關(guān)于吸附法治理工業(yè)廢氣的探討分析

張洪翠

摘 要 工業(yè)廢氣直接排放到空氣中，不僅會對周邊的生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，同時，也危害到了人類和動物的生命健康，加大工業(yè)廢氣的治理力度，發(fā)展工業(yè)廢氣治理技術(shù)，對于保護(hù)環(huán)境是十分重要的。因此，本文將從工業(yè)廢氣的來源與危害、治理方法以及吸附法的應(yīng)用等方面對吸附法治理工業(yè)廢氣進(jìn)行探討與分析。

關(guān)鍵詞 吸附法;工業(yè)廢氣;治理;分析與探討

工業(yè)廢氣是企業(yè)在生產(chǎn)工藝過程中排放的氣體，工業(yè)廢氣包括的種類、成分十分復(fù)雜，含有大量的有毒有害物質(zhì)，如氟化物、氮氧化物、粉塵等，這些工業(yè)廢氣如果未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)就直接排放到空氣會對周邊的大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，危害人類的健康。隨著人們逐漸認(rèn)識到環(huán)境污染的嚴(yán)重性，提高了對環(huán)境污染的重視，工業(yè)廢氣治理技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，工業(yè)廢氣處理效果也越來越顯著。

1工業(yè)廢氣的來源與危害

1.1 工業(yè)廢氣的來源

工業(yè)廢氣主要來自化工和石油行業(yè)，這兩個行業(yè)產(chǎn)生的廢氣成分、種類復(fù)雜，在一定程度上增加了廢氣處理的難度，而且由于這兩個行業(yè)產(chǎn)生廢氣的總量大，給環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。固體顆粒粉塵污染物包括一次氣溶膠性污染物和二次氣溶膠性污染物，當(dāng)這兩種污染物長時間飄浮在空氣中，隨著含量的不斷增加，將嚴(yán)重污染周邊的大氣。這類懸浮顆粒物是由工廠直接通過氣筒直接排放到空氣中的，另外，常見的汽車尾氣排放和煙塵也會造成這類懸浮顆粒物的形成。此外，氣態(tài)污染物也會對環(huán)境帶來很大的污染，如廢氣中含氮的污染物，未經(jīng)處理直接排放到空氣中，會破壞周邊環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng)。隨著汽車數(shù)量的逐漸增加，廢氣量也越來越多，汽油在給汽車提供動力的同時會產(chǎn)生大量的氮氧化物和二氧化碳，被排放到大氣中，嚴(yán)重破壞了大氣循環(huán)系統(tǒng)平衡和周邊的生態(tài)平衡，另外硫化物排放到空氣中不僅會破壞大氣的臭氧層，而且還會形成酸雨，腐蝕建筑物和影響植被的生長，嚴(yán)重破壞生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展[1]。

1.2 工業(yè)廢氣的危害

（1）對人類和動物的危害

工業(yè)廢氣含有各種種類復(fù)雜的有毒有害物質(zhì)，如氟化物、硫化物等，如果未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)就直接排放到環(huán)境中，會給人類和動物的健康造成嚴(yán)重的影響。人類或動物如果直接接觸到這些廢氣，廢氣中的有毒有害物質(zhì)會通過人類和動物的皮膚、呼吸道以及眼睛等這些暴露在空氣中的器官，從而進(jìn)入到體內(nèi)，引起呼吸道疾病、視力問題等，甚至可能誘發(fā)癌癥以及基因突變，危害人類和動物的健康。倫敦?zé)熿F事件，就是由于工業(yè)廢氣大量排放到空氣中形成的一種空氣污染，人類在這種環(huán)境中會出現(xiàn)胸悶、窒息等不良癥狀，死亡率增加，據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示倫敦?zé)熿F事件造成了8000 余人的死亡。人類對工業(yè)廢氣中的二惡英含量的容忍極限為每人每日攝入1pg，超過這個范圍，將會嚴(yán)重影響人類身體健康。此外，工業(yè)廢氣中一些有毒有害物質(zhì)可以與空氣中的其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成毒性更強(qiáng)、污染更嚴(yán)重的物質(zhì)，甚至?xí)苯釉斐扇伺c動物的死亡。

