工业废气处理技术研究于前景展望

发表时间:2020/5/6   来源:《基层建设》2020年第2期   作者:赵汝祥
[导读] 摘要:随着经济的高速发展,石油化工、印刷印染等行业的工业企业产生的工业有机废气越来越多。
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        摘要:随着经济的高速发展,石油化工、印刷印染等行业的工业企业产生的工业有机废气越来越多。在当前工业有机废气排放机制尚不健全的情况下,有些有机废气未经处理就排向了大气,使大气受到了严重的污染。一方面给人们的身体健康带来了威胁,另一方面与经济的可持续发展也是相悖的,因此采用合理的有机废气处理技术,加大废气处理力度具有非常重大的意义。工业有机废气的处理已成为了亟需解决的重大环保问题,受到了该领域学者的高度重视,基于此,本文就相关问题进行了研究,以供参考。
        关键词:工业废气;处理技术;前景展望
        引言:
        我国经历了从手工业、机器大工业一直到现代工业这几个阶段,社会分工在不断地迅猛发展,工业作为我国第二产业的主要组成部分,分为轻工业和重工业两大分类。工业伴随着其不断的发展的同时,工业也产生了大量的有机废气、废水以及废渣。因此对于工业废物的排放方式的选择以及研究出新型适用的工业废物的处理途径显得尤为重要,工业有机废气治理在控制环境污染的方面具有更加重要的意义。
        1.工业有机废气处理的技术
        1.1吸收法
        该处理技术的原理实际上就是吸收剂跟有机废气充分地接触,通过物理或化学方法将有机废气净化。根据不同的吸收原理还可以对液体吸收法进一步分为化学吸收法和物理吸收法。其中物理吸收法的原理是根据物质的相似相容原理,通过将有害气体溶解于吸收剂中,从而达到净化有机废气的目的。例如,可以采用水作为吸收剂来吸收一些有害物质,比如甲醇等。在对环境实施治理时,其中一个重要手段就是吸收法。这种方法不仅可以达到对气态污染物实施有效转化的目的,而且可以将污染物转化为一种有用的产品。当前,该技术已经很成熟,在设计以及操作等环节中,积累了一定经验。正因为该治理方法适用性强,所以在大气污染得治理工程中应用较多。
        1.2吸附法
        吸附法分为化学吸附和物理吸附,能够利用将废气污染物吸附在固体表面,然后集中去除。化学吸附剂主要用于水相污染物的处理中,对有机废气的去除效果不明显。因为化学吸附剂与气体接触的时间较短,不能进行有效反应,吸附效果不是很好。在实际生产中人们经常选择物理吸附材料进行有机废气去除,沸石、活性炭等吸附材料的孔状结构较大、物理吸附能力强,能够有效的去除有机气体。纤维吸附材料与颗粒状的吸附材料去污效果好、传质速率高。
        1.3紫外光分解法
        紫外光分解法是在光照的条件下,使用一定的催化材料提取空气中的带电荷的氢氧根离子使其与工业有机废气进行氧化还原反应,进而将工业有机废气进行分解、使其得到净化。紫外光分解工业有机废气主要由两种方式达到。第一是利用非正常的波长的光对工业有机废气进行光照,从而使工业有机废气分解;第二是在光照的环境,利用一些催化材料对工业有机废气进行分解。由于这种工业有机废气处理方式操作工序及技术要求都较高,仅应用于一些发达国家。
        1.4生物氧化法
        该方法就是通过微生物的分解作用,将有机废气中的有害气体进行分解,形成一种最简单的无机物,其本质就是将有害的有机物转化为一种无害的无机物,也就是附着在滤料介质中的一些微生物,在某一特定的环境下,这些微生物会充分地利用废气中的有机成分,将那些有机成分解为一种能源,对生命活动进行维持,并且将这些物质进行分解,最后成为二氧化碳和水。这种通过微生物的作用对废物实施治理的方法,已经存在一百多年的历史。在工业废气处理方面,这种方法应用得也不晚。目前,采用这种方法进行工业有机废气处理时,有机废气的生物处理装置主要有生物洗涤塔、生物滤池和生物滴滤池。生物处理技术特点是操作简单,能够在常温下进行,缺点是抗冲击复合能力差,微生物对生长的环境要求高等。


        1.5热破坏法
