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VOC处理技术简介

发布时间:2018-08-03 16:55:18  来源:互联网   阅读:0

VOC处理技术简介

根据大气中VOC产生的原理和VOC的理化性质,其VOC控制技术可以分为两个部分,回收技术和销除处理技术。整体分类如下图。

一.VOCs回收技术:

1.吸收法:根据有机物相似相溶的原理,采用低挥发或不挥发溶剂对VOC进行吸收,再利用VOC分子和吸收剂物理性质的差异性进行分离的一种方法。通常使用的吸收剂是高沸点,低蒸气压的油类物质,吸收过程是在装有填料的吸收塔中完成的,其吸收效果主要取决于吸收剂的吸收性能和吸收设备的结构特征。

2.吸附法:其原理是利用具有密集的细孔结构,内表面积比较大的粒状活性炭,碳纤维,硅胶,人工沸石等吸附剂的多孔结构,将VOCs组分吸附在固体表面,利用吸附剂不断吸附,脱附的循环,达到净化回收目的。此外,研究表明,活性炭吸附VOC的性能最佳。一般来说,吸附剂对VOC的吸附能力随气体分子量的增加而增加,低气压的气体比高气压的气体更易吸附。

3.冷凝法:在不同温度下,有机物质的饱和度不同,冷凝回收法便是利用有机物这一特点来发挥作用,将VOC通过冷凝器降低到有机物的沸点以下,使有机物冷 的凝成液滴,再靠重力作用落到凝结区里,从而分离出来。通常在实际应用中,冷凝法常与吸附,吸收等过程联合使用。

4.膜分离法:是采用对有机物具有选择性渗透的高分子膜。在一定的压力下使VOC渗透而达到分离的目的。一般采用中空纤维膜或板式膜。

二.VOCs的销除处理技术:

1.燃烧法(热破坏法):对于成分复杂,高浓度的VOC,较多的方法是燃烧法,通过化学反应,将VOC中的有机物转变为CO2和H2O。目前实际使用的燃烧方式主要为①直接燃烧:把VOC中可燃的有机物组分当作燃料在气流中直接燃烧,温度一般在1100℃左右,使其可燃组分在高温下氧化成CO2和H2O。②催化燃烧:在催化剂的作用下,将废弃中的可燃组分在较低温度下进行燃烧氧化,转变成CO2和H2O。

2.光催化降解法:在特定波长光照下,光催化剂被活化,使H2O生成-OH,然后-OH将VOC氧化成CO2,H2O和无机物质。光分解VOC主要有两种形式:①直接光照:在波长合适时,VOC进行分解。②催化辅助:在催化剂存在下,光照气态使之分解。常用的金属氧化物光催化剂有:Fe2O3,WO3,Cr2O3,ZnO,Zr0,TiO2 。

3.微生物降解法:实质是附着在滤料介质中的微生物,在适宜的环境条件下,利用VOC作为炭源和能源,维持其生命活动,并将有机物转化为简单的无机物(CO2和H2O)或细胞组成物质的过程。微生物净化法处理VOCs一般要经历3个步骤:①VOC同水接触并溶解于水中(即由气膜扩散进入液膜);②溶解于液膜中的VOC在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜,进而被其中的微生物捕获并吸收;③进入微生物体内的VOC在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解,经生物化学反应最终转化成为无害的化合物。根据微生物在VOC处理过程中存在的形式,可将处理方法分为生物洗涤法(悬浮态)和生物过滤法(固着态)

VOC处理技术简介

。生物洗涤法即微生物及其营养物配料存在于液相中,气相中的有机物通过与悬浮液接触后转移到液相,从而被微生物降解,其典型形式有鼓泡塔、喷淋塔及穿孔塔等生物洗涤塔。生物过滤法是微生物附着生长于固体介质(填料)表面,VOC通过由固体介质构成的固定塔层(填料层)时,被吸附、吸收,最终被微生物降解。其典型的形式有土壤、堆肥、填料等材料构成的生物过滤塔。生物滴滤塔则同时有悬浮态和固着态的特性。

4.低温等离子体法:是利用高能电子射线激活、电离、裂解VOC中各组分,从而发生氧化等一系列复杂化学反应,将有害物转化为无害物或有用的副产物的一种处理技术。目前应用的主要有两类:①电子束辐照法:其降解的原理是利用电子加速器产生高速的电子脉冲,由于电子束具有较高的能量,在其作用下VOC受到激发,产生原子间键的断裂,形成小碎片基团和原子,电场激发的各种活性粒子与有机物分子和小碎片基团发生一系列的自由基反应,最终把机物降解为CO2,,CO和H2O,从而达到治理的目的。

②气体放电:气体放电产生等离子体主要分为以下几种形式:辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、频射放电、微波放电,而研究较为活跃的是脉冲电晕放电产生等离子体。该法的等离子体产生机理与电子束辐照法基本一致,它是在2个不均匀的电极之间叠加一个脉冲电压,由于脉冲电压的上升前沿极陡,峰宽较窄(纳秒级),在极短的脉冲时间内,在电晕极周围发生激烈、高频率的脉冲电晕放电,产生大量的高能电子和O,OH等活性粒子,对有害物质进行氧化、降解,最终将其转化为无害物。

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