有机废气治理技术问题分析

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年第26期   作者:谢楚君
[导读] 我国经济建设的快速发展,人们生活水平的提高,各行业的不断进步,
        谢楚君
        身份证号码:440981199111262223
        摘要:我国经济建设的快速发展,人们生活水平的提高,各行业的不断进步,使得我国快速进入现代化发展阶段的同时对于我国整体环境的破坏也是非常严重的。随着我国经济的快速发展,国家越来越重视有机废气治理技术的应用工作。
        关键词:有机废气;治理技术
        引言
        近年来,我国加大对于环境污染和能源节约的力度,已经取得了非常不错的成就和成果。可持续发展理念要求减少浪费、防止污染、提高资源利用率。而有机废气作为工业生产的副产物,会污染大气、威胁人体健康,做好治理工作可以提高资源利用率,降低工业成本。在国家大力倡导绿色、环保、节能的背景下,各个生产行业也更加注重有机废气的治理技术的发展。
        1生物法处理有机废气的技术概况
        1.生物法的基本概念,生物进化法的实质是氧化分解过程,即附着在多孔、潮湿物质上的活性微生物会吸附废气中的有机化合物来为自身的基本生命活动提供能源和养分。此外,对于微生物吸收废气中的有机物过程而言,主要是将这类有机物转化为二氧化碳、水等简单无机物以及细胞的组成物质,通过这个过程就能减少废气中有机物的数量,从而达到净化效果。2.生物法处理有机废气机理,目前,行业内使用生物法处理挥发性有机废气的主要机理是基于生物膜理论。生物膜是微生物群体在固定载体表面生存过程中产生的黏性膜结构,如果周围环境较为湿润,那么废气中的有机物就会为微生物提供生长养料,通过氧化分解反应,不仅能够有效分解废气中的有机物,还能促进微生物的生长与繁殖,进而就能在载体表面形成一定厚度的生物膜,这种类型的生物膜能够处理浓度较低或可降解性较强的废气,并发挥良好的净化效果。3.生物法处理VOCs的工艺特点,对于生物法处理VOCs废气工艺而言,其存在较强且较快的适应能力,即使污染物的类型不同,但是都能将污染物作为代谢底物进行降解和转化。此外,生物法处理VOCs工艺相比传统的废气处理技术而言,其具有效果好、资金投入成本低、安全性能好、不会产生二次污染、过程管理简洁等优点。同时,废气生物处理吸收剂存在较强的再生功能,能直接对微生物进行吸收,从而无需设置专门的设备对废气中的微生物进行吸收与吸附,简化了工艺处理流程,降低了机械设备操作运行的费用。
        2冷凝回收技术
        冷凝回收技术作为一种新型有机废气处理方案,在实际应用中表现出较强的适应性,该项技术不仅能够去除废气中的有机物,保护环境,还可以将有机物回收二次利用,降低了工业生产成本,综合效益明显。冷凝回收技术流程为吸附、脱附、回收,但在脱附阶段也存在一定的缺陷问题,特别是二次污染、活性炭寿命短等问题。所以在蒸汽脱附后要进行冷凝处理。大部分脱附介质都是采用稀有气体,稀有气体由于惰性强所以很大程度上避免了二次污染,特别是在回收可溶性有机物时,其应用效果更佳明显,不仅能够延长活性炭使用寿命,还降低了处理回收成本。在选择稀有气体时,要注重其经济性和便捷性,其中氮气综合效益最高,不仅氮气提取技术成熟、成本低,还可以满足冷凝回收技术要求。
        3挥发性有机废气治理技术
        挥发性有机废气是我国比较常见的大气污染物,为了取得比较理想的治理效果,需要加强对各项治理技术的研究和应用。目前较为经济的挥发性有机废气治理技术,大多数都是通过清洁生产的方式,在源头减少挥发性气体废气的排放与扩散。但在石油、化工等行业内并没有形成完善的清洁生产技术标准以及体系,各级管理部门对不同的设备生产的改造与升级也重视不足。部分行业或者企业在生产过程中,经常会以降低成本和提升生产效率的方式,使用多样化的治理技术进行管理,使得生产制度难以取得预期效果。

