13种有机废气处理技术汇总

13种有机废气处理技术汇总

 

对有机废气的管理,人们早就有研讨,并且现已开宣布一些行之有效的操控技术,如广泛选用并且研讨较多的有热损坏法、冷凝法、吸收法等,近年来构成的新操控技术有生物膜法、电晕法、等离子体分化法等。本文将对上述办法作较为具体的介绍。

 

1.热损坏法

 

热损坏是现在运用比较广泛也是研讨较多的办法,***别是对低浓度有机废气,有机化合物的热损坏可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧是一种有机物在气流中直接燃烧和辅佐燃料燃烧的办法。***都情况下,有机物浓度较低,不足以在没有辅佐燃料时燃烧。直接火焰燃烧在恰当温度和保存时刻条件下,能够到达99%的热处理功率。

 

能作为载体的材料***要有AL2O3、铁钒、石棉、陶土、活性炭、金属等,常用的是陶瓷载体一般制成网状、球状、柱状、峰窝状。别的近年来研讨较多且成功的有丝光沸石等。对催化燃烧而言,往后研讨的要点与热门仍将是探究高效高活性的催化剂及其载体,催化氧化机理。

 

2.液体吸收法

 

液体吸收法是运用液体吸收液与有机废气的相似相溶性原理而到达处理有机废气的意图。一般为强化吸收作用用液体石油类物质、外表活性剂和水组成的混合液来作为吸收液。近年来,日本人研讨运用了用环糊精作为有机卤化物的吸收材料,依据环糊精对有机卤化物亲合性极强的原理,将环糊精的水溶液作为吸收剂对有机卤化物气体进行吸收。这种吸收剂具有无毒不污染,捕集后解吸率高,收回节省动力,可重复运用的长处。

 

3.吸附法

 

吸附法的运用广泛,具有能耗低、工艺老练、去除率高、净化完全、易于推行的长处,有很***的环境和经济效益。缺陷是设备巨***,流程杂乱,当废气中有胶粒物质或其他杂质时,吸附剂易中毒。吸附法***要用于低浓度,高通量可挥法性有机物()的处理。决议吸附法处理VOCs的关键是吸附剂,吸附剂应具有密布的细孔结构、内外表积***、吸附功能***、化学性质安稳、不易破碎、对空气阻力小等功能,常用的有活性炭、氧化铝、硅胶、人工沸石等。

 

现在,***都选用活性炭,其去除功率高。活性炭有粒状和纤维状两类。颗粒状活性炭结构气孔均匀,除小孔外,还有10～100nm的中孔和1.5～5um的***孔,处体从外向内分散,吸附脱附都较慢;而纤维活性炭孔径散布均匀,孔径小且*********都是1.5～3nm的微孔,因为小孔都向外,气体分散距离短,因而吸附脱附快。经过氧化铁或氢氧化钠或臭氧处理的活性炭往往具有更***的吸附功能。

 

4.冷凝法

 

冷凝法是运用物质在不同温度下具有不同饱满蒸汽压这一性质,选用下降系统温度或进步系统压力,使处于蒸汽状况的污染物冷凝并从废气中别离出来的进程。冷凝进程可在稳定温度的条件下用进步压力的办法来完成,也可在稳定压力的条件下用下降温度的办法来完成,一般多选用后者。运用冷凝的办法,能使废气得到很高程度的净化,可是高的净化要求,往往是室温下的冷却水所不能到达的。净化要求愈高,所需冷却的温度愈低,必要时还得增***压力,这样就会增加处理的难度和费用。因而,冷凝法往往与吸附、燃烧和其他净化手法联合运用,以收回有价值的产品。

 

5.生物法

 

生物净化实质上是一种氧化分化进程:附着在多孔、湿润介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的动力或养分,转化为简略的无机物(CO2、H2O)或细胞组成物质。现阶段***要工艺包含:生物过滤床、生物滴滤床以及生物洗涤床。

 

5.1过滤床

 

生物过滤床是一种在其间填入具有吸附性滤料(如泥炭、土壤、活性炭等物质)的净化设备。挂生物膜前,在过滤床中掺入pH缓冲剂和N、P、K等养分元素(如NH4NO3和K2HPO3),当具有必定湿度的废气进入生物滤床,经过约0.5～1m厚的生物活性填料层时,滤猜中的微生物(***要是细菌、放线菌、原生动物、藻类等)即可经过触摸而捕获废气中的有机物并将其作为本身成长的碳源。因而,废气经过生物过滤床后即可被净化,而滤料层中的微生物在生化降解污染物的进程中不断成长繁衍,然后使生物滤池的操作得以继续进行。滤料运用一年后一般呈酸性,要定时进行保护和保养。

 

5.2生物滴滤床

 

生物滴滤池与生物滤池的结构相似,不同之处在于其***部设有喷淋设备。生物滴滤床运用的是粗碎石、塑料蜂窝状填料、塑料波纹板填料、陶瓷、不锈钢拉西环、树皮、活性炭纤维、微孔硅胶等一类不具吸附性的填料,填料的外表是微生物构成的几毫米厚的生物膜。废气经过滴滤池时,废气中的污染物被微生物降解,生物滴滤池在养分供应和微生物成长环境的调理方有***势,可接受比生物滤池更***的污染负荷,一起具有很***的缓冲才能,操作条件也易于操控,可经过调理循环液的pH,参加K2HPO4、NH4NO3等物质得以完成。

