有機(jī)廢氣凈化處理設(shè)備

voc有機(jī)廢氣對(duì)人體的危害有多大

有機(jī)廢氣（簡(jiǎn)稱VOC）通常指的是在工業(yè)出產(chǎn)流程中形成的廢氣。

有機(jī)物能散發(fā)到大氣中主要是因?yàn)槠浞悬c(diǎn)低揮發(fā)性強(qiáng),為此我們又稱其為揮發(fā)性有機(jī)化合物。

有機(jī)廢氣的主要特點(diǎn)：有機(jī)廢氣通常都具有容易燃燒、容易爆炸、有毒害、不能夠溶解在水里面、能夠溶解在有機(jī)溶劑里面、處理困難程度比較大的特點(diǎn)。

有機(jī)廢氣的處理方法

目前在對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行處理運(yùn)用有：

1、活性炭吸附處理方法

2、催化燃燒處理方法

3、催化氧化處理方法

4、酸堿中和方法

5、等離子處理法等很多種不同原理與方法。

有機(jī)廢氣的主要構(gòu)成成分是：甲醛（CH2O）、本甲苯二甲苯等苯系物、丙酮丁酮、乙酸乙酯、油霧、糠醛、苯乙烯、丙烯酸、樹(shù)脂、添加劑、漆霧以及一些含碳?xì)溲醯挠袡C(jī)氣體等

工業(yè)氣體中有大部分是voc有機(jī)廢氣

1.惡臭氣體從其組成可分為五類。

2.一是含硫化合物,如硫化氫、硫醇類、硫醚類等;

3.二是含氮的化合物,如氨、胺類、酰胺、引噪類等;

4.三是鹵素及其衍生物,如氯氣、鹵代烴等;

5.四是烴類,如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等;

6.五是含氧的有機(jī)物,如酚、醇、醛、酮、有機(jī)酸等。

目前等離子處理方法存在高壓放電的問(wèn)題，容易出現(xiàn)爆炸的危險(xiǎn)特性，沒(méi)有專業(yè)的工程技術(shù)人員去設(shè)計(jì)完善的工藝設(shè)計(jì)，通常不建議使用這種方式。

VOCs有機(jī)廢氣來(lái)源和危害

有機(jī)的廢氣對(duì)人體的危害是多方面的,不同行業(yè)的有機(jī)物廢氣的毒性也是各不相同的,其中工業(yè)廢氣中十多種常見(jiàn)有機(jī)的廢氣對(duì)人體的危害主要表現(xiàn)為:1、苯類有機(jī)物多損害人的中樞神經(jīng),會(huì)造成神經(jīng)系統(tǒng)的障礙,當(dāng)苯蒸氣的濃度過(guò)高時(shí)(空氣中含量達(dá)2%),可以引起致死性急性的中毒; 2、多環(huán)芳烴有機(jī)物有強(qiáng)烈的致癌性;

3、苯酸類有機(jī)物能使細(xì)胞的蛋白質(zhì)發(fā)生變形或凝固,致使全身中毒; 4、腈類有機(jī)物中毒時(shí),可引起呼吸困難、嚴(yán)重窒息、甚至意識(shí)的喪失直至死亡;5、硝基苯有機(jī)物影響神經(jīng)系統(tǒng)、血相和肝、脾器官功能,皮膚的大面積吸收可以致人死亡;

6、芳香胺類的有機(jī)物致癌;7、二苯胺、聯(lián)苯胺等進(jìn)入人體可以造成缺氧的癥狀; 8、氮化合物有機(jī)物可致癌;9、有機(jī)磷的化合物降低血液中膽堿脂酶的活性,使神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生功能的障礙;

10、有機(jī)硫化合物,低濃度的硫醇可引起不適,高濃度的可致人死亡; 11、環(huán)氧乙烷，含氧有機(jī)的化合物中,吸入高濃度的環(huán)氧乙烷可致人死亡;12、粘膜有強(qiáng)烈的刺激性;13、戊醇可以起頭痛、嘔吐、腹瀉等。

