導(dǎo)語：化工行業(yè)VOCs治理技術(shù)及適用范圍一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

[摘要]VOCs是造成霧霾天氣頻發(fā)的主要原因之一，而化工行業(yè)排放的vocs是造成污染的主要來源，因此，如何減少化工行業(yè)VOCs排放至關(guān)重要且備受關(guān)注。本文總結(jié)歸納了幾種常用的VOCs治理技術(shù)，介紹其優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，根據(jù)廢氣實(shí)際產(chǎn)生狀況和特點(diǎn)、工程所在地特點(diǎn)，合理地選擇處理技術(shù)或組合使用。

[關(guān)鍵詞]化工行業(yè)；VOCs；治理技術(shù)

1引言

揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是指能參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物，根據(jù)行業(yè)特征以及相關(guān)要求，能夠以總揮發(fā)性有機(jī)物(TVOC)、非甲烷總烴(NMHC)為污染物控制項(xiàng)目來表征其總體排放情況[1]。化工行業(yè)排放的VOCs多數(shù)為有害、易燃易爆氣體，當(dāng)產(chǎn)生的廢氣VOCs含量過高時(shí)不僅會(huì)對環(huán)境和人類生命健康產(chǎn)生不利影響，而且在遇到靜電或者火花的時(shí)候，極易引發(fā)火災(zāi)爆炸，近年來該類事故屢屢發(fā)生[2-3]。因此，為了提高大氣環(huán)境質(zhì)量、解決化工行業(yè)VOCs治理存在的一些問題，管理部門高度重視化工行業(yè)VOCs治理技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)制定了大量相關(guān)政策及標(biāo)準(zhǔn)，目的是通過科學(xué)技術(shù)和手段來減少VOCs的排放，減少其對環(huán)境所帶來的污染。

2化工行業(yè)VOCs的來源

根據(jù)化工企業(yè)的具體生產(chǎn)過程，VOCs排放主要來自于設(shè)備動(dòng)靜密封點(diǎn)泄漏、有機(jī)液體儲存與調(diào)和揮發(fā)損失、有機(jī)液體裝卸揮發(fā)損失、廢水集輸、儲存、處理處置過程逸散、燃燒煙氣排放、工藝有組織排放、工藝無組織排放、采樣過程排放、火炬排放、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)釋放、非正常工況(含開停工及維修)排放、事故排放[4]。

3化工行業(yè)VOCs治理技術(shù)

