科普—— VOC降解及处理方法

常见的几种处理方法

• 催化氧化还原反应净化装置：工作原理：利用催化触媒的作用，把有机分子在相对较低的温度下（250℃-300℃）分解成CO2和H2O。

优点：净化彻底，无二次污染，在分解过程产生的热量可以维持催化所需的能量，且能回收利用，比较节能。缺点：适合温度在100℃以上2000mg/m3——5000mg/m3中高浓度废弃的治理，浓度≤600mg/m3废气就不合适选用该净化装置。

• 吸附净化装置：

工作原理：利用活性吸附材料特有的丰富微孔，利用物质之间极性原理来吸附接触他表面的废气分子，达到净化的目的。

优点：比表面积大，适合大风量低浓度有机废气，吸附废气范围大，尤其对油漆废气有良好的吸附净化效果。缺点：针对高浓度废气净化效率不高，不适合高温废气，超过45℃会产生不吸附的情况

• 直接燃烧净化装置：

工作原理：利用有机物在高温850℃直接分解成CO2和H20。

优点：保持一定的停留时间，能高效处理高浓度，高分子粘性物质和恶臭有机废气。缺点：针对低浓度有机废气需要耗费大量的能耗来维持分解所需的热量

• 生物净化：

工作原理：利用生物细菌的吞噬作用来净化有机废气。优点：净化成本低。缺点：不适合浓度起伏不定及环境温度一年四季变化较多的地区，会造成菌类死亡，针对高浓度废气净化投资会较大。

• 等离子净化：

工作原理：利用等离子高能电解的原理，分解有机分子达到净化的目的。

优点：理论上净化效果优良，净化范围比较广。缺点：目前只停留在理论及实验室阶段，尚不能推广应用，目前的技术要达到各种形式的净化效果，投资成本会很高，不适合投入使用。

• RTO蓄热式废气治理装置：

工作原理：处理方式与热力焚烧原理相同

优点：利用高品质的蓄热体材料可以达到设备自身净化后产生的热量来加热进气温度，使分解能耗降低，适合常温/高温/低浓度废气。

缺点：目前国产高品质蓄热体基本生产不了，全部依赖进口。故达不到理论所需达到的蓄热性能，从而失去蓄热的明显优势，造价相对比较高，性价比失衡。

治理方式确定

废气组成分成苯，脂，酮类有机溶剂挥发的废气，浓度不高，温度常温。针对此类废气最成熟，最简便的操作方法就是活性炭吸附净化法。

活性炭的吸附特性

在工业上使用的物理吸附剂，除活性炭外，还有活性铝，硅胶，分子筛等。不同的吸附剂具有不同的吸附特性和使用范围

 从表中可以看出，对吸附废气中所含有的有机溶剂，用活性炭作为吸附剂是最适宜的。这是因为其他吸附剂具有亲水性，能吸附气体中的水分子，而对无极性或弱极性的有机溶剂，吸附率低，而活性炭则相反，它具有疏水性，对有机溶剂有较高的吸附效率，另外，活性炭具有远比其他吸附剂较高的比表面积，一般约为500~1500㎡/克。因此，在净化有机溶剂废气中，多使用活性炭作为吸附剂。

虽然分子筛作为吸附剂对有机分子也有优良的吸附性能，但他的亲水性，他的微孔孔径的人为固定化，造成不能全覆盖吸附大分子，小分子或者中分子都包含的废气，所以针对涂改废气不能达到环保排放要求。而活性炭的微孔在高温下对材料的碳化过程中基本是纯自然生成，微孔大小都会存在，所以可以做到全覆盖各个类型大小分子的吸附，针对个别分子，可以靠增加使用量来达到环保排放要求。

活性炭吸饱后和后需要再生或者更换，但如果用户的生产量和溶剂的消耗量都比较大，那就不可能采用更换活性炭的方法，这样会大大增加运转费用，因为三四天就需更换，这样频繁的次数不符合经济节约的原则，只有采取脱附再生，使活性炭能多次使用，才比较实际和经济，脱附装置采用有机废气催化燃烧净化装置，因为活性炭的再生温度是≥50℃，而催化燃烧净化装置排出的空气也在≥180℃，这样刚好利用此温度对活性炭进行脱附，利用温度调节系统对排出的气体温度进行降温处理，然后调节到适合脱附的温度后进入活性炭罐内进行预热升温，控制脱附的速度，如果太快会造成脱附设备负荷增加，产生不安全隐患，太慢会浪费能耗，最佳的温度是脱附顺利的前提保障。脱附出来的有机分子属于高浓度废气，再送入催化净化装置内进行氧化还原分解，因催化燃烧净化的最佳工作状态是中高浓度的有机废气，这样会在催化剂升温结束后不需要依靠外来能源的加热，只要依靠足够的废气浓度来进行氧化分解产生的热量来维持正常工作就行了，而分解后的气体也能重新回入活性炭吸附装置内进行再生工作，这样就比较节能和方便，催化燃烧净化装置针对该活性炭净化装置的处理量，选型基本上是活性炭吸附装置处理量的10%-20%。

有些单位采用RTO作为脱附装置，从理念上来说，RTO要求出风口的温度尽量低，才能确保90%的热量保留在设备内，如果把温度提升到120℃，就违背了蓄热的要求，还不如回到催化燃烧净化上来，催化燃烧脱附出来的废气在300℃范围内就可以分解，产生的温度经过一级换热器后可以有150℃-180℃的温度，仅需适当调节后就可以送入活性炭进行脱附，这样无论从投资角度还是节能角度来说都是最合适的。