一、有机废气治理简述
对有机废气治理的方式主要依据其各种成分的化学性质,如果按有机废气的处理形式,也可以把有机废气的治理技术概括为两个部分:浓缩回收以及分 解消除。浓缩回收采用的方法包括吸附、吸收、膜分离、冷凝等,通过把有机废气中挥发性有机物进行浓缩之后进一步回收和再生。分 解消除则是充分利用热、电、光、等离子体、催化剂以及微生物等手段,把挥发性有机废气彻底分 解成二氧 化碳和水等物质,实现去有害目的。
目前,对工业有机废气的治理技术相对来说已经比较成熟,各种治理方法层出不穷,但也都存在局限性和适用性的问题。因此,只能统筹考虑废气的性质、种类、净化要求、浓度以及经济性等方方面面的因素,搭配选择几种有机废气治理方式综合运用,才能达到预期的处理目标。
二、我国主要使用的有机废气治理技术
1、吸附法
根据吸附材料和吸附机理的差异,吸附法又可分为化学吸附以及物理吸附两种方式。所谓化学吸附,就是利用疏水键等化学吸附剂去除废气中的有机污染物。比如,可以用酚醛树脂作为吸附剂治理废气中是邻苯类污染物。但化学吸附剂多用于治理水相污染物,治理有机废气还是非常少,主要原因在于接触时间,如果吸附剂与污染物接触时间不够长,就无法完成深度的化学反应,吸附效果有限。而物理吸附材料在处理有机废气方面要更加有效,例如活性炭和沸石等。活性炭具备天然的吸附功能,它可以吸附有机废气中的某些成分附着于活性炭表面,借助活性炭吸附作用的废气治理就是本方法的出发点。当活性炭净化塔把这种具备孔状结构类似活性炭的物质作为物理吸附剂时,就非常符合处理有机气体的基本要求。而实际的数据也证明了这一点,而且,改良后的纤维吸附材料相比较于颗粒状和蜂窝状的吸附材料,有更高吸收速率,更好的吸收效果。所以,纤维吸附材料是更多被选择的物理吸附剂。
2、吸收法
通常说的吸收法都是指液体吸收法,实现的机理就是让吸收剂和有机废气充分接触,吸收剂直接对废气中的有害物质进行吸收,然后将吸收剂进一步处理,除去废气有害物质以重新获得活性吸收剂,吸收剂可循环使用。对有机废气进行处理的喷淋装置就是沿用这种的机理。吸收剂也包括物理吸收剂和化学吸收剂两种,物理吸收剂则主要是利用了相似相容的特性,最为常见的物理吸收剂就是水,水可用于吸收易溶于水的污染气体,比如醇、丙酮、甲醚等,对那些水溶性差的有害物质,水是没有办法发挥作用的。而化学吸收方法相对要有效得多,化学吸收主要机理就是有机废气与吸收剂发生化学反应,达到吸收废气的目的。
3、燃烧法
在处理有害、有有害、无任何回收价值的有机废气时,燃烧法是最简单的处理方式。燃烧法就是让有机可燃废气直接与氧气进行剧烈的氧 化反应,产生无污染的水、二氧 化碳,这种剧烈的氧 化反应与燃烧的过程基本一致,通常想办法促成氧 化反应高效进行。第一种方法就是通过加热和升温的方式,我们称之为热氧 化法,过程就是使废气迅速达到燃点,产生燃烧。第二种方法是催化氧 化的方式,所谓催化氧 化,就是在不改变处理废气环境的温度和压强等情况下,向废气中投入金属催化剂,常用的催化剂主要包括Pd、Pt、Ni等,催化有机废气同氧 化剂进行氧 化反应,催化剂可大幅降低废气燃点,使化学反应更可控进行。这几年,各个研究机构一直都在致力于寻找对更多污染成分有效的整合催化剂,这是一种在传热、传质、压降性能等方面都表现优异的催化剂,对未来的工业废气处理有着巨大的价值。
三、有机废气治理的新技术
1、光催化氧 化技术
一些光敏半导体材料可在光照下将光能转化成化学能,激发出电子一空穴对粒子,这些粒子和遇到的水及氧气反应后,产生自由基,自由基具有极强氧 化能力,有非常强大的废气氧 化处理能力,已经得到了业界广泛的关注。
2、紫外光催化技术
采用高能紫外光照射有机废气,造成废气中的一些污染物裂解,降解成水和二氧 化碳等低分子的化合物。此外,高能紫外光还可将废气中的细菌核酸破坏,彻底杀灭废气中的大部分细菌。
对有机废气的治理一直都是任重而道远的一件大事,随着治理新技术的不断进步,治理效果也渐趋明显。在致力于治理的同时,还要考虑从源头上解决问题,就是要降低有机废气的大量排放。一方面,控制住排放的源头,另一方面加大治理的力度。从技术层面来看,还有许多需要进一步研究发展的地方,技术本身也需要持续的更新换代,针对新情况,找到新办法,解决新问题。既要重视对传统治理技术的再研发再利用,也要注重对新材料新技术的大胆创新。
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