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VOCs的凈化處理技術有哪些?

作者:柱狀活性炭 日期:2018-08-10 9:53:19 人氣:

VOCs的凈化處理技術有哪些

揮發性有機廢氣(Volatile Organic Compounds,VOCs)是指空氣中存在的,在室溫下蒸汽壓大于70.91Pa,沸點低于260℃的揮發性有機物質。包括烷烴、VOCs芳香烴、烯烴、醇類、醛類、酮類、鹵代烴。VOCs具有毒性、致癌性危害人體健康,而且還能通過光化學反應產生光化學煙霧,是空氣污染的主要污染物之一。

VOCs的凈化處理技術有以下幾類

目前,對VOCs的治理方法主要有熱破壞法、吸附法、吸收法、光催化劑降解法、冷凝法和生物控制等方法。

(1)熱破壞法

熱破壞法分為直接火焰燃燒法和催化燃燒法。雖然直接火焰燃燒法對VOCs的去除率可達99%,但由于在大多數情況下,VOCs的濃度較低,通量較大,在沒有輔助燃料時不足以燃燒,實用意義不大。

催化燃燒法適合處理量大、濃度低的有機廢氣。催化燃燒能耗低、效率高,轉化率在95%以上,不易生成高溫下的二次污染物如二噁英、氮氧化物等。催化燃燒的關鍵是研發起燃點低、催化活性高、穩定價廉的催化劑。目前,國內外已有不少學者對它展開了研究工作。Kim等人研究了Pt,Pd的原子比例對Pt-Pd/γ-Al2O3催化劑活性和穩定性的影響,發現恰當的Pt-Pd原子比例可以促進Pt和Pd的協同作用,提高催化劑的活性和穩定性。國內學者余鳳江等人采用共沉淀法制備了Cu-Mn-Ce-Zr復合氧化物催化劑,考察了對苯燃燒的催化活性,結果表明,該催化劑具有優良的催化活性,完全轉化溫度只有182℃。

(2)吸附法

澳门百家必胜方法吸附法具有效率高、凈化徹底、易于推廣實用、環境效益和經濟效益良好等優點。目前最成熟的吸附系統是1977-1979年在日本開發成功的蜂窩輪吸附。經過多年的改善,蜂窩狀吸附輪的性能得到了不斷的提高,Mitsuma Y等人提出的制造蜂窩輪新方法,能夠使VOCs的去除率高達90%-95%。

吸附法處理廢氣的關鍵是吸附劑。常用的有活性炭、活性氧化鋁、硅膠、人工沸石等。另外,據張洪林等人的研究,爐灰渣也可以作為吸附材料,由于吸附劑容易失效,頻繁更換所導致的高額費用是限制吸附法推廣應用的瓶頸。

(3)吸收法

澳门百家必胜方法采用吸收法治理氣態污染物在無機污染物治理中得到了廣泛的應用,但對于有機廢氣,由于其水溶性一般不好,因而應用不太普遍。目前吸收有機氣體的主要吸收劑是油類物質,但也有人另辟新徑。日本的上殊勇等人根據環糊精對有機鹵化物親合性極強的特性,以環糊精的水溶液作為吸收劑對含有機鹵化物的有機廢氣進行吸收,這種吸收劑具有無毒不污染,捕集后解吸率高,可反復使用的優點。

(4)光催化降解法

1972年日本的Fujishima和 Hondal發現TiO2單晶電極分解水,標志著納米半導體多相光催化新時代的開始。國外通常采用TiO2粉末作為光催化劑降解苯系物。美國KSE公司開發出一種專利催化吸附劑,通過光催化氧化處理VOCs。劉亞蘭等人將納米TiO2與活性炭纖維復合,用來降解甲醛,進一步提高了凈化效率。利用TiO2作為光催化劑凈化空氣的技術在國外已逐漸成熟,但國內的研究較少,近幾年在做初步實驗研究和動力學探討。

(5)冷凝法

利用VOCs在不同溫度和壓力下具有不同的飽和蒸氣壓的性質,采用降低系統溫度或提高壓力,使VOCs從廢氣中分離。實驗表明,冷凝法對沸點在60℃以下的VOCs的去除率為80%-90%。此法適用于VOCs濃度大于5%的情況,對VOCs濃度太低的廢氣處理效果不理想。

(6)生物控制法

生物控制法是近年來發展起來的空氣污染控制技術,其實質是附著在生物填料介質上的微生物在適宜的環境條件下,利用廢氣中的污染物作為碳源和能源,維持其生命活動,并將它們分解為CO2和H2O等無害無機物的過程,目前在發達國家已是成熟的工藝,是處理含VOCs廢氣的首選技術。在國內,生物控制法的優越性也日益被人們所認識。浙江大學采用自主研制的新型復合生物濾塔,耦合凈化處理某制藥廠含H2S(166.0-891.5mg/m3)和揮發性VOCs(100.0-1051.1mg/m3澳门百家必胜方法)的混合廢氣。由于復合生物濾塔同時具備了生物滴濾塔(BTF)和生物過濾塔(BF)的優點,在處理含H2S和VOCs混合廢氣時具有高效、節能、低耗等明顯優勢。

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