有機廢氣凈化處理設(shè)備

voc有機廢氣對人體的危害有多大

有機廢氣（簡稱VOC）通常指的是在工業(yè)出產(chǎn)流程中形成的廢氣。

有機物能散發(fā)到大氣中主要是因為其沸點低揮發(fā)性強,為此我們又稱其為揮發(fā)性有機化合物。

有機廢氣的主要特點：有機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、能夠溶解在有機溶劑里面、處理困難程度比較大的特點。

有機廢氣的處理方法

目前在對有機廢氣進行處理運用有：

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、樹脂、添加劑、漆霧以及一些含碳?xì)溲醯挠袡C氣體等

工業(yè)氣體中有大部分是voc有機廢氣

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;

6.五是含氧的有機物,如酚、醇、醛、酮、有機酸等。

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

VOCs有機廢氣來源和危害

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

3、苯酸類有機物能使細(xì)胞的蛋白質(zhì)發(fā)生變形或凝固,致使全身中毒; 4、腈類有機物中毒時,可引起呼吸困難、嚴(yán)重窒息、甚至意識的喪失直至死亡;5、硝基苯有機物影響神經(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、芳香胺類的有機物致癌;7、二苯胺、聯(lián)苯胺等進入人體可以造成缺氧的癥狀; 8、氮化合物有機物可致癌;9、有機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、粘膜有強烈的刺激性;13、戊醇可以起頭痛、嘔吐、腹瀉等。

有機廢氣凈化處理設(shè)備

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

一、常見有機廢氣分類

VOCs（Volatile organic compounds）即揮發(fā)性有機化合物，是一類常見的大氣污染物，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)性有機廢氣（VOCs）按產(chǎn)生來源劃分，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)性有機化合物，主要產(chǎn)生于油漆噴涂等表面處理企業(yè)，常見的處理方法有油簾吸收、水簾吸收，再配合二三級的活性炭吸附等。

2. 塑料、塑膠廢氣：主要成分為塑料、塑膠等粒子受熱加工過程中揮發(fā)出來的聚合物單體，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)計生產(chǎn)的化工產(chǎn)品種類有較大關(guān)系，普遍會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VOC 有機廢氣凈化處理方法匯總

優(yōu)先選擇成本低、能耗少、無二次污染的廢氣凈化處理方法，充分利用廢氣的余熱，實現(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)活動的特殊性，排氣濃度高，多采用冷凝、吸收、燃燒等方法進行廢氣的凈化處理。而印刷等行業(yè)的排氣濃度低，多采用吸附、催化燃燒等方法進行廢氣凈化處理，下面就這幾種方法進行簡單概述：

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)過吸附、吸收、解析、分離等環(huán)節(jié)的作用和反應(yīng)，回收有價值的有機物，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)有機廢氣濃度高、溫度低、風(fēng)量小時，可采用冷凝法進行凈化處理，一般應(yīng)用于制藥、石化企業(yè)。通常還會在冷凝回收裝置后面再加裝一級或多級的其他有機廢氣凈化裝置，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行吸收凈化，吸收液飽和后進行加熱、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，即常見的有機廢氣吸收法。

3.直接燃燒法

直接燃燒法就是利用燃?xì)獾容o助性材料將廢氣點燃，促使其中的有害物質(zhì)在高溫燃燒下轉(zhuǎn)變成無害物質(zhì)，該方法投資小，操作簡單，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)變成無害的二氧化碳和水。該方法適用于溫度高、濃度高的有機廢氣凈化處理中，其具有燃燒溫度低、節(jié)能、凈化率高、占地面積少等優(yōu)點，但投資較大。

5.吸附法

吸附法又可分成三種：

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

2. 吸附-回收法。利用纖維活性炭吸附有機廢氣，使其在趨近飽和狀態(tài)下過熱蒸汽反吹，實現(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，具有運行穩(wěn)定、投資少、運行成本少、維修簡單等優(yōu)點。其利用新型吸附材料對有機廢氣進行吸附處理，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行無焰燃燒處理，實現(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，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。

放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現(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)性有機污染物(VOCs)傳統(tǒng)的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等，對于低濃度的VOCs很難實現(xiàn)，而光催化降解VOCs 又存在催化劑容易失活的問題，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。

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)

