化工廠生產(chǎn)廢氣異味處理工藝的應(yīng)用研究

田寧寧 孟祥武

摘要：本文對(duì)我國(guó)目前化工廠生產(chǎn)廢氣異味處理技術(shù)進(jìn)行了分析，展望了VOCs異味處理技術(shù)在未來的發(fā)展，爭(zhēng)取找到最有效的方法來治理VOCs廢氣，為人們創(chuàng)造一個(gè)健康的生活環(huán)境。

關(guān)鍵詞：化工廠;生產(chǎn)廢氣;異味;處理工藝

中圖分類號(hào)：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）10-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.040

Abstract：This paper analyzes the production technology of exhaust gas odor in Chinas current chemical plants， and looks forward to the future development of VOCs odor treatment technology， and strives to find the most effective way to control VOCs waste gas to create a healthy living environment for people.

Key words：Chemical plant;Production waste gas;Odor;Treatment process

1 化工廠生產(chǎn)廢氣異味處理工藝

1.1 采用冷凝回收法對(duì)VOCs廢氣異味進(jìn)行處理

冷凝法在所有處理技術(shù)中較為簡(jiǎn)單，而且方便操作，適用于油氣排放處理工藝中。主要是通過對(duì)化學(xué)物質(zhì)飽和度性質(zhì)的利用，在不同溫度下，有機(jī)物質(zhì)的飽和程度不同，在壓力系統(tǒng)的作用下即可根據(jù)廢氣中所含物質(zhì)設(shè)置不同飽和度，將有機(jī)物冷凝分離，分離后將有害廢氣物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步處理，有機(jī)物即可回收利用，這種方式回收率可以高達(dá)89.98%，但單純適用于高濃度小面積的VOCs廢氣處理，具有較大的局限性。采用冷凝回收法回收VOCs廢氣，所運(yùn)用的原理就是對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行低溫處理之后變?yōu)橐簯B(tài)，其中的有害物質(zhì)就可以從廢氣中被分離出來，處于不同的環(huán)境溫度下，不同的有機(jī)物質(zhì)具有不同的飽和度。采用這種冷凝回收法就可以降低系統(tǒng)的壓力或者是提高系統(tǒng)的壓力。有機(jī)物質(zhì)在低溫蒸汽環(huán)境下經(jīng)過冷凝之后被提取出來，VOCs廢氣得到了凈化，留下的VOCs有機(jī)物經(jīng)過回收之后就可以合理利用。這種方法的操作程序非常簡(jiǎn)單，但是要保證操作質(zhì)量卻存在一定的難度。特別是目前工業(yè)企業(yè)在高科技的帶動(dòng)下發(fā)展速度非?？?，排出的廢氣量也非常多，當(dāng)處于常溫環(huán)境下就需要采用冷卻水的方式降溫，特別是一些廢棄中VOCs的含量很低，采用冷卻凝固治理技術(shù)進(jìn)行分離就需要消耗大量的資金。所以，冷凝回收法進(jìn)行VOCs廢氣處理成本是非常高的。

1.2 采用熱破壞法對(duì)VOCs廢氣異味進(jìn)行處理

所謂的“熱破壞法”，就是采用燃燒的方法對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行分解，也可以根據(jù)燃燒的需要加入催化劑，使得VOCs廢氣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，其中所含有的機(jī)物濃度降低。采用熱破壞法對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行處理主要采用兩種方法，即直接燃燒的方法和催化燃燒的方法。直接燃燒的方法，就是對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行熱處理，將其中所含有的廢棄摧毀，提高有機(jī)物的濃度，通常采用這種方法的廢氣處理效率可以超過99%。催化燃燒的方法，就是對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行熱處理的過程中，適當(dāng)使用催化劑實(shí)施催化助燃，通常使用的催化劑包括金屬鹽、金屬等等，但是，催化劑的價(jià)格高，使得催化燃燒的成本也比較高，因此，在近年來正在積極研制非貴金屬催化劑。在使用催化劑的過程中，還需要加入適量的載體，以使得催化劑具有穩(wěn)定性，且催化活性得以增強(qiáng)，目前的一些企業(yè)使用陶瓷作為催化劑載體可以獲得良好的催化效果。高溫燃燒技術(shù)是對(duì)VOCs進(jìn)行廢氣分解，如果直接將VOCs廢氣燃燒不僅無法消除當(dāng)前存在的某些氣體，還可能在燃燒過程中產(chǎn)生更多的有毒有害氣體，雖然效率高但是回收率低。所以人們開始使用催化劑，在催化劑作用下，燃燒中不需要過高的溫度，在一定程度上降低了成本費(fèi)用，還減少了其他氣體的產(chǎn)生。

1.3 采用生物處理法對(duì)VOCs廢氣異味進(jìn)行處理

對(duì)VOCs廢氣采用生物處理法，就是運(yùn)用微生物的生理特征將有害的廢氣進(jìn)行隔離和轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)變無機(jī)物諸如水、二氧化碳等，這些無機(jī)物排放到自然環(huán)境中，并不會(huì)污染到環(huán)境，剩下的氣體中的有機(jī)物質(zhì)就可以回收了，經(jīng)過技術(shù)處理后再利用，基本的操作如下：首先，有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物接觸到水之后，就可以溶解;其次，有機(jī)物在溶液中溶解，就可以使得無害的有機(jī)物逐漸擴(kuò)展到生物膜上被微生物所吸收，使得VOCs廢氣中有害物質(zhì)的濃度降低;再次，有機(jī)廢氣經(jīng)過微生物吸收之后，在其自身的新陳代謝過程中，這些有機(jī)廢氣就會(huì)降解，轉(zhuǎn)化為無害的化合物質(zhì)。采用這種方式治理廢氣，就可以使得廢棄合理利用，這種方法對(duì)于廢氣的處理時(shí)間快、操作簡(jiǎn)單、成本低，正逐漸在工業(yè)企業(yè)中推廣。