有機(jī)廢氣凈化處理設(shè)備

大氣環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，廢氣排放治理也越來(lái)越得到政府、社會(huì)各界的關(guān)注。有機(jī)廢氣作為工業(yè)廢氣的主要組成部分，對(duì)大氣環(huán)境和人體影響較大，同時(shí)因其來(lái)源及成分復(fù)雜，處理難度及其所采取的處理方法也各不相同。本文簡(jiǎn)要分析常見(jiàn)有機(jī)廢氣種類及成分，以及常見(jiàn)有機(jī)廢氣的處理技術(shù)。

一、常見(jiàn)有機(jī)廢氣分類

VOCs（Volatile organic compounds）即揮發(fā)性有機(jī)化合物，是一類常見(jiàn)的大氣污染物，產(chǎn)生于油漆生產(chǎn)、化纖行業(yè)、金屬涂裝、化學(xué)涂料、制鞋制革、膠合板制造、輪胎制造等行業(yè)。有害的揮發(fā)性有機(jī)化合物主要包括丙酮、甲苯、苯酚、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。

工業(yè)企業(yè)中揮發(fā)性有機(jī)廢氣（VOCs）按產(chǎn)生來(lái)源劃分，主要有以下幾種：

1. 噴漆廢氣：主要成分為丙酮、丁醇、二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等揮發(fā)性有機(jī)化合物，主要產(chǎn)生于油漆噴涂等表面處理企業(yè)，常見(jiàn)的處理方法有油簾吸收、水簾吸收，再配合二三級(jí)的活性炭吸附等。

2. 塑料、塑膠廢氣：主要成分為塑料、塑膠等粒子受熱加工過(guò)程中揮發(fā)出來(lái)的聚合物單體，因塑料、塑膠組成成分較為復(fù)雜，廢氣中主要含乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯晴和丁二烯等烯烴類塑料聚合物單體，但濃度普遍較低、風(fēng)量大。涉及企業(yè)主要有塑料造粒企業(yè)、化纖生產(chǎn)企業(yè)、注塑企業(yè)、橡膠生產(chǎn)企業(yè)等，處理方法主要有活性炭吸收、等離子凈化等。

3. 定型廢氣：主要成分為其主要成分為醛、酮、烴、脂肪酸、醇、酯、內(nèi)酯、雜環(huán)化合物、芳香族化合物。涉及的企業(yè)主要為染整企業(yè)、化纖生產(chǎn)企業(yè)，通常采用水噴淋處理工藝和靜電吸附式處理工藝。

4. 化工有機(jī)廢氣：主要由化工企業(yè)排放產(chǎn)生，廢氣成分同化工企業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的化工產(chǎn)品種類有較大關(guān)系，普遍會(huì)采用冷凝回收及催化燃燒技術(shù)等凈化收集處理方法。

5. 印刷廢氣：主要成分為油墨中揮發(fā)出來(lái)的甲苯、非甲烷類總烴、乙酸乙酯、乙醇等。涉及的企業(yè)主要為含有油墨印刷工序的企業(yè)，主要如包裝品、印花等公司，一般采用活性炭吸附。

二、常見(jiàn)VOC 有機(jī)廢氣凈化處理方法匯總

優(yōu)先選擇成本低、能耗少、無(wú)二次污染的廢氣凈化處理方法，充分利用廢氣的余熱，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。一般情況下，石化企業(yè)由于其生產(chǎn)活動(dòng)的特殊性，排氣濃度高，多采用冷凝、吸收、燃燒等方法進(jìn)行廢氣的凈化處理。而印刷等行業(yè)的排氣濃度低，多采用吸附、催化燃燒等方法進(jìn)行廢氣凈化處理，下面就這幾種方法進(jìn)行簡(jiǎn)單概述：

1.冷凝回收法

冷凝法就是將工業(yè)生產(chǎn)的廢氣直接引入到冷凝器中，經(jīng)過(guò)吸附、吸收、解析、分離等環(huán)節(jié)的作用和反應(yīng)，回收有價(jià)值的有機(jī)物，回收廢氣的余熱，凈化廢氣，使廢氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)有機(jī)廢氣濃度高、溫度低、風(fēng)量小時(shí)，可采用冷凝法進(jìn)行凈化處理，一般應(yīng)用于制藥、石化企業(yè)。通常還會(huì)在冷凝回收裝置后面再加裝一級(jí)或多級(jí)的其他有機(jī)廢氣凈化裝置，以做到達(dá)標(biāo)排放。

