VOC废气治理工程技术方案研究

VOC是具有挥发性能的有机废气,它产生的途径较为多元化,并会对空气产生较大污染。我国在VOC废气治理上取得的 成就较为显著,但是处理效果仍然有待提升,这就需要对其进 行深入研究,不断优化VOC废气治理技术,为环境治理提供 帮助。

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1 我国VOC废气治理现状

1.1 冷凝式治理

在当前废气治理工作中,冷凝式VOC废气治理使用频率相 对较高,该方式的的应用原理为:在不同温度条件下有机物质 的饱和度也存在较大差异,在对系统压力进行调节的过程中蒸 汽中所包含的有机物会被冷凝析出,这就能够让VOC废气得到 最大程度的净化,将蒸汽中的有毒物质进行消除,并将其中的 可再利用物质进行回收。该技术在应用中的优势是操作简便, 缺点是对于VOC废气成分较少的企业很难实现彻底的废气分 离,需要将先进技术应用其中才能起到较好的分离效果,但是 其成本相对较高。由此可知,冷凝式治理对于低浓度的废气治 理效果较差。

1.2 燃烧式治理

燃烧式治理就是借助燃烧方式来实现VOC废气治理工作。 该方式可分为三大治理种类:第一, 将VOC废气直接燃烧处理。 这就能够将废气得到最大程度的治理,但是如果废气中VOC含 量较少则处理效果并不显著;第二,借助其它物质将VOC废气 引燃,让VOC废气得到更快速的燃烧,但是该方法需要花费较 高成本;第三,在燃烧过程中加入催化剂,这就能够降低燃烧对 温度的依赖性,减少废气燃烧所需能量,这就能够实现该技术 的普遍推广。

1.3 溶解吸纳治理

利用溶解吸纳技术进行VOC废气治理是对废气的可溶性 加以利用,将废气中有害成分溶解在水中,并将其进行转变,让 VOC废气不会再对环境产生不利影响。该技术在实践中具有 很好的实用性,但是要想实现大范围的VOC废气治理就需要消 耗更多水资源,造成较多水资源浪费,所以,溶解吸纳治理技术 在小范围的废气治理中具有良好使用效果。

2VOC废气治理的实际案例

2.1 工程概述

家具厂在生产中需要进行材料喷漆,在此过程中就有VOC 废气产生,该VOC气体的特点非常显著:气体中有多重有机物 包括甲苯、二甲苯、苯等,此外还有部分漆雾。在喷漆过程中产
生的废气含有较多有机废气,如果直接排放到空气中必然会对 环境造成较大污染。为了降低VOC废气对环境的影响,就需要 对该气体进行处理,因此,厂家需要针对该问题制定有效的 VOC废气治理技术方案。 在明确家具厂中VOC废气的来源之后,要想制定科学合理 的技术方案就需要对废气的性质加以了解。

在喷涂家具时,有 毒有害物质的来源是喷涂过程中挥发的有机废气,其特点主要体现在四个方面:

第一,VOC废气中包含的有机化合物较多,会对人体的呼 吸系统产生一定危害,这就需要对其进行处理,净化之后再进 行排放;

第二,如果所使用的材料为溶剂型,则其中所包含的固 体成分小于50%,溶剂含量约为50%,由于含有较高浓度的有 机化合物,因此利用活性炭吸附最为有效;第三,尽管废气中的 有机物具有较好的水溶性,但是如果完全使用湿法处理很难实 现VOC废气的完全处理。喷淋处理所使用的吸收液使用周期 大多为4个月,在吸收液饱和后就需要对其进行更换,并对饱和 吸收液进行处理以便回收利用;第四,在相似相溶原理的作用 下,能够利用有机溶剂作为吸收液进行废气的喷淋处理。通常 来说,有机溶剂吸收剂价格相对较高,系统运行需要较高的维 护费用,而有机溶剂的挥发性大多较好,很容易对空气造成 污染。