1.4 采用變壓吸附技術(shù)對(duì)VOCs廢氣異味進(jìn)行處理

采用變壓吸附技術(shù)對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行處理，就是對(duì)VOCs廢氣凈化，通常使用的是沸石分子篩，其可以對(duì)廢氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行吸附。沸石分子篩的吸附功能要得以充分發(fā)揮，還需要一定的環(huán)境條件，只要處于適宜的溫度下和空氣壓力下，沸石分子篩就可以有效吸附廢氣中的有害物質(zhì)，之后，將剩余的無害氣體傳輸?shù)街付ǖ娜萜髦羞M(jìn)行技術(shù)處理。在這個(gè)程序的處理中，需要注意的問題是，如果處理設(shè)備的體積大、技術(shù)工藝的流程相對(duì)復(fù)雜，就必然會(huì)導(dǎo)致處理的時(shí)間長(zhǎng)，消耗的成本也就高。在處理的過程中，如果廢氣中的有害物質(zhì)量非常大，很有可能會(huì)危害到工作人員的生命健康。為了保證工作人員的安全，就要配合使用安全的吸附劑，活性炭是較為常用的，通過活性炭細(xì)孔進(jìn)行吸附具有良好的效果。當(dāng)有害的廢氣被吸附之后，就可以在容器中轉(zhuǎn)化并再利用。所使用的吸附劑具有很強(qiáng)的再生能力，可以循環(huán)使用，由此降低了技術(shù)處理成本。

1.5 采用微生物吸收法對(duì)VOCs廢氣異味進(jìn)行處理

這種技術(shù)適合小范圍的VOCs治理，是將產(chǎn)生的VOCs有機(jī)氣體溶解在水中，通過微生物新陳代謝將其分解，排放到水中，這樣的吸收方式不會(huì)對(duì)空氣造成污染，而且微生物呼吸所產(chǎn)生的物質(zhì)還有助燃效果，但應(yīng)用于大面積的工業(yè)污染治理，將會(huì)造成嚴(yán)重的水污染。由于微生物中所含有的酶不能破壞VOCs廢氣中所含有的某些有機(jī)物的反應(yīng)鍵，所以某些工業(yè)廢氣在使用微生物降解時(shí)需要很長(zhǎng)的時(shí)間。

2 VOCs處理技術(shù)的發(fā)展方向

2.1 變壓吸附技術(shù)

新型變壓吸附技術(shù)在我國(guó)還沒有發(fā)展成熟，這種技術(shù)是通過對(duì)氣體分壓來完成吸附。在加壓減壓的操作下創(chuàng)造出不同的吸附環(huán)境，壓力降低時(shí)可以把有機(jī)物從吸附劑上分離，與有機(jī)物的脫附技術(shù)結(jié)合起來，完成分離。比如在分離水和乙醇時(shí)，首先將被分離的廢氣輸入到活性炭中，在一次減壓吸附中將水蒸氣可以脫離出去，二次減壓將乙醇蒸汽收集冷卻即可得到乙醇產(chǎn)品，之后可將廢氣進(jìn)行吸收。目前這種技術(shù)在氣體領(lǐng)域更受到推崇，吸附材料逐漸開始轉(zhuǎn)向高吸附無污染的材料上，如果可以將這種新型技術(shù)引入到傳統(tǒng)工藝中，將會(huì)節(jié)約大量的成本。

2.2 等離子技術(shù)

在多項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，等離子技術(shù)在低溫條件下可以有效將重金屬中的廢氣去除。由于等離子是一種良性的導(dǎo)體，在研究中使用納米二氧化硅以及銅離子經(jīng)過浸漬，來改善活性炭的性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)二氧化硅在低溫條件下對(duì)活性炭起到了協(xié)助作用，使凈化率達(dá)到95.1%，相對(duì)來說銅離子等金屬物質(zhì)對(duì)甲醛吸收效果不明顯。低溫等離子技術(shù)可以在化學(xué)過程中放電、吸電來控制離子的運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到除去廢氣的效果，但是由于成本較高，新型等離子技術(shù)還未廣泛被使用，仍然處于初級(jí)階段。

2.3 生物技術(shù)

生物技術(shù)治理廢氣的方法有很多種，利用微生物吸收轉(zhuǎn)換、生物滴塔等都在廣泛應(yīng)用。近年來生物分子轉(zhuǎn)換技術(shù)在廢氣處理中取得效果顯著，受到了各個(gè)部門的重視。有毒有害的氣體通過轉(zhuǎn)換可變成可回收物質(zhì)，符合當(dāng)今的社會(huì)發(fā)展觀，不僅操作簡(jiǎn)單成本低，還可以變廢為寶，在未來發(fā)展中值得被推崇。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，VOCs廢氣對(duì)環(huán)境的污染越來越受到重視，目前已研制了各種技術(shù)來進(jìn)行處理，以減少VOCs廢氣排放。隨著中國(guó)石化工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于VOCs廢氣異味的處理也被給予了高度關(guān)注，目前已響應(yīng)中國(guó)塑造綠色環(huán)境的指導(dǎo)思想，采用了各種有效的VOCs廢氣異味治理技術(shù)，以有效控制有害氣體的排放。

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收稿日期：2019-06-18

作者簡(jiǎn)介：田寧寧（1984-），女，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)保方面。