目前国内常用的治理技术主要为吸附法、吸收法和催化燃烧法等,此类技术的局限性较大,一般只适用于中高浓度或者小挥发性的废气治理工作,治理效果较弱。除此之外,还需要对挥发性有机废气治理技术进行综合探讨,注重对现有技术的创新和改革,引入国内外先进技术和方法,形成独具特色的挥发性技术管控体系,使其发挥重要的价值作用。一般而言,生产制造企业中的钢铁、化工等企业若是在废气排放过程中并没有经过二次加工就直接排放到大气生产中,会给环保工作带来较多不便之处,同时还会给人们的身体健康带来疾病影响和负面影响,因此该项工作的治理方式已经成为了社会各界的最终讨论话题。
        4催化燃烧反应器
        催化燃烧是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂降低反应的活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。采用催化燃烧工艺具有如下优点:1.有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低可快速启动,仅需15-30分钟升温至起燃温度,并且余热可回收,系统能耗显著减少且降低设备成本。2.操作方便,可实现自动控制,安全可靠。3.系统占地面积少。4.采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂,比表面积大,阻力小,净化率高;使用寿命长,催化剂使用寿命大于2年,并且载体可再生。5.适用范围广:催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体,即它适用于浓度范围广、成分复杂的各种有机废气处理。6.处理效率高,无二次污染:用催化燃烧法处理有机废气的净化率一般都在95%以上,有机物终产物为无害的CO2和H2O(杂原子有机化合物还有其他燃烧产物),因此无二次污染问题。此外,由于反应温度低,能大量减少NOx的生成。
        5生产线有机废气治理
        有机废气净化装置启动时,采用电热管加热的方法,利用空气的热量传递作用,对设备及催化剂进行预热并达到所需温度。有机废气由烘箱排风机从烘箱中引出,送入催化燃烧净化装置,因为进入催化剂前的气体温度必须达到催化起燃温度250℃-350℃,才能有效催化氧化净化,而烘箱排出气体温度一般低于250℃-350℃,所以需要补充热量。为了节约能源,通过换热器间壁换热的方法加热未净化的冷废气,即利用净化后的高温气体通过换热器加热烘箱排出的温度相对较低的初始废气,从而提高进入催化剂前废气的温度,达到减少燃料消耗从而节能的目的。在废气浓度较低时,经换热器换热后的废气达不到催化起燃温度,则还需依靠预热室电加热补充热量,使废气达到催化起燃温度,再进入催化床进行催化氧化反应。废气中的有机物在催化剂铂钯的作用下生成CO2和H2O,同时放出热量使气体温度升高。在合适的浓度条件下,催化净化后的气体放出的热量使净化后的气体温度升高,通过废气换热器换热,能让烘箱初始废气在换热器的作用下直接达到催化起燃温度,而无须电加热的补充,预热室电热管可以完全停止工作,催化燃烧装置完全依靠废气反应放热维持所需的热平衡,达到无须外界补充热量的无功运行的最佳状态。高温净化气经废气换热器换热后,还有较高的温度,经气水交换器把剩余的热能回收,加热热水,输送到生产线用于产品的水洗工序。
        结语
        综上所述,现阶段国家越来越重视有机废气治理技术的应用工作,并逐步加大社会各界对于该项工作的认识和重视程度,进一步提升环境治理的效率,确保生态环保的可持续发展之路。
        参考文献
        [1]汪涵,郭桂悦,周玉莹,等.挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].化工进展,2009,(10):1833-1841.
        [2]李梦,杜刚.挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].环境与发展,2011,23(9):118-118.
        [3]孙丹,董孝华.挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].科研,2016,(7):261-262.
       
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