
目前VOCs处理方法按原理来分有回收技术和破坏技术两类。回收技术主要是采用物理方法回收气体中的有价值溶剂,包括冷凝法、吸附法、吸收法和膜分离法;破坏技术主要是采用化学和生物方法将气体中的有机物转化为CO2、H2O等物质,包括直接燃烧法、蓄热式燃烧法、催化燃烧法、生物降解法以及光催化降解、等离子体、电晕法等近年发展的新技术。
(1)冷凝法是将废气降温至VOCs成分-以下,使之凝结为液态后回收有价值的溶剂。主要适用于处理量较小且可冷凝物质的浓度相对较高的废气处理。
(2)吸收法是采用低挥发或不挥发液体作为吸收剂,利用VOCs各种组分在吸收剂中溶解度的差异而净化废气。适用于高水溶性、小到中等废气量的处理。
(3)吸附法是吸附剂(多为多孔性固体)从废气中有选择的吸附某些组分而去除VOCs的一种方法。适用于中低浓度的VOCs净化。
(4)膜分离法是借助载体空气和VOCs蒸汽不同的渗透能力,或膜对气体混合物中分子的不同选择性而使VOCs分子分离的技术。适用于较高浓度的VOCs分离与回收。
(5)生物降解法是在生物反应器中利用微生物对废气中的有机物进行消化代谢,将其分解成水、CO2及-无机盐类。主要用于低浓度,且以微生物可分解物质为主的废气处理。
(6)燃烧技术是基于含VOCs废气具有可燃性的特点,通过燃烧将废气中的可氧化组分转化为CO2和水等无害物质,包括直接燃烧、蓄热式燃烧(RTO)和催化燃烧(RCO)。直接燃烧是将有机废气当做燃料来燃烧,主要是处理VOCs浓度很高且具有相对较高燃烧热值的废气,燃烧温度一般在1100℃;蓄热式燃烧主要处理可燃物浓度较低的废气,无法着火或依靠自身来维持燃烧,是采用先进的热交换设计技术和新型陶瓷蓄热材料,把有机废气加热到800℃左右,使VOCs氧化分解成CO2和水,燃烧后的尾气除提供尾气蓄热升温所需要的热量,富余的热量余热回收副产蒸汽,保证净化效果和热量的有效回收;催化燃烧是利用催化剂的催化作用来降低氧化反应温度和提高反应速率,可以在较低的温度下进行氧化燃烧,使有机物转化为无害物质。
通常工业上的催化剂都是由活性成分、助剂和载体等组成,其中活性组分及其分布、颗粒大小、催化剂载体对催化效果和寿命有很大的影响。用于 废气催化燃烧设备的催化剂的活性成分可分为贵金属、非贵金属氧化物,贵金属是低温催化燃烧最常用的催化剂,其优点是具有较高的活性、良好的抗硫性,缺点是活性组分容易挥发和烧结,容易引起氯中毒、价格昂贵,资源短缺;非贵金属氧化物催化剂主要有钙钦矿型、尖晶石型以及复合氧化物催化剂等,价格相对较低,也表现出很好的催化性能,譬如,钙钦矿型催化剂高温热稳定性较好,尖晶石型催化剂具有优良的低温活性,但其不足之处在于催化活性相对较低,起燃温度较高。
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