2.吸收法

工業(yè)生產(chǎn)中多采用物理吸收法，就是將廢氣引入吸收液中進(jìn)行吸收凈化，吸收液飽和后進(jìn)行加熱、解析、冷凝等處理，回收余熱。在濃度低、溫度低、風(fēng)量大的情況下可踩踏吸收法，但需要配備加熱解析回收裝置，投資額大。涉及油漆涂裝作業(yè)企業(yè)常用的油簾、水簾吸收漆霧的方法，即常見(jiàn)的有機(jī)廢氣吸收法。

3.直接燃燒法

直接燃燒法就是利用燃?xì)獾容o助性材料將廢氣點(diǎn)燃，促使其中的有害物質(zhì)在高溫燃燒下轉(zhuǎn)變成無(wú)害物質(zhì)，該方法投資小，操作簡(jiǎn)單，適用于濃度高、風(fēng)量小的廢氣，但其安全技術(shù)要求較高。

4.催化燃燒法

催化然后就是將廢氣加熱經(jīng)催化燃燒后轉(zhuǎn)變成無(wú)害的二氧化碳和水。該方法適用于溫度高、濃度高的有機(jī)廢氣凈化處理中，其具有燃燒溫度低、節(jié)能、凈化率高、占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，但投資較大。

5.吸附法

吸附法又可分成三種：

1. 直接吸附法，利用活性炭對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附凈化處理，凈化率可達(dá)95%以上，該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少，但需要經(jīng)常更換活性炭，頻繁的裝卸、更換等程序增加運(yùn)行費(fèi)用。

2. 吸附-回收法。利用纖維活性炭吸附有機(jī)廢氣，使其在趨近飽和狀態(tài)下過(guò)熱蒸汽反吹，實(shí)現(xiàn)脫附再生。

3. 新型吸附-催化燃燒法。該方法綜合吸附法與催化燃燒方法的優(yōu)點(diǎn)，具有運(yùn)行穩(wěn)定、投資少、運(yùn)行成本少、維修簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。其利用新型吸附材料對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附處理，使其在接近飽和狀態(tài)下在熱空氣的作用下吸附、解析、脫附，接著再將廢氣引入催化燃燒床進(jìn)行無(wú)焰燃燒處理，實(shí)現(xiàn)廢氣的*凈化處理。該方法適用于濃度低、風(fēng)力大的廢氣凈化處理中，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)應(yīng)用多的一種廢氣凈化處理辦法。

6.低溫等離子凈化法

低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)，當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的放電電壓時(shí)，氣體被擊穿，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。

放電過(guò)程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個(gè)體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)，所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子使污染物分子在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的。

揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)傳統(tǒng)的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等，對(duì)于低濃度的VOCs很難實(shí)現(xiàn)，而光催化降解VOCs 又存在催化劑容易失活的問(wèn)題，利用低溫等離子體處理VOCs可以不受上述條件的限制，具有潛在的優(yōu)勢(shì)。

但由于等離子體是一門包含放電物理學(xué)、放電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)及真空技術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科之上的交叉學(xué)科。因此，目前能成熟的掌握該技術(shù)的單位非常少，大部分宣傳采用低溫等離子技術(shù)處理廢氣的宣傳都不是真正意義上的低溫等離子廢氣處理技術(shù)。

總結(jié)

不同的有機(jī)廢氣成分、濃度適用不同的有機(jī)廢氣處理方式，目前綜合技術(shù)成熟性、經(jīng)濟(jì)性以及設(shè)備維護(hù)等多方面因素，用廣泛的還是活性炭吸附法。但是活性炭吸附法存在適用期限到后廢活性炭洗脫回收成本大、存在污染轉(zhuǎn)移等缺點(diǎn)，因此新型吸附-催化燃燒法已在技改中或新建項(xiàng)目中被普遍應(yīng)用。

而低溫等離子凈化法因其后期維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)正受到越來(lái)越多企業(yè)的青睞，但也存在設(shè)備投資成本高等問(wèn)題。相信隨著技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，低溫等離子凈化技術(shù)會(huì)越來(lái)越成熟，設(shè)備投資也會(huì)隨之下降，屆時(shí)將會(huì)得到普遍應(yīng)用。

