陳忠平
(佛山市極速環保科技有限公司 廣東佛山 528303)
有機廢氣處理技術探討
陳忠平
(佛山市極速環保科技有限公司 廣東佛山 528303)
人類社會的發展應該是建立在與自然和諧發展的基礎上的,而有機廢氣的排放會對自然環境造成巨大的影響,21世紀,有機廢氣處理問題是發展中的重點問題之一。本文對當前有機廢氣處理技術做了詳細的闡述,并提出了有機廢氣處理技術的前景。
有機廢氣;處理技術;探討
有機廢氣是造成大氣污染的主要原因之一,石油化工等相關行業是有機廢氣的主要來源之一。各種以汽油、柴油等為燃料的交通工具在使用過程中都會排放有機廢氣,特別是隨著我國汽車等交通工具數量越來越龐大,這一排放比例會越來越大,其次熱電廠中的發電設備在電力生產過程中也會排放大量的有機廢氣,有機廢氣排放量大、廢氣中的有機物含量不確定,且容易擴散,治理不當會對環境造成巨大的破壞,影響水質以及土質等,有機廢氣也是形成酸雨最主要的原因之一,有機廢氣的處理問題是工業發展過程中必須重視的問題。
近年來,我國對有機廢氣處理問題越來越重視,開始加大有機廢氣處理技術的研究力度。對有機廢氣的處理,綜合來說可以歸為兩種處理思路:一種是吸附分解揮發,常見的有活性碳吸附法、生物膜法等,都是利用吸附劑或是選擇性吸附膜吸附有機物進而分解揮發成對環境無害的物質,再排放到大自然;另一種是化學反應轉化分解,常見的有催化燃燒法、生物氧化法等,利用的都是化學反應或是生物里的化學反應將有機物轉化成二氧化碳和水后排向大自然,通常這類化學反應要具備一定的光熱和催化劑條件。另外等離子體分解法、電暈法等還處于實驗室研究階段,未得到普遍運用,目前我國應用比較普遍的有機廢氣處理技術主要有以下兩種:
2.1 吸附法
活性碳吸附法是一種應用比較古老、實用的有機廢氣處理技術,用到的活性碳是一種經過了特殊工藝處理后,形成了豐富的微孔結構的粉末狀或顆粒狀的無定形碳。活性碳中的肉眼看不到的微孔可以利用分子力,吸附廢氣中的各種有害和液體分子,以此實現凈化的目的。活性碳吸附技術已經相當成熟,目前應用最多的是變壓吸附技術,PSA技術具有能耗低、投資小、自動化程度高等特點,在一定的壓力和溫度條件下,由排風機送入吸附床的有機廢氣中的有機物被活性碳吸收,吸附床到達吸附限度后,通過降壓抽真空將吸附在吸附劑上的有機物分解,吸附床又具備了吸附能力,輔以計算機電腦和控制程序可以實現處理過程的高度智能化和自動化,大大提高了處理效率。活性碳吸附處理技術在對大風量、濃度低、溫度不高的有機廢氣處理時表現效果極好,沸石相比活性碳具備更好的吸附性能,有望在未來逐步取代活性碳得到開發利用。
2.2 燃燒法
有機廢氣中有機物含量波動較大,而活性碳吸附法不適用于高濃度、高溫度有機廢氣的處理。此時,往往采用催化燃燒法。催化燃燒法的關鍵是催化劑的選擇,在一定的溫度條件下,催化劑與有機廢氣發生反應,將有機廢氣分解成對大氣無污染的物質,催化燃燒法發生反應的初始溫度大約是250℃~300℃,需要人為創造溫度條件,但由于反應過程中會釋放出大量的熱量,催化燃燒法是一種特別經濟環保的廢氣處理方法,而且反應過程中的熱量還可以加以合理利用,用于工業生產的其它過程,是一種經濟科學的處理技術。催化燃燒法具有很多的優點,但是限制其大力發展的難題是催化劑的開發和研制,我國目前并沒有一種催化活性高、起燃點低、穩定可靠、價格低廉,適于大規模推廣使用的催化劑,催化燃燒法處理效率高,但要想獲得長足的進步和發展,我國就必須加大對催化劑的研究工作,納米粒子催化劑是未來的重點研究方向,希望我國可以早日攻克研究難點,盡早將納米粒子催化劑用于工業廢氣處理領域。
吸附法和燃燒法是目前應用最為普遍的兩種廢氣處理技術,技術相對更加成熟,近年來,人們結合活性碳吸附法和催化燃燒法各自的優缺點,開發出了吸附濃縮+催化燃燒法相結合的廢氣處理技術,處理效果和處理效率都取到了不小的提高。
傳統的廢氣處理技術存在著很大的缺陷,隨著社會的發展,廢氣排放的數量和種類也會越來越多,人類對大氣環境質量的要求也越來越高,我國更是逐年加大對有機廢氣處理技術的研究投入。在未來,廢氣處理技術也會更加的多樣化:一方面、催化燃燒法和吸附法仍然會是主流,目前我國對催化劑的研究工作開展順利,一旦開發出一種適于大規模使用的催化劑會使我國廢氣處理技術提升一個等次;另一方面、光催化降解技術、膜技術和生物技術有望逐步在廢氣處理領域得到小規模應用,并逐步擴展。以上幾種技術在國外有了應用實例,美國新澤西州的Lawrenceville更是生物技術處理廢氣的典型,它們的主要特點是綠色環保、處理效率高,是未來的主流研究方向。
在全球變暖的大趨勢下,有機廢氣處理問題應該得到重視,在有機廢氣處理上,困擾最大的是處理技術的經濟性和可行性問題,一個有機廢氣處理技術要得到大范圍的推廣使用,必須具備適用范圍廣、去除效率高、投資運行成本低等特點,我國在對有機廢氣處理上,要借鑒國外有機廢氣處理經驗和技術,有目的性和方向性的開展對有機廢氣處理技術的研究工作。
[1]陳亞剛,朱凰榕,劉文華.有機廢氣處理技術機理及研究進展[J].廣東化工,2014(16).
[2]曾祥誠.有機廢氣處理方法探討[J].科技創新導報,2009(35).
陳忠平(1987—),男,漢,廣東省肇慶市,本科,助理工程師,研究方向:環保處理。