- 收藏
- 加入书签
废气中挥发性有机物的治理技术及应用探讨
摘要:近年来,化工企业的发展规模不断扩大,绿色生产理念深入人心。在进行废气中挥发性有机物治理过程中,我们要不断的提升生产速率,时刻的改进节能降耗技术,提高企业的经济和社会效益。在强化环境保护的同时优化化学工业,技术人员要具体问题具体分析,每个环节都要进行能源消耗,以及排放问题的优化。文章主要围绕废气中挥发性有机物的治理现状、治理技术进行探究,最后提出了废气中挥发性有机物治理技术的应用趋势。
关键词:废气;挥发性有机物;治理技术;应用
环境问题已经成为全球关注的热点话题,废气中挥发性有机物,它是二次污染物的重要来源,它会造成光化学烟雾污染。随着现阶段经济及城市发展不断加快,空气质量也会受到严重损害,废气中挥发性有机物的污染问题成为城市可持续发展的阻碍,挥发性有机物治理工作异常重要。因此,现阶段对废气中挥发性有机物治理技术进行探究,具有一定的现实意义。
1.废气中挥发性有机物的治理现状
挥发性有机物,它的来源较为广泛,不仅有车辆排放、工业污染,还有生活污染等等挥发性有机物。在排放过程中分为人为排放源以及自然排放源,挥发性有机物它的烯烃以及苯系物的含量较高,对人体有着较大的危害。挥发性有机物,它的主要成分是苯系物和氯代烃。目前,随着建筑装修材料不断的进入到大众视野,空气污染源已经有传统的室外工业排放转变为涂料等室内排放。挥发性有机物,它具有一定的光化学反应,经由紫外线照射会和大气中的其他化学成分进行反应,形成二次污染,从而强化烟雾臭氧对生态环境造成的危害。光化学反应产生的烟雾不仅能够降低人的可见度,而且产生的臭氧、过氧苯酰硝酸酯,能有效地影响人体的呼吸系统。
在进行废气中挥发性有机物治理分析时,发现我国针对挥发性有机物治理主要以吸附、生物等方式为主。随着技术不断改进,电化学、膜分离等技术应运而生,不同的治理技术处理的挥发性有机物的效率也是不同的,它们会在形式和结构上存在各种各样的差异。在某种程度上,在进行废气中挥发性有机物治理过程中,如果使用单一的方式则无法达到最佳的应用效果。为了强化治理方式,需要采取综合有效的治理技术,提高废气中挥发性有机物达治理效果。尤其是在工业生产过程中,绝大多数的企业管理制度不够完善,在环保层面只是为了缩减成本,并没有结合企业自身排放挥发性有机物的组分浓度进行分析,没有选择合理的治理措施,也忽视了后期的资金投入。企业普遍存在运营管理不到位,没有建立完善的挥发性有机物的排放要求和工艺,也没有精准的记录企业生产以及治污设施有关的参数,部分企业仍使用活性炭吸附。
实际上绝大部分的挥发性有机物,它是指在常温条件下,非典在50摄氏度至260摄氏度之间,挥发性有机物主要包括氯代烃、非甲烷碳氢化合物以及含氮的有机化合物等等。绝大多数的挥发性有机物具有浓烈的刺激性气味溶液,致癌致畸,常见的有苯和甲苯。挥发性有机物在进行治理过程中,由于绝大部分的企业缺少规范有效的污染物监测方式,导致挥发性有机物在检测过程中仍处于相对落后的状态。尤其是在进行污染问题分析时发现,挥发性有机物监测预警以及相关技术不够完善,大部分的挥发性有机物没有配备与之对应的污染物排放监管系统也没有建立科学有效的排放检测方式,不利于进行排放结果的评估。
2.废气中挥发性有机物的治理技术
2.1废气中挥发性有机物的检测
在挥发性有机物检测过程中,常见的主要有以下四种方:第一,在线检测法。在进行复杂样品检测过程中,会消耗大量的人力物力,容易出现交叉感染,废气中挥发性有机物检测需要提高它的时效性,能有效地采取防范措施。随着科学信息技术快速发展,在线监测技术应运而生。常见的挥发性有机物在线监测,比如:激光光谱、傅里叶变换红外光谱等等。然而,在现阶段的在线检测过程中,体积大、难以操作,在无形中会限制在线监测技术的应用挥发性有机物,它的化学活性极强。在进行气体分析以及样品采集过程中,对于人员来说,这无疑是一项巨大的挑战。在线监测的方式,它能够对挥发性有机物的活性进行分析,自动地进行样品采样,在传输过程中进行分离,能有效地提高挥发性有机物的浓度监测效率。