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摘要:随着18世纪工业革命以来,工业在全球得到大力地发展。我国的工业发展水平逐步提升,占据了我国经济建设中的重要部分。随着我国工业企业的逐渐增多,在其生产过程中排放的大量有机废气却对环境造成了很大的污染,对我国环境建设产生了负面的影响,本文针对此现状,针对有机废气的来源和危害、治理有机废气的意义、有机废气的治理方法三个方面进行探究,以便做好有机废气的回收及治理工作。
关键词:有机废气;回收治理;方法
引言
目前,大气污染带来的负面影响已经日益凸显,大气污染的治理迫在眉睫,是当今世界每一个国家每一个公民的责任。工业有机废气则是大气污染物的主要来源之一,工业废气的大量排放不仅影响了大气环境,也给人们的身体健康带来了很多威胁。
一、有机废气的来源与危害
有机废气是常见的大气污染物,来自于各个行业所排放的含氟废气、气态碳氢化合物、恶臭气体、化工废气等。有机废气的主要成分如下:碳烃化合物、苯及苯系物、醇类、酮类、醛类、酯类、胺类等有机化合物。这些物质的存在不仅仅会对环境造成污染,也会给人体的身心健康构威胁。不同类型的有机废气所产生的负面影响也是各种各样。其中常见的危害是:神经系统出现障碍、大脑中枢神经受损等。如果有机废气中苯酸类浓度超标,则会使全身出现中毒的症状,严重时还可以导致死亡;若腈类物质浓度超标,则会出现呼吸困难等症状。
因此,有机废气的回收和治理也是当今一项重要的工作。
二、有机废气治理的重要性
如上文所示,有机废气的大量出现不仅污染了环境,而且严重威胁到人类的身心健康,需要采取相应的手段,及时回收有机废气,对其进行净化处理,以便推动企业的稳定健康发展,降低其危害性。
有机废气的治理,主要是指在工业生产过程中对所产生的有机废气通过特定的技术手段进行吸附、过滤、净化的处理工作。利用合理的科学技术,采取适当的方式,尽可能地减少有机溶剂的用量与石油的损耗,或者是通过回收、净化等手段来对有机废气产排量进行控制。但是有机废气的污染源各种各样,分布区域比较广泛。
有机废气的排气净化是目前应用最广泛的一种有机废气治理方法,它的废气处理及净化效果非常好,吸附、净化和过滤作用也是相对较强。通常情况下,有机废气处理中所要除去的物质比较多,不同物质在处理方式和手段上也各有不同。
三、有机废气的处理方法
回收法和消除法是进行有机废气处理的主要方式。回收法是一种物理处理方法,这种方法能够在一定的压力环境和温度下,利用不同类型的渗透膜对挥发性物质进行合理有效的处理。消除法主要采用生物和化学的处理方法以此来对有机废气进行分解,以光、催化剂、一定的热量为根本,将废气通过化学反应分解为水和二氧化碳这种无毒物质。本文针对于以下几种方法进行简要的阐述,以供参考。
3.1 吸附法
通常情况下,活性炭常常呈粉末状或者颗粒状,有良好的吸附作用,但是对于一些苯类等大分子的挥发性气体吸附效果明显,而对于一些甲醛等小分子的物质吸附能力较弱,所以需要经过特殊加工后才可以应用到净化设备中。加工后的活性炭表面会出现许多细微的小孔结构,这一结构大大提高了吸附率,有利于活性炭对有机分子良好的吸附,进而减少有机废气的污染。活性炭的吸附作用主要通过以下两种途径实现:一是吸附净化、另一个是热脱再生。第一个方面是借助特定的排气风机将收集来的废气传送到吸附床上,吸附床吸附有机废气中有害部分,经过此环节,有害部分被留下,从吸附床上释放出的则是无害气体,以此实现有机废气的净化。后者主要针对的是吸附床的饱和情况:吸附床在吸附了大量的有害气体后,逐渐达到其饱和度,因此无法正常继续发挥其功能,这时需要采用热蒸汽等方法进行加热,再生,将吸附的有机物质被脱出,再进行回收,以便循环使用,这种方法即为热脱再生。活性炭具有良好的吸附作用,在有机废气净化处理中得到了广泛的应用,同时在技术层面也相对成熟,目前此种方法使用比较普遍。