（2）對植物生長的危害

工業(yè)廢氣中含有硫化物，直接排放到空氣中，發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，會形成酸雨，影響植物的生長，如造成植物樹葉掉落、發(fā)黃，影響植物的光合作用，或者直接導(dǎo)致植物死亡，這種影響對于農(nóng)作物來說是非常嚴(yán)重的，會直接影響到農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，還會間接危害到人類和動物健康。

（3）對氣候環(huán)境的影響

工業(yè)廢氣排放是造成大氣污染的主要來源，危害十分廣泛，同時還存在一些不可逆的危害，如臭氧層的破壞。主要的影響表現(xiàn)在：一是廢氣中硫化物，在空氣中形成酸雨，給植物生長和建筑物外觀造成一定的影響;二是廢氣中的氟化物，會造成臭氧層不可逆的破壞，加重了人類和動物被紫外線直接照射的危害;三是廢氣中的CO2造成溫室效應(yīng)，導(dǎo)致全球變暖，北川融化，海平面升高，影響人類、動物和植物的生存[2]。

2工業(yè)廢氣治理方法

2.1 物理法治理

吸附法是一種物理處理方法，它的原理是采用具有吸附能力的物質(zhì)，吸附工業(yè)廢氣中有害有毒物質(zhì)，從而達(dá)到分離的目的，實(shí)現(xiàn)治理工業(yè)廢氣的作用。吸附法的凈化率高，但由于吸附劑的吸收能力有限，所以在使用的過程中要不斷更換新的吸附填料。吸附法比較適用于常溫下低濃度的廢氣的凈化，在溫度高的情況下，物質(zhì)不易被吸附，降低吸附效果。吸附法的設(shè)備和操作簡單，可以用于處理多種工業(yè)廢氣。目前，活性炭是常用的吸附劑，它在處理工業(yè)廢氣凈化方面具有良好的凈化效果，但是活性炭的成本較高，吸附能力有限，容易受潮，降低處理效果;物理法還包括冷凝技術(shù)和稀釋擴(kuò)散法。冷凝技術(shù)是在一定溫度和壓力作用下，不同氣體具有不同物理特點(diǎn)，該技術(shù)通過這個特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)成分的分離，如在低溫條件下，一些有害氣體會被凝結(jié)出來，從而分離出不同的物質(zhì)，這種技術(shù)更具有針對性，因?yàn)樵摷夹g(shù)的成本比較高，低濃度廢氣分離效果不佳，所以，一般考慮冷凝技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合使用;稀釋擴(kuò)散法是將廢氣排到新鮮的空氣中，從而降低廢氣濃度，雖然，這種方法費(fèi)用和處理設(shè)備比較簡單，但是受氣候條件的限制，并且不能真正實(shí)現(xiàn)處理廢氣的作用。

2.2 化學(xué)法治理

化學(xué)法治理工業(yè)廢氣主要采取的方法有：第一，化學(xué)洗滌法，該方法通過添加化學(xué)物質(zhì)，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等，與廢氣中有毒有害物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將有毒有害物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，降低廢氣污染程度，該方法主要是適用于酸堿性的廢氣，處理成本高。第二，燃燒法，包括直接燃燒和催化燃燒法，主要是在高溫作用下，使廢氣中的有機(jī)物發(fā)生分解，從而達(dá)到廢氣凈化的作用，這種方法安全性高，操作和后期維護(hù)都比較簡單，適用于有機(jī)物濃度高的廢氣處理。第三，紫外光氧法，該方式是在外加紫外光的作用下 ，使廢氣中的有機(jī)分子發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，將有機(jī)廢氣氧化成二氧化碳和水，這種方法不僅處理效率低，而且產(chǎn)生二次污染。

2.3 生物法治理

生物法治理工業(yè)廢氣是指廢氣通過生物過濾裝置發(fā)生一系列物理、化學(xué)和生物反應(yīng)，降解廢氣中的有毒有害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)氣體的凈化。該方法可以處理多種污染物的廢氣，而且處理效果高，成本低，此外，可以多次反復(fù)使用，環(huán)保衛(wèi)生[3]。

