VOCs廢氣治理的技術(shù)探究

曹珊珊

（安徽禾美環(huán)保集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 231200）

當(dāng)前，石化工領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)對于VOCs廢氣治理技術(shù)的研究大多不夠關(guān)注。VOCs廢氣排放一部分具備回收價值，VOCs石化企業(yè)可借助有關(guān)廢氣回收技術(shù)對VOCs廢氣展開二次利用，避免資源浪費。不過，最關(guān)鍵的就是需要對VOCs廢氣排泄源頭進(jìn)行減排。所以，對企業(yè)而言，VOCs廢氣治理技術(shù)需要當(dāng)作一項非常關(guān)鍵的工作認(rèn)真對待。

1 VOCs簡述

VOCs是一種比較常見的污染物，一般界定為20℃時蒸汽壓不低于10 Pa或101.325 Pa標(biāo)準(zhǔn)大氣壓中，沸點不會超出260℃的有機(jī)化合物，即揮發(fā)性有機(jī)化合物。VOCs在大氣污染中扮演著十分重要的角色，可構(gòu)成顆粒物PM2.5與臭氧，是導(dǎo)致霧霾的原因之一[1]。與此同時，VOCs企業(yè)生產(chǎn)過程中，有關(guān)儲存設(shè)施與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的運用，會釋放出含量高的有機(jī)化合物。

表1 VOCs廢氣治理方法

根據(jù)我國VOCs排放清單可以了解到，工業(yè)源排放量占據(jù)人為源的55.5%，其中，石化工領(lǐng)域是VOCs排放的關(guān)鍵行業(yè)之一，占據(jù)整體排放量的5.8%[2]。而在石化工領(lǐng)域，VOCs廢氣主要源自原藥合成、樹脂車間、溶劑油氣等，治理技術(shù)一般采用燃燒、冷凝與活性炭等，而VOCs在原藥合成、樹脂車間和溶劑油氣中的成分通常是二甲苯、甲醇、甲苯、甲醛、正丁醇等，具體見表1所示。為減少石化工行業(yè)VOCs廢氣排放量，需要關(guān)注強化對廢氣的把控，對治理過程中的問題加以說明。如今，VOCs已經(jīng)發(fā)展成空氣污染物的關(guān)鍵來源，必須要合理分析治理舉措運用效果，經(jīng)過對不一樣的廢氣處理技術(shù)進(jìn)行比較與分類，制定出有效的廢氣治理方案和對策，從而提高VOCs廢氣治理能力。

2 VOCs廢氣來源、危險以及地方排放標(biāo)準(zhǔn)分析

通常來說，VOCs廢氣來源廣，牽涉的領(lǐng)域較多，在國內(nèi)諸多工業(yè)中均會產(chǎn)生VOCs廢氣，并且對VOCs而言，該氣體類型多樣，并非只有一種。在實際生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中均會出現(xiàn)VOCs廢氣。在國內(nèi)，以石油、天然氣、煤為原料的工業(yè)均為導(dǎo)致VOCs廢氣的來源，部分其他工業(yè)同樣會產(chǎn)生VOCs氣體。國內(nèi)VOCs廢氣排放量是很大的，在幾年前就已經(jīng)達(dá)到了2 500多萬噸，工業(yè)中占據(jù)比例能夠達(dá)到總量的43%，而石化工涂裝噴漆為VOCs廢氣排放比較大的行業(yè)。

VOCs廢氣達(dá)到某種程度時，會威脅到人體健康，嚴(yán)重的會導(dǎo)致死亡，這是因為在VOCs廢氣里面的芳香胺與多環(huán)芳烴均有致癌性，與此同時人類細(xì)胞里面的蛋白質(zhì)會和VOCs廢氣里面的苯酸類產(chǎn)生反應(yīng)，在一定程度上會導(dǎo)致蛋白質(zhì)凝固。而VOCs廢氣的地方排放標(biāo)準(zhǔn)為：天津工業(yè)化企業(yè)全部有機(jī)廢氣排氣筒最高VOCs排放濃度就是：焚燒處理小于等于每立方米20毫克、15 米排氣筒VOCs允許排放速率為每小時2.8千克、非焚燒處理為每立方米80毫克；罐頂VOCs檢測濃度小于2 000 ppmv[3]。

3 VOCs廢氣治理技術(shù)探索

3.1 燃燒原理治理技術(shù)

