，并回收废气分解时所释放出的热量，从而达到环保节能的双重目的。
 

　　工作原理
 

　　挥发性有机废气经系统风机推进或者吸入RTO入口集风管，切换阀引导气体进入蓄热床，气体在经过陶瓷蓄热床到燃烧室的过程中被逐渐预热，在燃烧室高温(约800)氧化分解，净化后的高温尾气在通过另一陶瓷蓄热床时会将热量留在其中，使得出口处的蓄热床得到加热，净化尾气得到降温，使得出口温度略高于RTO入口温度，通常情况下温升不超过50-70℃。
 

　　工艺流程示意图

　　切换阀改变气流进入蓄热床的方向，实现蓄热区与放热区的交替转换，实现大化回收焚化炉内的热量，高热能回收率降低了燃料的需求节省了运行成本。
 

　　当系统VOC浓度大于自持浓度(甲苯1200mg/m3、二甲苯1100mg/m3)时，RTO即不需辅助燃料便能够维持VOC氧化分解条件，同时可对外输出系统余热。
 

　　技术特点
 

　　VOC净化效率高，2床式净化效率95%，3床式净化效率99%以上。
 

　　系统自适应强，操作稳定、安全性高。
 

　　可处理多种组分，几乎所有有机废气，含S、N、卤族元素的有机废气。
 

　　多重防爆(LEL连锁控制、多组防爆膜片设置、自动切换阀组等)措施，设备安全性高。
 

　　基于可编程控制器(PLC)的控制具有数据采集和远程控制功能。
 

　　变频器(VFD)驱动允许系统在废气量少或者系统待机状态时低频运行。
 

　　设备在厂内组装，系统安装时间短。
 

　　应用领域
 

　　行业：化工、石化、制药、涂装、印刷等及其他使用有机溶剂的过程。
 

　　组分：组分复杂，不具有回收价值，难重复利用。
 

　　三：吸附浓缩催化燃烧工艺
 

　　根据吸附(效率高)和催化燃烧(节能)两个基本原理设计，采用双气路连续工作，一个催化燃烧室，两个吸附床交替使用。先将有机废气用活性炭吸附，当快达到饱和时停止吸附，然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭再生；脱附下来的有机物已被浓缩(浓度较原来提高几十倍)并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。当有机废气的浓度达到2000PPm以上时，有机废气在催化床可维持自燃，不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气，大部分被送往吸附床，用于活性炭再生。这样可满足燃烧和吸附所需的热能，达到节能的目的。再生后的可进入下次吸附；在脱附时，净化操作可用于另一个吸附床进行，既适合于连续操作，也适合于间断操作。
 

　　工艺流程示意图：

　　技术特点：

　　该设备设计原理先进、用材*，性能稳定，结构简便，安全可靠，节能省力，无二次污染。设备占地面积小，重量轻。吸附床采用抽屉式结构，装填方便，便于更换。
 

　　耗电量小，催化燃烧室采用蜂窝陶瓷状为载体的贵金属催化剂，阻力小，活性高。当有机废气浓度达到2000PPm以上时，可维持自燃。
 

　　应用领域
 

　　喷漆车间：如集装箱、汽车、飞机、造船、家具、电子、金属制品等喷涂排气。
 

　　各种印刷车间(如凹版印刷、柔印、包装材料印刷等)排气。
 

　　油漆、涂料生产车间排气。
 

　　半导体集成电路、液晶显示屏(LCD)制造过程的排气处理。
 

　　树脂、橡胶、轮胎等制品生产过程的排气处理。
 

　　四、化学喷淋吸收工艺
 

　　(1)废气与吸收液(如柴油、煤油、水、酸碱液、植物液等介质)采用错流式接触方式，让废气与吸收剂充分接触，根据相似相溶原理，让废气中污染物质溶解在吸收液中或与吸收液发生化学反应(酸碱中和反应)，达到去除废气中污染物质的目的。
 

　　(2)结构形式：本设备分单塔体和双塔体。设备具体由贮液箱、塔体、进风段、喷淋层、填料层、旋流除雾层、出风锥帽、检修孔等组成。
 

　　工艺流程示意图：

　　设备特点：
 

　　1、结构新颖：改变常规的气液两相错流鼓泡的接触方式;
 

　　2、处理风量大：比筛孔塔盘、阀式踏盘处理量大50%;
 

　　3、压力降小：比常规吸收塔小16%;
 

　　4、净化效率高：常规吸收塔效率在70%左右，而新型垂直筛孔塔吸收效率大于85%以上;
 

　　5、灵活性大：可根据不同的废气源增加或减少喷淋塔层。
 

　　应用领域：
 

　　产品广泛用于化工、电镀、五金、电器、医药、印染、电讯、钟表等机械加工行业中产生的NOX、 SO2、 H2SO4、 HCL 、HF、 SIF4 、CO2等有毒有害气体净化。