VOCs治理技術(shù)多種多樣，應(yīng)根據(jù)應(yīng)收盡收、應(yīng)收則收的原則，從“源頭消減、過程控制、末端治理”三個(gè)方面對廢氣進(jìn)行分類收集、分質(zhì)處理。其中末端治理技術(shù)可以分為兩大類：回收技術(shù)和銷毀技術(shù)。回收技術(shù)主要是通過改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等物理方法來分離去除有機(jī)污染物，主要包括吸收技術(shù)、吸附技術(shù)、冷凝技術(shù)以及膜分離技術(shù)等；銷毀技術(shù)則是利用熱、光、催化劑等，通過一系列化學(xué)或生化反應(yīng)，將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退鹊姆椒ǎ饕ǜ邷胤贌⒋呋紵⑸镅趸⒌蜏氐入x子體破壞和多相(光)催化氧化技術(shù)等[5]。3.1吸收技術(shù)。在化工行業(yè)VOCs治理中，吸收技術(shù)是常用的一種技術(shù)，其主要是利用相似相溶的原理，通過一些氣液相反應(yīng)裝置(如：噴淋塔、填料塔、板式塔等)，結(jié)合能夠與VOCs相溶或者反應(yīng)的吸收劑，對VOCs廢氣進(jìn)行分離、吸收、處理，該過程是一個(gè)循環(huán)的過程。吸收技術(shù)工藝簡單，投資運(yùn)行成本低，適用于中、高濃度、中小風(fēng)量廢氣治理，能夠使廢氣中一些可溶性成分及部分顆粒物去除，一般將其做為廢氣處理的前端預(yù)處理，可以保證后端處理運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果佳。3.2吸附技術(shù)。吸附技術(shù)主要是針對烴類廢氣來說的，利用內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大的吸附材料來吸附VOCs，當(dāng)吸附劑達(dá)到飽和時(shí)，采用蒸汽或者氮?dú)鈱ζ溥M(jìn)行解吸，通常情況下，吸附劑是可以循環(huán)使用的。吸附技術(shù)在化工行業(yè)VOCs治理中至關(guān)重要，常用的吸附劑主要有顆粒活性炭、活性炭纖維、樹脂、硅藻土等，其中活性炭吸附是應(yīng)用廣泛的一種治理技術(shù)。吸附技術(shù)工藝能耗低、操作簡單、前期建設(shè)費(fèi)用較低，但后期運(yùn)行維護(hù)相對麻煩且費(fèi)用較高，同時(shí)還存在一定的安全隱患，吸附劑自身易成為危險(xiǎn)廢物，因此單一的吸附技術(shù)已不被管理部門及排污企業(yè)認(rèn)可。因此，可以將其作為廢氣處理的前期處理工藝，并與催化燃燒技術(shù)、冷凝技術(shù)等相結(jié)合，協(xié)同處理VOCs廢氣。3.3冷凝技術(shù)。冷凝技術(shù)去除VOCs主要是根據(jù)各物質(zhì)在不同溫度下其飽和蒸汽壓的不同，通過降溫或是升壓，使廢氣中各有機(jī)組分的分壓等于該溫度下的飽和蒸汽壓，則有機(jī)組分冷凝成液體而從氣相中分離出來。冷凝技術(shù)適用于處理高濃度有機(jī)廢氣，凈化效率可達(dá)50%~90%，在化工行業(yè)VOCs治理過程中，一般可將其與其他技術(shù)相結(jié)合，如冷凝-吸附、冷凝-催化燃燒等，冷凝技術(shù)作為預(yù)處理工藝可以減輕后續(xù)處理工藝的負(fù)擔(dān)，提高廢氣處理效率。3.4膜分離技術(shù)。膜分離技術(shù)是近年來出現(xiàn)的一種新型的VOCs處理技術(shù)，由于VOCs各組分的滲透性不同，通過調(diào)整系統(tǒng)壓差，所選擇的特定的膜能夠?qū)ζ溥M(jìn)行分離，從而實(shí)現(xiàn)對VOCs廢氣進(jìn)行治理。雖然該技術(shù)成本較高、運(yùn)維工作復(fù)雜，但其具有工藝流程簡單、能耗低且不會(huì)產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)有較高的VOCs回收率，化工行業(yè)高濃度有機(jī)廢氣回收的時(shí)候通常采用該技術(shù)。3.5熱氧化技術(shù)。熱氧化技術(shù)是利用高溫將有毒有害的VOCs氧化成無毒無害的CO2和H2O的技術(shù)。根據(jù)工藝的不同，可將其分為直接燃燒法、蓄熱式氧化法等[6]。3.5.1直接燃燒法。直接燃燒法在化工行業(yè)VOCs廢氣治理過程中應(yīng)用廣泛，以VOCs為燃料或助輔燃料進(jìn)行燃燒處理。以此方法處理VOCs時(shí)，需確保廢氣中VOCs濃度非常高；濃度低時(shí)若想采用此方法，需添加助輔燃料或著濃縮之后再進(jìn)行處理。直接燃燒法工藝技術(shù)成熟，但熱量回收效率卻只有40%~65%，而且燃燒室內(nèi)須保持較高的溫度，因此運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高。當(dāng)廢氣中含有氯、溴代有機(jī)物和芳烴類物質(zhì)時(shí)易產(chǎn)生NOx、二惡英和鹵素氧化物等污染物，并且對管道及焚燒爐爐體有一定的腐蝕性，因此在設(shè)計(jì)和操作過程要嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。3.5.2蓄熱氧化法。與直燃法相比，蓄熱氧化法增加了陶瓷蓄熱材料，蓄留由燃燒室出來的高溫氣體的熱量，并對進(jìn)入蓄熱床的VOCs廢氣進(jìn)行預(yù)熱。它可以分為蓄熱熱力學(xué)氧化(RTO)、蓄熱熱力學(xué)催化氧化(RCO)，二者都含有蓄熱室，后者較前者增加了催化劑(能夠降低反應(yīng)溫度)，從而降低運(yùn)行成本。影響蓄熱氧化法處理效率的主要因素為：廢氣停留時(shí)間、爐內(nèi)溫度和湍流(簡稱“3T”)。蓄熱氧化法的熱回收效率較高，一般能夠達(dá)到90%以上，當(dāng)廢氣中VOCs濃度足夠高時(shí)，一般只需要補(bǔ)充少量的輔助燃料或者不需要燃料系統(tǒng)就可以維持自燃。3.6低溫等離子體技術(shù)。低溫等離子技術(shù)是指通過介質(zhì)放電產(chǎn)生的高能粒子，經(jīng)過一系列復(fù)雜反應(yīng)(高能電子解離、電荷轉(zhuǎn)移和活性物質(zhì)攻擊等)，將有毒有害的VOCs廢氣分解成無毒無害的物質(zhì)的技術(shù)，是一種應(yīng)用于處理有毒有害物及難降解有機(jī)廢氣的新技術(shù)。該技術(shù)適用于處理低濃度有機(jī)廢氣，運(yùn)行成本低，但其技術(shù)不成熟、一次性投資大。

4結(jié)語

化工行業(yè)排放的VOCs成分復(fù)雜，且不同企業(yè)VOCs組成成分、濃度和流量均不相同，使用單一的處理技術(shù)在各方面均有一定的局限性，難以確保廢氣達(dá)標(biāo)排放。因此，需要根據(jù)企業(yè)廢氣實(shí)際產(chǎn)生狀況和特點(diǎn)、工程所在地特點(diǎn)合理選擇處理技術(shù)或使用組合處理技術(shù)。VOCs廢氣治理技術(shù)需具備以下特點(diǎn)：(1)處理工藝適應(yīng)性強(qiáng)，能夠適應(yīng)多種污染物及廢氣濃度的變化。(2)盡量回收有用物質(zhì)，減少污染物排放。(3)易于操作管理，安全系數(shù)高。(4)投資、運(yùn)行費(fèi)用低。

參考文獻(xiàn)

[1]趙琪．工業(yè)源VOCs氣體污染控制技術(shù)應(yīng)用研究[J]．化工管理，2020(23)：64-65．

[2]解光春．催化燃燒法在VOCs治理應(yīng)用中的安全問題及防范措施[J]．安徽科技，2019(07)：53-54．

[3]陳傳斌，鄭達(dá)，豆閌．化工企業(yè)VOCs治理技術(shù)研究進(jìn)展[J]．環(huán)境與發(fā)展，2019，31(11)：68-69．

[4]江蘇省重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放量計(jì)算暫行辦法．

[5]赫潔．大氣污染區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控中VOCs的控制研究[D]．河北工業(yè)大學(xué)，2012．

[6]田潔，劉寶友．VOCs治理技術(shù)分析及研究進(jìn)展[J]．現(xiàn)代化工，2020，40(04)：30-35

作者:李瑞雪* 史風(fēng)華 王文文 單位:江蘇南大華興環(huán)保科技股份公司