3.2 催化燃烧法
催化燃烧法的原理是:借助特定的催化剂,在燃烧过程中,利用有机废气进行自身分解时产生的热量来促进该反应的持续进行,从而达到治理有机废气的目的。
首先需要完成对有机废气的收集,借助特定的燃烧装置,利用燃烧中所释放的热量来完成对有机废气的处理。这种方式代替了传统的燃烧方式,操作便捷,节能效果显著,净化作用良好,其燃烧所产生的热能利用率较高。催化剂的应用可以有助于热量的收集,工厂所产生的热量在这个过程中可以得到充分的使用,使得资源的利用率大大提高。这里需要特别注意,某些气体在燃烧过程中对操作条件和周遭环境有着严格的要求,因此会提高有机废气的处理成本。
燃烧法所使用的催化剂大多为贵金属,例如:铂、钯等等。在此过程中,技术人员需要通过专业的操作,充分回收热量,实现资源的节约。催化剂毕竟是一种化学物质,其中毒现象在燃烧过程中也偶有发生。在燃烧时,需要控制催化剂在适合的温度下进行,从而保证催化剂可以充分发挥其作用。
3.3冷凝法
冷凝法进行有机废气处理的原理是:利用不同物质在不同温度下其饱和度各有差异,以此通过降低温度的手段来达到其饱和度,使处于气态的挥发性物质冷凝,以此分离出有机废气中的有害物质。
但是该法步骤很多,过程相对繁琐,对温度等参数的要求也很高,仅仅在室温下的冷却水不能达到所期待的结果。所以通常会使用冷凝法与其他处理方法相结合的方式进行操作。此方法通常应用于风量小、浓度高、温度较低、净化浓度较高的处理环节中,在制药行业的中出现比较普遍。
3.4 分离法
有机废气分离法的原理主要是:废气中的各种成分在进行聚合物修复膜的穿透时,其速度会随着其性质以及膜的特点的不同而产生显著的差异,利用这种差异达到有害成分的分离。
其中膜分离技术对以下几种物质有较高的回收率:氯化有机物、烷烃物质、酮、酯等。这种方法操作比较简单,效率较高,操作方面有很强的灵活性,便于控制。此法在有机物回收中被采用,这样不但可以提高了有机物的利用率,在一定程度上也提高经济效益,因此应用范围比较广泛。
四、有机废气回收和净化的前景
据实验显示:在光照情况下,对有机废气进行处理工作,一些自由基性质的物质会出现在半导体材料中:比如氧化锌等。这些自由基物质的出现提高了反应速度和应用效率,使得其物质回收更为便捷。并且自由基物质在遇到氯化物和苯系物时,在降解方面发挥着积极的作用。
根据以上的发现,经过较长时间的研究,二氧化氯催化技术和苯系物质降解出现了。但是这一技术发展还不够深入,且应用范围具有局限性,成本较高,因此该技术还需要继续不断探索。
五、总结
总而言之,有机废气的存在对于大气环境和人类的身心健康都有着明显的负面作用,各个工业在进行经营发展时,应该将有机废气的净化与回收工作放在第一位,采取合理、有效的手段减少有机废气的排放。为了提高有机化合物的净化效果,提升其经济价值,应该从各种方法中取长补短,进行结合,运用多种技术,创建一个更为完善、科学的净化与回收系统,以此实现我国可持续发展。
参考文献
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作者简介
徐以秋(1990-),男,汉族,籍贯江苏,职务/职称初级工程师,学历本科,研究方向:环境工程废气治理。