        热破坏法也称为燃烧法,是利用明显高于有机物燃点的温度将有机废气进行氧化、热裂解。该方法是目前研究和应用较多的有机废气治理方法之一,具体可以分为直接燃烧法和催化氧化燃烧法。直接燃烧法主要采用温度在650℃至850℃中的高温容器中进行,将废气中的有机物直接燃烧,最终生成二氧化碳、水等其他与环境友好的无害产物。直接燃烧法在适当温度和保留时间条件下可以达到99%的处理效果。当有机废气中含有足够多的有机可燃物,无需再加燃料就可以自身燃烧时经济性最好。当可燃有机废气含量较低时,可将废气在焚烧炉等设备内燃烧并保证一定的可燃烧温度及含氧量和停留时间。
        1.6冷凝回收法
        温度差会让有机物产生不同的饱和蒸气压,冷凝回收就是利用有机物的这种特点,通过调节压力和温度促使有机物分离。冷凝处理有机废气的效果比较好,净化程度相对比较高,但是操作过程却比较复杂,不适合日常使用。因为具体处理过程需要将水冷却到一定的温度才能完成,所以处理成本也相对较高,在应用过程中会有很多条件限制,只在一些特定条件下才会使用。
        1.7低温等离子体技术
        等离子体被称为物质的第四态,是由离子、自由基、电子、激发态粒子等其他粒子组成的导电流体,整体不显电性。等离子体技术具有效率高、运行费用低、占地少等特点,是近些年发展起来的一种处理方法。其机理是通过高压电极产生的高能电子与有机废气的分子进行碰撞,使其裂解和激化。当外加电压超过有机废气的着火电压时,气体就会被击穿从而产生混合体,混合体包括电子、离子及自由基等。在放电过程当中重粒子温度是很低的,并且整个体系呈现低温状态,故称为低温等离子体。低温等离子体处理有机废气的原理是通过高能电子、自由基等活性粒子和废气中的有害成分发生作用,使有害气体分子在很短的时间内分解,从而达到处理有害成分的目的。等离子体分为热力学平衡等离子体和非平衡态等离子体两种。热力学平衡等离子体,由于其电子温度和离子温度是相同的,体系温度比较高,故又称为高温等离子体。严格意义上的热力学平衡状态,所要求的条件非常苛刻,在实际当中是难以获得的。在实验条件下可以获得局域热力学平衡状态,这种状态下,各种粒子温度基本相同。由于非平衡态等离子体内部电子的温度远高于离子的温度,整个系统处于热力学非平衡态,表观温度比较低,故又称为低温等离子体。
        2.工业有机废气处理技术的前景展望
        通过以上几种工业有机废气处理技术的研究,目前较为成熟的技术为吸附法,这种方式的可以对工业有机废气处理的成本,应用的范围也较为广泛,但其使用效果却不太理想。紫外光分解法因为其本身技术要求以及设备的要求都较高,在我国的应用还尚未成熟,离广泛应用还有一段距离,仍然需要加大研究的力度。等离子体法在工业有机废气处理过程中对于设备的要求较低,成本相对尚可已经广泛应用,这种处理技术对于工业有机废气的处理较为彻底。
        在对工业有机废气处理的传统技术进行升级改进的同时,应该在根本上对工业产生的废气进行较为严格的控制,摒弃传统的粗率豪放型的生产方式,积极推进企业生产转型,施行新型的生产形势,将治理技术及设备进行定期的更新、升级的同时,有必要加强对环境保护相关法律法规进行大力宣传,将保护环境的意识灌输到各个企业甚至大众的生活中。
        结束语:
        工业有机废气是大气污染物的重要来源。随着经济的发展,工业有机废气越来越多,大量工业废气排入大气。工业有机废气成分复杂,若不加以有效处理,直接排放会严重污染大气环境,因此废气处理的重要性不断凸显。人们要根据实际需求运用相应的废气处理工艺,对处理效果进行精细评价,这样才能不断提升废气处理工艺水平。
        参考文献:
        [1]吴玉丽,肖羽堂,王艳杰.挥发性有毒有害工业有机废气处理技术研究进展[J].世界科技研究与发展,2017(03):29-34.
        [2]吴庭吉,郭可可,陈光秀.工业有机废气处理的技术分析及前景展望[J].中国资源综合利用,2017(5):49-51.
        [3]罗秋容,黄世裕.分析有机废气新型处理技术应用的研究进展[J].环境与发展,2017,29(08):91-92.
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