实际上会发现,有机物使用在线检测的方式,也能够有效地避免人为因素的干扰,大大地提高了样品采集的效率。在线监测技术在使用时无需进行压缩,能有效地提高人员的工作效率,提高检测数据的灵敏度。挥发性有机物在进行在线检测过程中可以借助调谐激光吸收光谱,使用云计算、大数据等多种方式进行挥发性有机物的光谱分析,及时地将挥发性有机物的光谱传递给检测分析系统。云计算通过数据库能够进行光谱信息的比对,最终得出挥发性有机物的浓度类型,技术人员可以借助计算机系统进行数据的实时更新,在真正意义上实现实验数据的共享。值得注意的是,挥发性有机物的在线监测技术在使用过程中,它尚处于试验阶段,还需要进行进一步完善,这样才能够使检测结果更加的精准。第二固相微萃取气相色谱法。该技术是一种较为新颖的采集方式,能有效地提高挥发性有机物检测的工作效率。主要是由萃取探头和手柄两个部分组成,需要将探头暴露在目标检测气体中,能够进行样本的自动化富集。该技术它的热稳定性能好,使用寿命长,在使用过程中结果较为可靠。尤其是能够使用在应急检测中,这对后续的研究有着极为重要的推动作用。第三,容器捕集气质联用法。在挥发性有机物检测过程中使用该方式能有效的避免吸附物的分解,得到的挥发性有机物气体浓度更高,能够对多种化合物进行分析,然而该是技术在应用过程中,苏玛罐它的价格较高,前期成本较大。然而,对于浓度较高的废气样品,可以使用价格较为秦德拉气袋进行采集。第四,吸附剂富集检测法。在废气中挥发性有机物气体检测过程中,吸附富集检测法,它主要是使用固态吸附剂进行挥发性有机物气体的浓缩,缩短检测流程,使其更具实用性,检测方法成本更低[1]。
2.2废气中挥发性有机物的治理
近年来,随着废气中挥发性有机物治理措施不断发展,常见的有冷凝回收、吸附回收、生物氧化等等。
其一,冷凝回收技术在使用过程中,通过增加空气气压,降低环境温度的方式改变有机物的形态,将气体转化成液体或者是固体等等,根据挥发性有机物不同物理结构进行调整,进而完成回收工作,降低温度需要消耗大量的能量、成本较大。该技术在进行挥发性有机物的及处理过程中成本消耗降低,可以和其他的技术进行融合[2]。
其二,吸附回收技术。该技术在应用过程中主要是利用多孔吸附剂,实现挥发性有机物的西服进而进行分离。吸附回收技术的应用较为广泛,有效地除去废气中挥发性有机物的含量,不会产生二次污染。然而,它也有一定的缺点,在使用过程中吸附能力有限,不能够进行浓度较高的挥发性有机物处理。在吸附过程中还需要带走大量的水分,无形中削弱了吸附剂的能力。
其三,液体吸附回收技术。该技术在使用过程中需要选择特定的有机溶剂吸附器。针对不同挥发性有机物溶解度以及物质化学反应,能够将挥发性有机物基体逐步地转化成液体和混合液进行解析。液体吸附回收技术不仅能够进行有益物质的处理,而且还能够消除气体中的挥发性有机物的污染,去除率可高达95%以上。液体吸附回收技术在使用过程中操作简便,可以使用在高压、低温的环境中。
其四,催化氧化技术。催化氧化技术它能有效地降低燃烧温度,挥发性有机物气体充分的燃烧氧化,从而实现治理。使用多孔材料做成催化剂。将温度提到300摄氏度至450摄氏度之间有机物,它会直接的通过催化层吸附在多孔材料表面加大气体和氧气的接触面积,整体的提高化学反应的活性,这样就强化了气体和氧气之间的反应过程生成水和二氧化碳。使用热回收装置将热量二次利用,将挥发性有机物气体变成无毒无害的气体排放到空气中[3]。
其五,生物氧化技术。在现有的挥发性有机物治理过程中,技术人员可以借助生物氧化技术有效地提高废气中有机物的代谢速率,能够让废气中的有机物逐步的变成水和二氧化碳。然而,生物氧化技术在使用过程中化学反应较慢,单个设备需要占据较大空间,无法和其他技术进行结合。生物氧化技术,它也有一定的优点,就是它的技术使用设备少,成本较为低廉。
其六,低温等离子分解法。低温等离子分解技术,也称之为非平衡等离子技术,在外加电场的作用下,介质放电产生大量的高能粒子,将有机污染物分子进行等离子体物理化学反应,降解废气中挥发性有机物的含量。且在使用过程中,它的处理效率较高,不会产生二次污染,容易操作,可以使用在气体流量大、浓度较低的有机废气处理过程中,使用低温等离子体分解技术[4]。