2.2 废气治理工艺设计

在对废气治理工艺进行设计时首先要对所使用的工艺进 行选择。在对设计方案进行选择时要综合分析废气的浓度、 成 分、性质等因素,并融入废气的排放特性,对环境经济进行综合 评价。在对废气处理工艺进行选择时,还要对处理方法的效果 进行评定,判断废气处理是否会对环境进行二次污染,并将适 宜的添加吸收剂应用其中,实现最有效的废气治理。与传统的 活性炭吸附相比VOC废气处理技术具有下列优势:

第一,与活性炭吸附相比利用吸收剂进行废气喷淋能够得 到更高的处理安全系数,在处理相同风量的废气时喷淋所使用 的引风机功率消耗更小,让废气处理工程的能耗得到大幅降 低;

第二,VOC废气处理技术的应用不需要进行活性炭更换,这 就能够降低废气处理系统的复杂程度,更易于进行系统维护工 作;第三,在实际应用中能够规避活性炭吸附所导致的高温高 压等隐患,提升系统运行安全系数。

2.3 湿式洗涤工艺

在该项目中湿式洗涤工艺所应用的是多级喷淋技术,将添 加剂填充在喷淋塔中,之后再对气体进行脱水,将气体中的颗 粒物以及有机物进行净化。填料塔的水管布置采用环形方式, 填料段所使用的是鲍尔环滤料。借助引风机让废气从塔底进 入到吸收塔中,在一级填料层中有喷淋水形成的水膜,水膜中 含有的植物吸收剂能够将透过水膜的大部分废气进行吸收。 在经过二级、三级喷淋系统时能够将剩余的VOC废气进行吸收,将废气中所含的有机污染物得到最大限度的吸收。填料塔 内的填料层是气液两相接触的主要场所,在填料塔的底部大多 安装有支撑板,以实现填料较大质量的堆放。在填料上方装有 填料压板,保证上升气流不会影响到填料。经过塔顶部的液体 分布器喷淋液均匀的喷洒到塔内填料上,并向下流动。气体从 塔底向上输送,经过气体分布装置均匀的与填料层接触,在填 料层中气体与液体进行均匀传质。为了减少气体所携带的喷 淋液,就需要安装气水分离器,让喷淋液留在塔内。喷淋液在 塔内能够进行循环使用,但是仍然不可避免喷淋液的损失,这 就需要定期对喷淋液进行补充,保证喷淋效果。

3VOC废气治理技术的发展方向

3.1 对生物分子转换加以利用

利用生物分子转换能够让VOC废气得到有效处理,将其中包含的有害成分转变为可利用成分并重新组合。该技术在实 际应用中资金投入相对较低,系统运行较为简单,在很多种 VOC废气治理中都能够加以应用。由于能够实现有害物质的 再利用,符合绿色发展理念,因此,该技术具有很大的推广利用 价值。

3.2 提取分离有害物质

该技术的应用能够将VOC废气中含有的有害物质提取出 来,将其从废气中分离出来,之后就能够将剩下的气体进行回 收利用。提取分离有害物质的处理方法能够实现废气中有用 气体的回收利用,降低有毒有害气体产生的环境污染,但是该 技术需要投入较多资金,因此在较大的工业园区中具有良好的 使用效果。在技术不断发展的过程中该技术也将得到不断完 善,使其适用范围扩大。

3.3 对光解技术加以应用

光分解技术治理VOC废气是当前较为新型的废气处理技 术,该技术就是利用催化剂以及光分解性能将VOC废气中的有 害物质进行分解,如今使用最为广泛的催化剂是半导体材料, 该材料催化效果好、价格低廉、安全无污染,因此具有广泛的适 用性。随着对催化材料的深入研究,能够对光解技术的发展起 到积极的促进作用。

4 结语

综上所述,VOC废气治理工程的必要性非常显著,随着科 技的发展VOC废气治理技术也不断完善,与新型技术不断相互 融合,这就为VOC废气治理指明了发展趋势。在实践中不同的 VOC废气治理技术都有自身优势,其应用范围也各有不同,这 就需要在应用中针对实际情况选择最有效的废气治理技术,减 少废气对环境的危害。

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