1有機(jī)廢氣的成分、來(lái)源及危害

揮發(fā)性有機(jī)廢氣的成分主要包括脂肪烴、芳香烴、鹵代烴、醇、醛、酮、酯、醚、酚、胺、腈、羧酸等，主要來(lái)源于石化、制藥、印刷、涂裝、噴漆、皮革加工、化纖生產(chǎn)、塑料加工等涉及使用大量有機(jī)溶劑的行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程排放。

有機(jī)廢氣成分復(fù)雜，易燃、易爆并帶有一定毒性，不僅會(huì)污染大氣環(huán)境，生成光化學(xué)煙霧，破壞臭氧層?，還會(huì)通過(guò)呼吸和皮膚吸收進(jìn)入人體，刺激人的呼吸系統(tǒng)，影響人的神經(jīng)系統(tǒng)和造血系統(tǒng)，損害肝、脾等器官，引起中毒、致癌甚至死亡。

2有機(jī)廢氣處理技術(shù)

目前針對(duì)有機(jī)廢氣治理已發(fā)展出多項(xiàng)處理技術(shù)，根據(jù)處理原理，大體上可將這些技術(shù)分為兩類：一類是回收法，即通過(guò)單純改變有機(jī)物的溫度、壓力等物理特性或采用選擇性吸附劑等對(duì)其進(jìn)行分離回收;另一類是消除法，即利用化學(xué)或生物反應(yīng)，在一定條件下將有機(jī)物氧化分解為無(wú)毒或低毒產(chǎn)物。

2.1回收法

回收法主要包括吸附法、吸收法、冷凝法和膜分離法。

2.1.1吸附法

吸附法利用具有多孔結(jié)構(gòu)的吸附劑選擇性地吸附有機(jī)廢氣中的污染物，多用于低濃度、高通量有機(jī)廢氣的處理。應(yīng)用吸附法時(shí)，吸附劑的選擇是關(guān)鍵。

常用的吸附劑包括活性炭、沸石、氧化鋁、硅膠和一些高分子材料，其中活性炭由于具有較好的選擇性、發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)、較大的比表面積、良好的機(jī)械強(qiáng)度、理想的生物相容性和化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)而成為目前應(yīng)用多的有機(jī)廢氣吸附材料。利用活性炭吸附法可有效吸附廢氣中的芳香烴、脂肪烴、鹵代烴、醇、酮、醚、酯等物質(zhì)，為提高活性炭的吸附性能，可采用酸、堿等對(duì)其進(jìn)行改性。此外，吸附劑的形狀、結(jié)構(gòu)對(duì)于吸附性能也會(huì)產(chǎn)生一定影響。研究發(fā)現(xiàn)，纖維狀活性炭對(duì)于廢氣中苯的吸附能力要比一般的活性炭高1倍～10倍，吸附效果更好。

吸附法工藝成熟，去除效率高，設(shè)備簡(jiǎn)單且能耗較低，因此，被廣泛用于有機(jī)廢氣的處理。但吸附法運(yùn)行成本較高，吸附材料吸附容量有限且再生困難，重復(fù)使用后吸附效果下降明顯，易失活且失活后的吸附劑的處理也存在一定問(wèn)題。

2.1.2吸收法

吸收法主要指的是液體吸收法，采用低揮發(fā)或不揮發(fā)性的液體吸收劑對(duì)有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行吸收，從而對(duì)廢氣進(jìn)行處理。根據(jù)吸收原理的不同，液體吸收法可分為物理吸收法和化學(xué)吸收法。前者利用物質(zhì)的相似相容原理，通過(guò)吸收劑選擇性地吸收與其性質(zhì)相似的有害氣體從而達(dá)到凈化目的;后者則是通過(guò)吸收劑與有機(jī)廢氣之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)凈化廢氣、分離污染物的目的。針對(duì)不同成分的有機(jī)廢氣，選擇合適的吸收劑十分重要。肖瀟等J對(duì)比研究了幾種有機(jī)廢氣吸收液(二乙基羥胺、聚乙二醇400、硅油、食用油、廢機(jī)油、0柴油對(duì)甲苯廢氣的吸收效果，發(fā)現(xiàn)在相同實(shí)驗(yàn)條件下，二乙基羥胺對(duì)甲苯的吸收效而聚乙二醇和硅油差。近年來(lái)利用環(huán)糊精的水溶液作為有機(jī)鹵化物的吸收劑也取得了理想效果。

