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我国石化废气处理技术研究发展
一、石油化工废气的主要污染物及其来源
石油化工行业在生产的过程中都会产生出大量的废气，下面分别对这些废气中的主要污染物及其来源进行简介。
1、石油炼油
由于石油炼油工艺相对比较复杂，故此其在生产过程中产生出来的废气也相对较多，具体包括以下几大类：
(1)氧 化沥青尾气。该废气中的主要污染物是 苯并花。沥青装置是 这类废气产生的主要来源。
(2)催化再生废气。其中的主要污染物有二氧 化硫、一氧 化碳、二氧 化碳和尘。这类废气产生的来源是 催化裂化装置。
(3)燃烧烟气。主要污染物除了包括催化再生废气中的几种之外，还有氮氧 化物。这类废气的产生来源有锅炉、加热炉以及焚烧炉等等。
(4)含硫废气。主要污染物包括氦、二氧 化硫、硫化氢。产生来源有气体脱硫、加氢精制、含硫污水汽提、含硫尾气回收处理。
(5)臭气。主要污染物包括酚、硫、醇及二氧 化硫。产生的来源有脱硫、污水及污泥处理、硫磺回收、油品精制。
(6)总烃。这是 石油炼油过程中产生最多的污染物，其来源也非 常之广，几乎炼油的各个环节都会产生，如油品储罐、工艺装置加热炉、轻油及烃类汽提、阀门与管线泄漏、污水处理隔油池、装卸油设施等等。
2、化工生产
(1)燃烧烟气石油。主要污染物为二氧 化硫、一氧 化碳、二氧 化碳、氮氧 化物和尘。具体来源包括锅炉、加热炉、裂解炉、焚烧炉和火炬。
(2)工艺废气。这是 化工生产中最主要的废气，也是 污染物含量较多的废气，具体包括烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃、醛、酚、酯、醇、卤化物、卤化烃、二氧 化硫、氧 化物、一氧 化碳、氮氧 化物、氰化物等等。工业废气产生的来源包括甲 苯装置、对苯二甲酸装置、环氧氯丙烷装置、甲醇、乙醛、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶等等。
二、石油化工废气处理技术的研究进展
目前，较为常用的石油化工废气处理技术主要有放电等离子体技术、生物分 解技术以及TiO2光氧废气处理设备技术。下面分别对这三种技术及其相关的研究进展进行介绍。
1、放电等离子体技术
该废气处理技术常被用于工业尾气的处理，其主要是 通过高电压的放电形式获得非 热平衡等离子体，在这一过程中会生成大量的高能电子，利用这些高能电子可以破坏C-H和C-C等化学键，进而使工业尾气分子中的H、Cl以及F等发生置换反应，最终生成H2O和CO2，这样一来便可以使这些工业废气全部变为无害物质。目前，国内外将这种废气处理方法列为处理工业废气最有效的几种方法之一。正因该方法在处理工业废气中的有效性较高，使国内外的专家学者加大了对该项技术的研究力度，研究方向主要有协同催化剂和反应器这两个方面，并取得了一定的进展。
(1)协同催化剂。为了进一步提高等离子体对污染物的去除效率，研究人员进行了大量试验，最终发现在等离子体中加入一定剂量的催化剂可以显著提高污染物的去除效率，这样不仅大幅度降低了能耗，而且减少了副产物的生成。目前，国内外对于这种协同催化剂的研究主要集中在金属氧 化物以及TiO2催化体系这两个方面上。据有关研究结果表明，通过等离子体与催化反应的协同效应来提高有机废气净化率和降低能耗是 可行的。同时一些专家学者还对有害大气污染物在低温等离子体化学处理中金属氧 化物的催化活性进行了研究，相关的研究结果表明在不使用MnO2作为反映催化剂时，苯的转换率仅为30%左右，而使用MnO2作为催化剂参与反应时，苯的转化率能够达到90%以上。
(2)放电反应器。放电反应器是 等离子体产生的主要装置，其性能和结构直接决定着有机污染物的去除效果。近些年里一些专家学者加大了对放电反应器性能的研究力度，并取得了一定的进展。如采用介质屏蔽降解CF3Br降解率仅能达到55%左右，经研究后发现采用双极性脉冲高压技术能够进一步提高氯苯和甲 苯的分 解率。
2、生物分 解技术
该技术是 在微生物处理废水的基础上发展起来的一种有机废气处理方法，其主要是 利用微生物的正常生命活动将有机废气转化为无机物的一种技术。近年来，国外的一些研究者对该技术处理VOCs在微生物菌群培养、动力学模型机设备工艺等方面进行了相关研究，通过数学模型的建立为设计和过程优化提供了可靠依据。国内的一些专家学者则将研究的重点放在了反应器中微生物的生长状况方面，通过研究发现，当被处理污染物的成分及微环境不同时，会繁值出不同的微生物种群。对于一些水溶性较好的污染物可以通过一些生存在水中的细菌来完成生物降解，而难溶于水的污染物则可采用真菌代替细菌来完成降解。
3、TiO2光催化技术
该技术以其自身具有的诸多优点，如化学稳定性好、容易获得、成本低廉、无有害等等，在近些年里逐渐受到关注。其属于一种较为理想的催化剂，也是 目前为止在废气处理中应用最多的一类催化剂。研究人员通过对该催化剂的改性，使其光响应的苑围进一步扩大，有效地降低了电子复合率，显著提高了催化效率。同时经过实验研究发现，复合薄膜的活性要远远高于单一薄膜，掺杂复合薄膜的光降解率较之未掺杂前有显著提高。虽然TiO2光氧废气处理设备技术在处理工业废气方面具有反应速率快、不受溶剂中的分子影响、反应效率高、容易回收等优点，但该技术在实际应用过程中也存在一些问题，为了使该技术获得更为广泛的应用，许多专家学者针对技术应用中的不足展开了深入研究，如针对贵金属表面沉积、强酸化等问题进了研究，进一步提高了可见光的利用率及催化量子的效率，并且还将热催化、等离子体以及微波场等技术与光催化进行耦合，并在有机污染物气相光催化降解中进行了应用，结果表明能够显著提高光催化过程的效率。
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