 

5.3生物洗涤塔

 

生物洗涤塔一般由一个装有填料的洗涤器和一个具有活性污泥的生物反应器构成。洗涤器里的喷淋设备将循环液逆着气流喷洒,使废气中的污染物与填料外表的水触摸,被水吸收而转入液相,然后完成质量传递进程。吸收了废气组分的洗涤液,流入活性污泥池中,通入空气充氧后再生,被吸收的气态污染物经过微生物氧化作用,被活性污泥悬浮液从液相中除掉,生物洗涤塔工艺中的液相是活动的,这有利于操控反应条件,便于增加养分液、缓冲剂和替换液体,除掉剩余的产品。

 

6.脉冲电晕法

 

脉冲电晕法基本原理是经过前沿峻峭、脉宽窄(纳秒级)的高压脉冲电晕放电,能在常温、常压下取得非平衡等离子体,即产生很多高能电子和O、H0等活性粒子,与有害分子进行氧化降解反应,使污染物终转化为无害物。1988年以来,美***就展开了电晕法降解低浓度的挥发性有机物的研讨。研讨标明在环境一般温度和压力下,该法能到达较***的功率。

 

7.膜别离法

 

膜别离法的基本原理是依据气体中各组分透过膜的速度不同,每种组分透过膜的速度与该气体的性质、膜的***性与膜两头的气体分压有关。膜别离法净化是依据有机蒸气和空气透过膜的才能不同,而将二者分隔的。常用膜别离工艺有:蒸气浸透、气体膜别离和膜基吸收法。膜别离技术用于气体净化上的长处是出资费用低、别离因子***、别离作用***(即净化作用***),并且膜法净化操作简略、操控便利、操作弹性***。

 

8.光分化法

 

光分化有两种办法:一种是直接光照在波长合当令,VOCs分化;另一种是催化剂存鄙人,光照VOCs使之分化。

 

有研讨标明,有机氯化物和氟氯烃在185nm紫外光照射下,两种物质都能在极短的时刻内分化,卤代物的分化速度***于氟氯烃;三氯乙烯几秒钟内即能分化成氧气、氟气等。光分化可产生中心产品,可经过氢氧化钠溶液处理或延伸停留时刻等手法终去除。

 

9.等离子体分化法

 

等离子体分化氯氟烃的技术已到实用阶段,植松信行研讨了运用等离子体的化学作用分化氯氟烃之类难分化气体为无害物的运用。此技术可在短时刻内进行很多的氯氟烃等气体的处理。此进程选用二个系统,一系统运用高频等离子体急速加热,使温度达10000℃运用等离子体的化学作用与水蒸汽触摸进行分化的超高温加水系统;***二个系统是将高温分化的排气急冷到80℃下的排气系统。该系统是由氯氟烃和水蒸汽的供应设备、等离子体产生设备、反应炉、冷却罐以及排水处理设备等构成。

 

10.微波催化氧化技术

 

微波空气净化技术是由填料吸附-解吸技术发展而来,是将传统解吸办法转变为微波解吸,微波能的运用******削减了能量的耗费,并缩短了解吸时刻,并且吸附剂经20次解吸后基本上坚持原有吸附才能。微波解吸技术对空气的净化基本上与其在水处理中的运用相似,解吸原理都能够用“容器加热理论”和“体积加热理论”加以解说。***内外在水处理中均有此方面的成功运用,而在空气净化中的运用,***外已有小规模的成功典范,***内尚处于起步阶段。

 

11.变压吸附别离与净化的技术

 

变压吸附别离与净化的技术(PSA)是运用气体组分在固体吸附材料上吸附***性的差异,经过周期性的压力改变进程完成气体的别离与净化。PSA技术是一种物理吸附法。一般选用沸石分子筛作为吸附剂(吸附容量***、吸附选择性强)。在常温及必定压力条件下,可把有机废气中吸附在沸石分子筛上,没有被吸附的气体进入下一个工段。吸附有机废气今后的吸附剂经过降压抽真空把有机物解吸,使吸附剂再生。再生后的吸附剂从头去吸附废气中的有机物,以此循环往复。PSA技术是近几十年来在工业上新兴起的气体别离技术,具有能耗低、出资少、流程简略、自动化程度高、产品纯度高、无环境污染等长处,是各种气体别离与收回的较抱负的办法,极富有市场竞争力,在不久的将来将会在工业上敏捷推行。

 

12.臭氧分化法

 

臭氧分化法***内未见报道,***外对此技术的研讨也还很少。有研讨标明O3可用于净化地上废气,即能分化土壤中非挥发性有机物多环芳香有机物、脂肪族有机物、酚和杀虫剂,此刻用地上气作O3载体。别的,研讨人员还***别注意了O3处理后土壤的微生物状况改变,成果显现细菌削减99%,呼吸功能下降。为此,研讨人员经过用纯O2和未反应的O3的分化操控技术,削减O3处理对土壤的生态系统的影响,然后到达安全的意图。

 

13.电化学氧化法

 

电化学氧化技术是选用一种内装专利膜和AgNO3-HNO3溶液的化学电池,在温度为50～100℃和常压的条件下进行氧化,在阳极,VOCs恶臭气体转化为CO2和H2O;在阴极,生成亚,经处理后可循环运用。该法的典型***色:VOCs恶臭物质去除率高,可达99%以上,但工作费用亦高较高。