首先，蓄熱氧化工藝。這種技術(shù)需要利用蓄熱氧化反應(yīng)裝置，治理VOCs廢氣。比較常見的蓄熱氧化反應(yīng)裝置是由多個部分構(gòu)成的，比如燃燒室和閥門等，不一樣的功能有著很大的差別。燃燒器通常在燃燒室內(nèi)，功能是給燃料的燃燒提供空間，室內(nèi)溫度控制在900攝氏度左右。通過燃燒處理以后的VOCs廢氣，有機(jī)物可以氧化，繼而生成水和二氧化碳。使用該種方法治理廢氣，優(yōu)點就是治理量大、高效，同時能夠一并把廢氣里面的粉塵排放出來。可是因為設(shè)備占地較大，同時維護(hù)比較復(fù)雜，所以企業(yè)需要嚴(yán)格按照自身情況采用。其次，催化氧化技術(shù)。該種技術(shù)也被人們叫作催化燃燒技術(shù)，和上述方法相似，該種技術(shù)突出使用高溫治理廢氣，可是相對來說溫度低，通常是200～450℃之間。

3.2 吸附與吸收原理的治理技術(shù)

第一，吸附再生技術(shù)。該種技術(shù)治理廢氣時，需要著重對吸附材料科學(xué)選取，保證材料和廢氣里面的相應(yīng)物質(zhì)彼此親和，繼而把其吸附，有效凈化氣體。吸附劑不是可以長時間發(fā)揮作用的，假設(shè)其出現(xiàn)飽和的狀況，那么可以使用抽真空的方法處理，讓內(nèi)部污染物降解，給吸附劑作用發(fā)揮打基礎(chǔ)。相關(guān)實踐表示，可用來吸附VOCs廢氣的材料，比較常見的就是活性炭和硅膠等，其中活性炭使用甚廣，凈化率能夠達(dá)到90%。使用吸附再生技術(shù)治理廢氣，有著使用簡單、治理效果佳等優(yōu)點，所以有著較大的推廣價值，可是以吸附材料飽和造成的再次污染，還需要增加關(guān)注度。第二，吸收方式。這種方法和吸附方法有所差別，其突出特點是使用低揮發(fā)溶劑，和有機(jī)烴分子彼此親和，把其從廢氣里面吸收，最后對其分離，實現(xiàn)廢氣治理。在企業(yè)廢氣治理中，吸收方式比較常用，但通常運用在化工生產(chǎn)和產(chǎn)品貯藏運輸中。

3.3 壓力原理的治理技術(shù)

首先，膜分離。這種治理技術(shù)是企業(yè)治理VOCs廢氣的常用技術(shù)。在VOCs廢氣之中，不一樣的成分在壓力作用下，透過膜的程度有一定的差別。膜分離技術(shù)可以使用以上特征，分離廢氣里面的一些組分，繼而讓其有效凈化和提純。膜分離的效果對膜材料依賴性較大，經(jīng)常采用硅橡膠材料，使用效果良好。該技術(shù)優(yōu)點就是分離率較高，可是使用成本也很高。在以后，探索全新的膜材料，是普及該種技術(shù)的重點之所在。其次，冷凝技術(shù)。為達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，通常需要把油氣下降至-110 ℃，現(xiàn)階段使用的冷凝技術(shù)的步驟就是：1.預(yù)冷溫度為4℃；2.在-30 ℃下開展冷凝工藝；3.冷凝至-75 ℃。該種技術(shù)用來治理VOCs廢氣，突出對氣體加以冷卻和加壓，經(jīng)過這一過程，讓氣體里面的有機(jī)物慢慢達(dá)到飽和狀態(tài)，繼而分離[4]。使用這種技術(shù)治理廢氣，必須要考慮到氣體沸點和濃度等方面的問題，比如VOCs廢氣兩項指標(biāo)都很高，該技術(shù)就很合適。冷凝技術(shù)優(yōu)點就是操作便捷，冷凝過程可控，不過治理效果并不佳，最大能夠達(dá)到50%。另外，這種技術(shù)下，為實現(xiàn)制冷效果需要輔助的設(shè)備成本高，故而不推行該技術(shù)。

4 結(jié)論

總而言之，此次對企業(yè)VOCs廢氣治理技術(shù)的有效分析，可以給有關(guān)領(lǐng)域提供參考，利于提升廢氣治理水平和質(zhì)量，有效改善治理成效，讓石化工領(lǐng)域向著綠色化方向發(fā)展。將來，企業(yè)要在全面掌握好多種VOCs廢氣治理技術(shù)原理的同時，結(jié)合自身情況，合理使用各種技術(shù)，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展打基礎(chǔ)。