廢氣處理工藝

 

近年來，隨著人類活動的頻繁，空氣污染越來越嚴重。研究表明，工業(yè)廢氣中含有有機化合物、硫化物、氟化物等化學(xué)物質(zhì)，嚴重危害人體健康，大大增加呼吸道相關(guān)癌癥的發(fā)病率。苯類有機化合物損害人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，引起神經(jīng)系統(tǒng)紊亂；多環(huán)芳烴(PAHs)具有很強的致癌性，含硫化物的氣體進入人體，主要是損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，刺激粘膜；長期攝入含氟氣體導(dǎo)致大腦功能障礙，影響細胞代謝和蛋白質(zhì)合成。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的環(huán)保意識逐漸增強，對環(huán)境質(zhì)量的要求也越來越高。未來，大氣污染物的控制和降解將是環(huán)境科學(xué)的主要研究方向之一。接下來，我們整理了十種廢氣處理工藝。

 

廢氣污染物種類繁多，特點各異。對于不同類型的廢氣，選擇合適的處理方法。常用的處理方法有:冷凝、吸收、燃燒、催化、吸附等。

 

1.冷凝回收法

 

冷凝回收法是將廢氣直接引入冷凝器，或者吸收后，將分析后的濃縮廢氣引入冷凝器，冷凝液可以分離回收有價值的有機物的方法。

 

優(yōu)點:冷凝法主要用于回收高沸點、高濃度的VOC污染氣體，適用濃度范圍> 5%(體積)，工藝簡單，回收率高。

 

缺點:這種方法需要額外的制冷設(shè)備，投資大，能耗高，運行成本高。同時，冷凝后的尾氣仍含有一定濃度的有機物，造成嚴重的二次污染。因此，這種方法很少用于處理低濃度尾氣。

 

2.吸收法

 

吸收法可分為化學(xué)吸收法和物理吸收法。由于有機廢氣中含有大量的“三苯基”氣體，其化學(xué)活性較低，一般不能采用化學(xué)吸收法。物理吸收是指廢氣中的一種或幾種成分溶解在選定的液體吸收劑中，該液體吸收劑應(yīng)與吸收成分具有高親和力，同時具有低揮發(fā)性和低揮發(fā)性。吸收液飽和后，加熱脫附，然后冷卻再用。

 

優(yōu)點:適用于低溫、中高濃度廢氣，可選擇性吸收硫化氫等廢氣。工藝流程簡單，不需要額外的蒸汽或其他熱源。

 

缺點:需要配備加熱、分析、冷凝等回收裝置，裝機容量大，投資大，二次污染，凈化效果不理想。

 

3.直接燃燒法

 

直接燃燒法是利用氣體或燃油等輔助燃料燃燒釋放的熱量，將混合氣體加熱到一定溫度(700 ~ 800℃)，停留一定時間(0.3 ~ 0.5秒)，使可燃有害物質(zhì)在高溫下分解成無害物質(zhì)的方法。

 

優(yōu)點:直接燃燒法工藝簡單，設(shè)備投資少，適用于高濃度、小風(fēng)量廢氣的處理。

 

缺點:能耗高，運行成本高；操作技術(shù)要求高，難以控制和掌握，在國內(nèi)尚未推廣。

 

4.熱燃燒法

 

熱燃燒是指將廢氣的溫度提高到可燃氣體污染物的溫度，并使其發(fā)生完全氧化和分解的過程。

 

優(yōu)點:適用于可燃有機物含量低的廢氣凈化處理。燃燒凈化處理技術(shù)熱效率高、使用壽命長、抗老化、耐腐蝕。

 

缺點:設(shè)備大，運輸不方便；設(shè)備價格高，運營成本高；含硫和鹵素的有機廢氣處理效果差。

 

5.催化燃燒法

 

催化燃燒是廢氣中的有害可燃成分在催化劑的作用下完全氧化成二氧化碳和水的過程。

 

優(yōu)點:催化燃燒器凈化率高，工作溫度低，能耗少，對可燃成分濃度和熱值限制少，操作簡單，安全性好。

 

缺點:有些氣體燃燒條件苛刻，要求高溫、高海拔、高水蒸氣分壓，因此催化劑必須具有高活性、高熱穩(wěn)定性、高水熱穩(wěn)定性和一定的抗中毒能力。

 

6.活性炭吸附法

 

活性炭吸附是指有機廢氣通過排氣扇送到吸附床，有機廢氣在吸附床中被活性炭吸附劑吸附，對氣體進行凈化，凈化后的氣體排放到大氣中，完成凈化過程。

 

優(yōu)點:吸附率高，運行能耗低，成本低，安全可靠，適用于爆炸危險場所，吸附劑可回收利用，節(jié)能環(huán)保。

 

缺點:不耐高溫，潮濕條件下不能保持良好的吸附能力；易燃，吸附很快達到飽和，失去效用；產(chǎn)生二次固體或液體污染物。

 

7.生物法

 

生物法是微生物利用有機成分作為碳源和能源，并將其分解為CO2和H2O的過程。

 

優(yōu)點:設(shè)備簡單，投資少，運行成本低，無二次污染，VOCs廢氣處理效果理想。

 

缺點:反應(yīng)裝置占地面積大，反應(yīng)時間長。

 

8.等離子體分解法

 

等離子體分解法是一種廢氣處理方法，在外加電場的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量載能電子轟擊污染物分子，引發(fā)一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，使污染物得到降解和去除。

 

優(yōu)點:工藝簡單，能耗低，設(shè)備和材料的抗氧化性和耐腐蝕性強，使用壽命長，可去除含有揮發(fā)性有機化合物、無機物、硫化氫、氨等主要污染物的廢氣。

 

缺點:垃圾處理過程中等離子體技術(shù)要求的真空環(huán)境帶來了一定的技術(shù)難度，目前還處于研究階段。目前，許多研究僅針對單一污染物。

 

9.紫外紫外線法

 

UV-UV法是利用特殊的高能、高臭氧的UV-UV光束照射廢氣，改變廢氣的分子結(jié)構(gòu)，使有機或無機高分子廢氣化合物的分子鏈在高能UV光束的照射下降解為低分子化合物的方法。

 

優(yōu)點:占地面積小，運行成本低，設(shè)備投資少。

 

缺點:去除效率低，可處理的氣體種類少。

 

10.生物滴濾法

 

生物滴濾法是指廢氣經(jīng)過除塵、加濕或降溫等預(yù)處理過程后，自下而上通過由濾料組成的濾床，廢氣由氣相轉(zhuǎn)移到水-微生物混合相，由固定在濾料上的微生物代謝分解。

 

優(yōu)點:處理成本低，工藝流程簡單，生態(tài)環(huán)保。

 

缺點:占地面積大，填料需要定期更換，工藝難以控制，運行一段時間后容易出現(xiàn)問題，疏水和難降解物質(zhì)仍難以處理。