2.3挥发性有机物回收技术
现阶段,在进行挥发性有机物回收过程中,不仅能够降低它的污染量,而且能够提高资源的使用效率具有一定的生态和经济价值。挥发性有机物回收技术在使用过程中主要有冷凝回收、吸附回收以及溶剂回收。对于冷凝回收来说,它是目前最为常用的一种技术。在相对低温到环境中使挥发性有机物进行凝结,不同的挥发性有机物它的浓度回收效率是不同的,因此在使用过程中,它对设备的要求较高回收流程较为繁琐。我们要结合实际的情处理成本,同时吸附回收技术,它能有效地进行挥发性有机物的成分分离,对污染物防治有着一定的积极作用。然而,该技术在使用过程中并不适合浓度较大的污染物治理。其中,溶剂吸附回收,它能够通过物理性质的差别进行分离,成熟度较高、适用性强,具有较高的去除优势。该技术不足之处,就是溶剂吸附技术在使用过程中容易产生二次污染。废气中挥发性有机物在治理过程中,它能有效的减少对人体产生的损伤。相关部门更应该强化重视,不断改善和优化治理技术,有效的提升大气环境质量,还人们一片蔚蓝的天空[5]。
3.废气中挥发性有机物治理技术的应用趋势
在传统的废气中,挥发性有机物治理技术在应用过程中,它具有较高的局限性、费用高、生命周期短,容易引发二次污染。近年来,随着科学、信息技术快速发展。在当下的废气中挥发性有机物治理过程中,光催化技术应运而生。该技术在应用过程中主要是借助催化剂的光催化活性,使其吸附在表面的挥发性有机物气体发生化学反应,最后生成无机物小分子、二氧化碳以及水。光催化氧化技术在使用过程中,它对紫外线的吸收率较高抗光腐蚀性能强。且催化活性高、无毒,对众多有机物具有较高的吸附作用。光催化氧化技术在使用过程中,尤其是在处理挥发性有机物过程中,有着极大的应用优势。光催化氧化技术它主要是利用能量,利用效率较高,可以在常温下进行操作,并无其他的化学副产物产生光催化氧化技术。它的催化剂可以通过物理化学方法循环利用,能有效地提高废气中挥发性有机物的降解率。光催化技术的应用,它能有效地借助计算机信息系统建立实时的动态数据模型,帮助技术人员全面了解挥发性有机物的组成,从而结合从而进行光催化氧化去除。除此之外,在废气中挥发性有机物治理过程中还可以结合销毁技术。将挥发性有机物气体止于低温环境,在燃烧过程中加入催化剂。确保充分燃烧,从而提高挥发性有机物气体的氧化分解效率,进而达到良好的处理效果。该方法在使用过程中范围强,净化效率高。然而,它也有一定的不足,就是工艺条件较为严格,废气中不能含有导致催化剂中毒的化学物质。主要使用在浓度较低、成分多且无回收价值的废气中[6]。
4.结语
综上所述,伴随着科学、信息技术快速发展,人们对环境质量的需求也越来越高,尤其是在废气中挥发性有机物治理过程中,我们要进一步地克服传统挥发性有机物废气处理费用高、投资少、存在二次污染等一系列的问题,积极地尝试新技术、新工艺。
参考文献:
[1]王波,张龙,商庆垄,等.蓄热氧化及余热回收技术在挥发性有机废气治理中的应用[J].上海理工大学学报,2020,42(2):138-143+150.
[2]钱冰冰.挥发性有机物废气治理中的沸石转轮技术[J].化工设计通讯,2020,46(12):170-171.
[3]杨连珍.光催化技术在挥发性有机物治理中的应用研究[J].资源节约与环保,2018(8):127+129.
[4]王波,张龙,薛国程,等.新型负压通风蓄热氧化及余热回收技术在包装印刷行业挥发性有机废气治理中的应用[C].包装印刷行业VOCs治理技术交流会暨2018软包行业绿色发展论坛论文集.2018:24-28.
[5]许子飏,莫胜鹏,付名利,等.稀土材料在挥发性有机废气降解中的应用及发展趋势[J].环境工程,2020,38(1):1-12+36.
[6]王炳华.储罐及污水池废气治理技术在石化企业的应用[J].石油化工技术与经济,2021,37(1):47-51.
京公网安备 11011302003690号