化工行业VOCs治理技术及适用范围.doc

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1、化工行业VOCs治理技术及适用范围[摘要]VOCs是造成雾霾天气频发的主要原因之一，而化工行业排放的VOCs是造成污染的主要来源，因此，如何减少化工行业VOCs排放至关重要且备受关注。本文总结归纳了几种常用的VOCs治理技术，介绍其优缺点及适用范围，根据废气实际产生状况和特点、工程所在地特点，合理地选择处理技术或组合使用。[关键词]化工行业；VOCs；治理技术1引言挥发性有机物(VOCs)是指能参与大气光化学反应的有机化合物，根据行业特征以及相关要求，能够以总挥发性有机物(TVOC)、非甲烷总烃(NMHC)为污染物控制项目来表征其总体排放情况[1]。化工行业排放的V

2、OCs多数为有害、易燃易爆气体，当产生的废气VOCs含量过高时不仅会对环境和人类生命健康产生不利影响，而且在遇到静电或者火花的时候，极易引发火灾爆炸，近年来该类事故屡屡发生[2-3]。因此，为了提高大气环境质量、解决化工行业VOCs治理存在的一些问题，管理部门高度重视化工行业VOCs治理技术的发展，同时制定了大量相关政策及标准，目的是通过科学技术和手段来减少VOCs的排放，减少其对环境所带来的污染。2化工行业VOCs的来源根据化工企业的具体生产过程，VOCs排放主要来自于设备动静密封点泄漏、有机液体储存与调和挥发损失、有机液体装卸挥发损失、废水集输、储存、处理处置过

3、程逸散、燃烧烟气排放、工艺有组织排放、工艺无组织排放、采样过程排放、火炬排放、循环冷却水系统释放、非正常工况(含开停工及维修)排放、事故排放[4]。3化工行业VOCs治理技术4学海无涯VOCs治理技术多种多样，应根据应收尽收、应收则收的原则，从“源头消减、过程控制、末端治理”三个方面对废气进行分类收集、分质处理。其中末端治理技术可以分为两大类：回收技术和销毁技术。回收技术主要是通过改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等物理方法来分离去除有机污染物，主要包括吸收技术、吸附技术、冷凝技术以及膜分离技术等；销毁技术则是利用热、光、催化剂等，通过一系列化学或生化反

4、应，将有机化合物转变为二氧化碳和水等的方法，主要包括高温焚烧、催化燃烧、生物氧化、低温等离子体破坏和多相(光)催化氧化技术等[5]。3.1吸收技术。在化工行业VOCs治理中，吸收技术是常用的一种技术，其主要是利用相似相溶的原理，通过一些气液相反应装置(如：喷淋塔、填料塔、板式塔等)，结合能够与VOCs相溶或者反应的吸收剂，对VOCs废气进行分离、吸收、处理，该过程是一个循环的过程。吸收技术工艺简单，投资运行成本低，适用于中、高浓度、中小风量废气治理，能够使废气中一些可溶性成分及部分颗粒物去除，一般将其做为废气处理的前端预处理，可以保证后端处理运行稳定、处理效果佳。3

5、.2吸附技术。吸附技术主要是针对烃类废气来说的，利用内部孔隙结构发达、比表面积大的吸附材料来吸附VOCs，当吸附剂达到饱和时，采用蒸汽或者氮气对其进行解吸，通常情况下，吸附剂是可以循环使用的。吸附技术在化工行业VOCs治理中至关重要，常用的吸附剂主要有颗粒活性炭、活性炭纤维、树脂、硅藻土等，其中活性炭吸附是应用广泛的一种治理技术。吸附技术工艺能耗低、操作简单、前期建设费用较低，但后期运行维护相对麻烦且费用较高，同时还存在一定的安全隐患，吸附剂自身易成为危险废物，因此单一的吸附技术已不被管理部门及排污企业认可。因此，可以将其作为废气处理的前期处理工艺，并与催化燃烧技术

6、、冷凝技术等相结合，协同处理VOCs废气。3.3冷凝技术。冷凝技术去除VOCs主要是根据各物质在不同温度下其饱和蒸汽压的不同，通过降温或是升压，使废气中各有机组分的分压等于该温度下的饱和蒸汽压，则有机组分冷凝成液体而从气相中分离出来。冷凝技术适用于处理高浓度有机废气，净化效率可达50%~90%，在化工行业VOCs治理过程中，一般可将其与其他技术相结合，如冷凝-吸附、冷凝-催化燃烧等，冷凝技术作为预处理工艺可以减轻后续处理工艺的负担，提高废气处理效率。3.4膜分离技术。膜分离技术是近年来出现的一种新型的VOCs处理技术，由于VOCs各组分的4学海无涯渗透性不同，通过调

7、整系统压差，所选择的特定的膜能够对其进行分离，从而实现对VOCs废气进行治理。虽然该技术成本较高、运维工作复杂，但其具有工艺流程简单、能耗低且不会产生二次污染等优点，同时有较高的VOCs回收率，化工行业高浓度有机废气回收的时候通常采用该技术。3.5热氧化技术。热氧化技术是利用高温将有毒有害的VOCs氧化成无毒无害的CO2和H2O的技术。根据工艺的不同，可将其分为直接燃烧法、蓄热式氧化法等[6]。3.5.1直接燃烧法。直接燃烧法在化工行业VOCs废气治理过程中应用广泛，以VOCs为燃料或助辅燃料进行燃烧处理。以此方法处理VOCs时，需确保废气中VOCs浓度非常高；