關于VOC廢氣處理技術的相關思考

彭曙冬

摘 要：在烤漆、石油化工、印刷等工業生產中，VOC是一種中重要原材料。VOC是揮發性有機化合物總稱，通常是作為溶劑在工業生產中使用，在使用后VOC會揮發，嚴重危害到環境。地球是我們共同的家園，必須要重視并盡可能降低人們在生產和生活中造成的污染問題。本文主要對VOC的危害進行簡單介紹，重點介紹處理VOC廢氣的集中技術，希望能降低VOC所造成污染。

關鍵詞：VOC廢氣；處理技術；大氣污染

引言：

在工業生產中，難免會產生危害到大氣環境的氣體，這是眾所周知的。如今，我國盡管已經意識到環境保護的重要性，但污染問題依然存在，不少地區存在嚴重的霧霾天氣，對人們的身體健康造成嚴重不良影響。

1.VOC廢氣的危害

在工業生產中，一般用來作為溶劑的化學物質包括芳香族化合物、鹵代烴、脂肪族的化合物等。假如這些溶劑揮發至大氣中，一方面會嚴重污染到大氣環境，另一方面這些污染氣體在被人體呼入之后，會危害到人體的健康。比如化學物苯，經常當做溶劑使用，在苯作為溶劑被揮發后，不但會被人體皮膚吸收，并且會經由呼吸系統到人體內部，導致急性或慢性中毒。苯類化學物一方面會在一定程度上損害人體中樞神經；另一方面也會阻礙神經系統，進入人體之后會對造血器官造成一定危害，假如情況嚴重，可能會患敗血癥或有出血情況。苯在生物體內，經由氧化作用出現變成苯酚，導致肝功能出現異常，不利于骨骼的發育和生長，繼而出現再生障礙性的貧血。假如苯蒸汽有過高的濃度，生物會因為急性中毒出現死亡。所以，苯被當做是潛在的致癌物質。而鹵代烴類的化合物則會導致血小板降低、神經癥候群、肝脾出現腫大等等情況，甚至會致癌。因此，要VOC排放進行嚴格控制。

2.處理VOC廢氣的技術

2.1液體吸收法

針對VOC的液體吸收法主要指，充分接觸吸收劑和VCO廢氣，吸收劑有效吸收VOC中的有害分子，從而對有機廢氣實施有效凈化。液體吸收法實質上屬于化學物理反應，在通過吸收劑將VOC廢氣的有害物質吸收后，采取解析法將吸收劑吸附的有害物質除去，還可以重復利用吸收劑。液體吸收法從作用原理的角度可以分為化學法和物理法，其中物理法主要是通過物質相溶的原理，把水當做吸收劑，將VOC廢氣的有害分子進行有效吸收。然而，VOC廢氣中有不少和水不相溶的物質，比如苯。為此，就需要采取化學方式處理，也就是采取化學溶劑，充分接觸化學溶劑和有機廢氣，借助化學反應將VOC廢氣中的有害分子除去。

2.2冷凝回收法

在不同溫度環境中，同一有機物也會有不同飽和度。針對有機物的這一特性，可以采取冷凝回收方式去除VOC廢氣中的有害物質。冷凝回收法主要是對系統壓力進行改變，包括降低和提升，從而利用冷凝方式提煉VOC的有機物，凈化處理VOC廢氣。采取冷凝回收法來凈化處理VOC廢氣，盡管凈化純度能夠得到有效提升，但在操作上有比較大的難度。常溫環境下，通常無法單純使用冷卻水提煉有機物，還要采取冷凝水的降溫過程，這就會使工作成本大幅度增加。和其他處理方式相比，冷凝稅收法的一大優勢是：能夠處理濃度大、溫度低的VOC廢氣。

2.3吸附法

在處理濃度較低、通量高的VOC廢氣時，通常采取的處理方式是吸附法。在我國的工業領域中，吸附法已經基本成熟，不僅有較高的處理效率，消耗的能源也比較少，能夠徹底凈化VOC廢氣中含有的有害物質。實踐表明，在對VOC廢氣的處理上吸附法的效果比較顯著，非常值得推廣和廣泛應用。不過，在對VOC廢氣的處理上，吸附法也存在一些不足之處。其一，吸附法在處理廢氣時要有大體積設備作為支持，并且處理工藝較為復雜；其二，假如廢氣中的雜質較多，在處理時工作人員可能有中毒危險。所以，在使用吸附法的時候，要注重吸附劑的選擇，加強利用活性炭，選用的活性炭最好是細孔結構的，這種活性炭的吸附能力較強，效果比較好。

2.4生物處理法

從處理原理角度而言，生物處理法是利用微生物的生理特點，把VOC廢氣的有害分子有機轉化成無機物，這種無機物的組成主要是二氧化碳和水等，不會再造成污染。和另外的處理方式相比，生物處理法是無害的。生物處理法的完成流程有三個步驟：（1）將VOC廢氣與水相溶，從而迅速溶解其中包含的污染物；（2）在液態濃度比較低的時候，液膜有機物會慢慢擴散，最后進入生物膜內，被生物膜中的微生物所吸收；（3）微生物在吸收完VOC廢氣的有機物后，利用其自身生理過程慢慢降解和轉化有機物，將其變成簡單無機物。

2.5熱破壞法

假如VOC廢氣的濃度偏低，熱破壞法也有比較好的效果。熱破壞法通常是輔助或直接燃燒VOC廢氣，也可以使用一些催化劑來確保快速進行廢氣的化學反應，主要目的就是使廢氣的有機物含量得到有效減少，減輕對環境的危害。通常情況下，熱破壞法處理VOC廢氣時的方式有兩種：催化燃燒和直接燃燒。在使用直接燃燒時，處理率約為百分之九十九；假如使用催化劑對化學反應進行加速，不僅能夠降低處理時間，處理效率也能得到大幅度提升。如今，通常使用的催化劑主要是金屬鹽或者是金屬，有關技術已經足夠成熟，不過使用金屬作為催化劑的成本比較高。為此，近幾年我國一直研究如何將非貴金屬用作催化劑，這方面的研究也有了一定的進展。在對VOC廢氣進行處理的過程中，使用催化劑當做載體，不僅提高了處理的有效性，并且也時催化穩定性和催化活性得到大幅度提升。

2.6變壓吸附法

變壓吸附的分離和凈化主要是利用氣體分子能吸附到固體材料上的特性，使用專門用來分離和凈化廢氣的裝置。在裝置內氣體所受壓力會出現變化，而處理廢氣的動力主要就是壓力變化。這種技術在處理和凈化VOC廢氣中的有害物質時，主要采取的方法是物理法，所用材料主要是沸石分子篩，這種材料的優勢主要是有較好的吸附選擇性和較大的吸附量。沸石分子篩在一定壓力中，不僅能有效吸附VOC廢氣中的有機分子，并輸送剩余氣體到下一環節。在通過沸石分子篩對有機分子進行有效吸附之后，利用一定工序轉化沸石分子篩，從而使吸附劑具有再生能力，能循環使用。循環這一過程，有效凈化VOC廢氣中的有害物質。

在工業發展中，變壓吸附的分析和凈化技術慢慢得到廣泛應用，在分析氣體上的效果非常強。與此同時，這項技術具有操作簡單化、消耗能源少、成本低等優勢，能有效降低環境污染，市場前景廣闊。

3.結語

工業生產中產生VOC廢氣對環境和人體都有比較大的危害，為此要積極采取凈化處理方法，降低其危害。VOC廢氣處理技術較多，企業可以依據廢氣特征和自身實際選擇合適的處理方式。

參考文獻：

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