不同的有機廢氣成分、濃度適用不同的有機廢氣處理方式，目前綜合技術(shù)成熟性、經(jīng)濟性以及設(shè)備維護等多方面因素，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，因此新型吸附-催化燃燒法已在技改中或新建項目中被普遍應(yīng)用。

而低溫等離子凈化法因其后期維護成本低等優(yōu)點正受到越來越多企業(yè)的青睞，但也存在設(shè)備投資成本高等問題。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)會越來越成熟，設(shè)備投資也會隨之下降，屆時將會得到普遍應(yīng)用。

1有機廢氣的成分、來源及危害

揮發(fā)性有機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溶劑的行業(yè)的生產(chǎn)過程排放。

有機廢氣成分復(fù)雜，易燃、易爆并帶有一定毒性，不僅會污染大氣環(huán)境，生成光化學(xué)煙霧，破壞臭氧層?，還會通過呼吸和皮膚吸收進入人體，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有機廢氣處理技術(shù)

目前針對有機廢氣治理已發(fā)展出多項處理技術(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，即通過單純改變有機物的溫度、壓力等物理特性或采用選擇性吸附劑等對其進行分離回收;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物氧化分解為無毒或低毒產(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廢氣中的污染物，多用于低濃度、高通量有機廢氣的處理。應(yīng)用吸附法時，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、良好的機械強度、理想的生物相容性和化學(xué)穩(wěn)定性等特點而成為目前應(yīng)用多的有機廢氣吸附材料。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、堿等對其進行改性。此外，吸附劑的形狀、結(jié)構(gòu)對于吸附性能也會產(chǎn)生一定影響。研究發(fā)現(xiàn)，纖維狀活性炭對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)備簡單且能耗較低，因此，被廣泛用于有機廢氣的處理。但吸附法運行成本較高，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)性的液體吸收劑對有機廢氣中的有害物質(zhì)進行吸收，從而對廢氣進行處理。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;后者則是通過吸收劑與有機廢氣之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實現(xiàn)凈化廢氣、分離污染物的目的。針對不同成分的有機廢氣，選擇合適的吸收劑十分重要。肖瀟等J對比研究了幾種有機廢氣吸收液(二乙基羥胺、聚乙二醇400、硅油、食用油、廢機油、0柴油對甲苯廢氣的吸收效果，發(fā)現(xiàn)在相同實驗條件下，二乙基羥胺對甲苯的吸收效而聚乙二醇和硅油差。近年來利用環(huán)糊精的水溶液作為有機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、運行成本低、操作簡單等優(yōu)勢，適用于高濃度有機廢氣的處理，應(yīng)用時需對吸收劑進行后期處理，過程復(fù)雜且成本較高，同時還易產(chǎn)生二次污染，使得該法的應(yīng)用受到限制。

2.1.3冷凝法

冷凝法通過降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力使有機污染物冷凝，繼而從廢氣中直接分離出來，適用于高濃度、高沸點有機廢氣的處理。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行冷凝。該法操作簡單、投資成本少、經(jīng)濟效益高，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，在實際應(yīng)用中常將其與其他方法，如吸附法、催化燃燒法等進行聯(lián)用，有利于降低有機負(fù)荷、運行條件及成本，分離回收有機廢氣中的部分成分，實現(xiàn)資源利用。

2.1.4膜分離法

膜分離法利用有機物分子與空氣通過高分子膜的溶解擴散速度不同而對有機廢氣中的污染物進行分離，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、高濃度有機廢氣的處理，具有操作簡單、高效低耗、無二次污染等優(yōu)點，同時利用膜分離法還可實現(xiàn)對脂肪烴、芳香烴、氯代烴、酮、醛、酚、腈、醇、胺、酸等有機化合物的回收。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程中易被污染，設(shè)備投資和運行成本都較高。

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

燃燒法是利用有機廢氣可以燃燒的性質(zhì)，通過充分燃燒而將揮發(fā)性有機物轉(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)備簡單，處理效果比較*，在保證時間和適當(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有機廢氣進行升溫加熱，使其在700～800以上的高溫條件下進行燃燒，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℃)加熱有機廢氣，使其發(fā)生氧化分解反應(yīng)，從而實現(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、無二次污染、凈化效率高等優(yōu)點，但該法在應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)催化劑中毒現(xiàn)象，因此，對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)濟效益較差。