液體吸收法具有投資成本少、運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，適用于高濃度有機(jī)廢氣的處理，應(yīng)用時(shí)需對(duì)吸收劑進(jìn)行后期處理，過(guò)程復(fù)雜且成本較高，同時(shí)還易產(chǎn)生二次污染，使得該法的應(yīng)用受到限制。

2.1.3冷凝法

冷凝法通過(guò)降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力使有機(jī)污染物冷凝，繼而從廢氣中直接分離出來(lái)，適用于高濃度、高沸點(diǎn)有機(jī)廢氣的處理。由于加壓設(shè)備較多且比較昂貴，因此，一般采用降溫方式進(jìn)行冷凝。該法操作簡(jiǎn)單、投資成本少、經(jīng)濟(jì)效益高，但單采用冷凝法處理后的廢氣仍含有較高濃度的污染物，因此，在實(shí)際應(yīng)用中常將其與其他方法，如吸附法、催化燃燒法等進(jìn)行聯(lián)用，有利于降低有機(jī)負(fù)荷、運(yùn)行條件及成本，分離回收有機(jī)廢氣中的部分成分，實(shí)現(xiàn)資源利用。

2.1.4膜分離法

膜分離法利用有機(jī)物分子與空氣通過(guò)高分子膜的溶解擴(kuò)散速度不同而對(duì)有機(jī)廢氣中的污染物進(jìn)行分離，常用的膜分離工藝包括：蒸汽滲透法、氣體膜分離法以及膜基吸收法¨。膜分離法適用于低通量、高濃度有機(jī)廢氣的處理，具有操作簡(jiǎn)單、高效低耗、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)利用膜分離法還可實(shí)現(xiàn)對(duì)脂肪烴、芳香烴、氯代烴、酮、醛、酚、腈、醇、胺、酸等有機(jī)化合物的回收。盡管膜分離法的廢氣處理效果較好，但膜的通量較小且在使用過(guò)程中易被污染，設(shè)備投資和運(yùn)行成本都較高。

2.2消除法

消除法主要包括：燃燒法、脈沖電暈法、低溫等離子技術(shù)、光催化氧化法、臭氧催化氧化法、微波催化氧化法和生物處理法等。

2.2.1燃燒法

燃燒法是利用有機(jī)廢氣可以燃燒的性質(zhì)，通過(guò)充分燃燒而將揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，主要包括直接燃燒法、熱力燃燒法和催化燃燒法。

直接燃燒法是將廢氣當(dāng)作燃料進(jìn)行直接燃燒，所需溫度較高(一般在1100℃左右)，適用于高濃度有機(jī)廢氣的處理j。直接火焰燃燒的應(yīng)用范圍比較廣，投資成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，處理效果比較*，在保證時(shí)間和適當(dāng)溫度條件下，處理效率達(dá)到99%以上¨，但高溫燃燒容易產(chǎn)生二次污染。

熱力燃燒法是利用熱力交換器對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行升溫加熱，使其在700～800以上的高溫條件下進(jìn)行燃燒，廢氣處理效率可高達(dá)95%～99%。相比直接燃燒法，熱力燃燒法降低了部分能源消耗。

催化燃燒法是利用催化劑在較低溫(200oC～500℃)加熱有機(jī)廢氣，使其發(fā)生氧化分解反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)凈化。常用的催化劑包括非貴金屬類和貴金屬類的催化劑、過(guò)渡金屬氧化物和復(fù)氧化物催化劑。催化燃燒法具有安全性好、能耗少、無(wú)二次污染、凈化效率高等優(yōu)點(diǎn)，但該法在應(yīng)用過(guò)程中容易出現(xiàn)催化劑中毒現(xiàn)象，因此，對(duì)于使用條件和操作工藝要很高，此外，貴金屬類催化劑成本較高，經(jīng)濟(jì)效益較差。