治理VOCs，选对技术很关键

2017年7月，京津冀及周边地区环保部督察组发现，43%的企业存在VOCs治理问题。要想切实有效地减少VOCs排放，不妨先看看都有哪些治理技术吧？

传统VOCs治理技术

VOCs的末端治理主要分为回收和销毁。回收是通过物理方法对排放的VOCs进行吸收、过滤、分离，然后提纯利用；销毁主要是通过燃烧等化学反应和生化反应，将VOCs转化为H2O和CO2或其他易处理物质。

1.吸附法

吸附技术早在20世纪50年代就广泛用于VOCs治理，原理为VOCs气体通过一多孔固体物质（吸附剂），使之附着于其固体表面上，从而达到去除的目的。最常用的吸附剂是活性炭。

颗粒活性炭吸附装置

一套完善的吸附装置可以长期保持VOCs去除率≥90%。

· 更换式颗粒活性炭吸附装置

在活性炭吸附饱和后，需将炭床内失效活性炭全部重新更换。一般认为当活性炭更换周期达6个月至1年时，更换式颗粒活性炭吸附装置才具有经济可行性。

· 再生式固定床颗粒活性炭吸附装置

实际应用中较有效VOCs治理装置。装置中常用的脱附再生工艺是热吹扫，采用氮气脱附再生，比蒸汽再生系统耗能更低，对于水溶性较大的溶剂更具回收优势。

蜂窝活性炭吸附装置

蜂窝活性炭以参照蜂窝陶瓷体制作方式，将粉末活性炭与无机化合物和粘结剂混合制成蜂窝状方孔的新型过滤材料。蜂窝活性炭吸附净化装置具有：低能耗、低成本、易维护等特点。

活性炭纤维吸附装置

活性炭纤维是性能优于颗粒活性炭的高效活性吸附材料。活性碳纤维吸附装置与颗粒活性炭吸附装置相比，通过降低吸附、解吸的热分解，提高回收溶剂的品质；一些颗粒活性炭不能有效吸附的物质，也可有效使用。

沸石转轮吸附装置

沸石也是应用较多的吸附剂。通过使用不同孔径的疏水性沸石混合物，可以使相应分子大小的VOCs得到有效吸附。通常沸石转轮吸附装置需要配合其他技术共同使用，才能实现理想的VOCs减排效果。

2.冷凝法

冷凝处理是利用废气成分中凝结温度的不同而将较易冷凝的成分分离出来。包括两种方式：(1)在定压下，降低系统的温度；(2)在定温下，增加系统的压力。出于成本考虑，一般都使用降温方式。

冷凝法处理后的VOCs 往往很难达到较低的排放限值，所以在实际工程应用中，需要与其他方法结合使用。

3.火炬

火炬的选择和实施效果受多方面因素的影响，但火炬作为VOCs的治理手段，可将无组织转化为有组织，可有效减少VOCs排放。

4.热氧化炉

热氧化炉适用于所有VOCs成份，且去除效率高，同时废热可回收再利用；但燃料消耗量大、操作成本及技术要求较高。

TO（直燃式热氧化炉）

特点是利用热交换器从烟气中回收热量用于预热废气或其他热能利用以节省能源。最常用的热交换器是管壳式换热器，约达40%-65%的烟气热量可得到回用。

废气中颗粒物还会涉及安全性问题，粉尘燃烧有爆炸可能，危险性较高。

RTO（蓄热式热氧化炉）

特点是换热器采用陶瓷蓄热床，氧化分解后气体将自身携带的大量热量传递并储蓄在蓄热床中，然后让进入氧化炉的气体从蓄热床中获得热量。RTO的热回收效率比TO高很多，可高达95%。

如果VOCs氧化分解产生的热量无需回用于生产工艺，选择RTO是最佳的解决方案。

VOCs气体中的颗粒物会对蓄热创造成堵塞。一般要求颗粒物浓度≤35mg/m3或在检修期间可以安全地去除颗粒物。

5.催化氧化器

催化氧化器的特性是利用催化剂在320℃~450℃发生氧化分解反应将VOCs反应温度大幅下降，甚至有可能在正常运行阶段不需要外部能耗（启动阶段除外）。

浓度较高的固体或液体颗粒物会使催化剂受到“污染”形成堵塞。

在一般使用状况下，催化剂每1-3年须更换或再生，以维持其处理功能。

6.吸收法

吸收法主要是指液体吸收法，通过废气与吸收剂的接触，使其中的有害组分被吸收剂所吸收。经过解吸，将其组分除去或回收，使吸收剂再生，重复使用。分为物理吸收和化学吸收。

物理吸收主要依据相似相溶原理，水是一种最常用吸收剂；化学吸收是基于吸收试剂上活性基团可以与有机废气污染成分发生的化学反应进行的吸收过程。

VOCs治理技术新进展

随着VOCs废气治理技术的不断发展，除上述传统工艺外，一些新的技术也在不断地开发应用，为VOCs废气治理提供了新的前景。

1.膜分离法

膜分离法是使用半渗透性的膜将 VOCs 从废气中分离出来的方法。基本机理是基于气体中各组分透过膜的速度、能力不同，因为每种组分透过膜的速度与该气体的性质、膜的特性与膜两边的气体分压有关。

2.光催化氧化

一些半导体材料在光照下可以将吸收的光能直接转变为化学能，可以激发出 “电子－空穴”对 ( 一种高能粒子) ，能够使许多通常情况下难以发生的反应在比较温和的条件下顺利进行。

1976 年Carey 等 道了在紫外光照射下，纳米二氧化钛可使废水中的多氯联苯光催化脱氯，开辟了光催化技术在环保领域的应用先河。

3.生物处理技术

生物处理技术的原理是将化工企业中产生废气流经带有液体吸收剂的吸收装置，该装置中培养有经过驯化的特种微生物，该种微生物可将废气分解代谢，从而达到废气治理的目的。

4.低温等离子技术

低温等离子体技术是近年来发展起来的另一种VOCs治理新技术。主要原理是在较高的电场强度下，利用介质放电产生的等离子体通过一系列复杂的化学反应，使复杂大分子污染物转变为一些小分子的安全物质。

汉小洁有话说

经过了数十年的改良和发展，这些传统方法在VOCs的治理领域大放光彩，有效地减少VOCs的排放和污染，新的方法也取得了初步成效。但没有一种方法是万能的，仍然要根据企业的实际情况，有针对性地进行治理，严格按照法规执行操作，实现控制VOCs排放量、保护环境和职工安全健康一举多得~

看了这么多，你是不是也对VOCs的治理充满信心呢？

文章取材自 络内容，转载时请注明出处。