3吸附法的應(yīng)用

3.1 對氮氧化物氣體的治理

工業(yè)生產(chǎn)硝酸過程中，產(chǎn)生大量含有氮氧化物的廢氣，氮氧化物長期在空氣懸浮、積累，與空氣中其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)煙霧，對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，危害人類和動物的生命健康。我國每年因生產(chǎn)硝酸產(chǎn)生的氮氧化物含量在10萬噸以上，氮氧化物是重要的化工原料，如果將氮氧化物進(jìn)行回收，不僅可以降低對環(huán)境的污染，同時還能降低生產(chǎn)成本。針對廢氣中的氮氧化物處理，一般采用變溫吸附法， 廢氣進(jìn)入吸附器，經(jīng)過變溫吸附，實(shí)現(xiàn)廢氣的凈化和氮氧化物的回收。

3.2 對二氧化硫氣體的處理

SO2氣體對大氣的污染最為廣泛、影響最深，因此，SO2氣體處理也是工業(yè)廢氣治理重要的一部分。這類氣體的處理，主要采用活性炭吸附法，廢氣在通過添加了碳酸鉀的吸附劑時，發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，從而使硫化物在活性炭中被脫出，實(shí)現(xiàn)廢氣凈化的作用，如5400mg/m3的SO2，通過這種活性炭吸附，最終濃度可以降低到120mg/m3以下，脫除效果良好[4]。

3.3 對黃磷的尾氣凈化

每生產(chǎn)一噸黃磷，會產(chǎn)生2500立方米的尾氣，按這個數(shù)據(jù)計算，我國每年黃磷產(chǎn)量保持在45萬噸以上，每年至少有 11 億立方米以上的黃磷尾氣產(chǎn)生，對環(huán)境造成的污染是十分嚴(yán)重。黃磷尾氣成分包括CO、SO2、P2O5、As2O3等，尾氣中含有的一些成分是重要的化工原料，如果能夠?qū)崿F(xiàn)回收，不僅能減少對大氣的污染，而且降低成本，如CO作為一種重要的化工原料，在黃磷尾氣中的含量高達(dá)90%左右，如果對其進(jìn)行提純和回收，將大大降低尾氣對環(huán)境的污染。

3.4 對氫氣的分離和提純

一些工業(yè)廢氣中還含有濃度較高的氫氣，氫氣直接排放到空氣中會破壞周圍的大氣環(huán)境，但是，氫氣又是一種重要的工業(yè)氣體，可以作為能源物質(zhì)，如在石油產(chǎn)業(yè)中就需要大量使用到氫氣。處理廢氣中氫氣，一般采用的是變壓吸附法，來實(shí)現(xiàn)氫氣的處理與提純，該方法，在氫氣處理中已經(jīng)是一項(xiàng)比較成熟的工藝了，對氫氣的回收率可以達(dá)到80%-95%以上[5]。

4結(jié)束語

隨著工業(yè)廢氣治理技術(shù)的發(fā)展，許多廢氣治理技術(shù)都可以用于廢氣治理工作，如吸附法、燃燒法和生物法等，都具有良好的效果，其中，吸附法在工業(yè)廢氣治理的應(yīng)用較為廣泛，成本較低，設(shè)備和操作簡單，處理效果良好，被廣泛用于工業(yè)廢氣氮氧化物、二氧化硫、黃磷尾氣以及氫氣的處理。吸附法不僅有效降低了廢氣污染物的含量，而且還可以回收有價值的氣體，有效降低了工業(yè)生產(chǎn)成本。

參考文獻(xiàn)

[1] 張燦.工業(yè)廢氣污染治理技術(shù)的有效應(yīng)用分析[J].環(huán)境與發(fā)展， 2017，29（10）：107-108.

[2] 沈中增.工業(yè)廢氣污染治理技術(shù)的有效應(yīng)用[J].化工管理，2019（4）： 58-59.

[3] 徐慶嫦.有機(jī)廢氣活性炭吸附法工程應(yīng)用及其前景探討[J].廣東化工，2012，6（39）：148-149.

[4] 魚惟銘.吸附法治理工業(yè)廢氣的探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2013 （6）：142.

[5] 朱火軍.吸附法治理工業(yè)廢氣.再造美好藍(lán)天[J].資源節(jié)約與環(huán)保， 2019（4）：120.