化工行业VOC废气治理措施 – 化工废气处理设备

作者:郑祥林 (大庆华凯石油化工设计工程有限公司, 黑龙江 大庆 )

在新时代不断发展进步的背景下,化工行业得到了迅速发 展,但是在化工行业发展的同时,也会排放大量的化工废气,其 中排放的VOC废气会对环境造成严重的污染,甚至还会对人们 的生命安全造成威胁。在VOC废气成分中,是存在具有挥发性 的有机化合物,而产生的VOC废气的原因是各种各样的,其中 我们比较常见的原因包括了三种:重金属冶炼、汽车排放的尾 气和房屋装修材料。这就需要重视VOC废气的处理技术和措 施,降低VOC废气的排放量,为人们的居住打造一个良好的 环境。

催化燃烧设备

1 化工行业中的VOC废气概述

1.1 VOC废气的含义

VOC废气的成分中含有大量挥发性的有机化合物,因此又 称作挥发性有机污染气体,VOC废气暴露在空气中的时候,会 与大气发生光化学反应,从而形成有机化合物。其中VOC废气 主要的化学有机物包括了甲烷烃、 氧、 氮、硫等,不仅会对大气 中的臭氧层造成严重的污染,还会对环境造成严重的污染[1]。

1.2 VOC废气的主要形成环节

在化工行业进行生产的过程中,排放VOC废气的流程步骤 中还是比较多的,大多数都是分布在生产中每一个环节中,其主要形成VOC废气的生产环境主要包括五中情况:第一,化工 厂生产的过程中,有机液体储罐区域中会产生“大呼吸”和“小 呼吸”的状态,这时候就会形成挥发性的气体,从而造成VOC废 气的形成;第二,在生产环节中,其中离心、化工合成、过滤和蒸 馏等这些生产工序中都时比较容易散发出VOC废气;第三,在化工厂的生产车间中,会出现物料转移的情况,在物料进行转 移的过程中,会产生吸入和放出气体的情况,这时候就会形成 VOC废气;第四,在化工厂生产的过程中,生产环节可能会出现 泄漏的现象,这是因此,设备长时间处在的运行的状态,出现了 不同程度的损伤,并没有及时对设备进行维修和养护,这就会 导致生产中出现物料泄漏的现象;第五,在化工厂进行生产管 理的过程中,其中管理机制还存在不完善的现象,这就会对操 作人员操作设备的准确性造成一定的影响,从而能够导致VOC 废气的形成[2]。

2 化工行业VOC废气当前的主要治理技术

2.1 回收技术

在运用回收技术对VOC废气进行处理的过程中,其原理是 通过对物质的物理性质进行改变,例如,温度、压力等,同时还 可以采用高质量的透模开对VOC废气中的有机物质进行消除。 回收技术又分为了冷凝、吸收、膜分和吸附。 在使用吸收技术的过程中,其中吸收剂在处理VOC废气中 有着重要的地位,因此在选择吸收剂的时候,需要选择不具有 挥发性或者是挥发性较小的液体来作为实施吸收技术的吸收 剂。

在运用的过程中,是通过对VOC废气中组成的成分进行研 究,对VOC废气在吸收剂中的溶解程度的差距特点进行分析, 然后对吸收装置进行利用, 对VOC废气中易挥发性的有机物质 进行吸收,从而能够降低VOC废气对环境的污染程度。在运用 吸收技术的过程中,对VOC废气提出了一定的要求,VOC废气 需要具备气量小、浓度高、压力高和温度低的特点,才能够运用 吸收技术来处理VOC废气[3]。

在运用膜分离技术对VOC废气进行处理的过程中,需要对 VOC废气进行冷凝,再对冷凝之后的VOC废气液体进行回收, 然后通过对膜分离的方式进行利用,对VOC废气进行净化工 作。而运用膜分离技术的过程中,只是适用于浓度小、气量小 和回收价值高的VOC废气进行净化。在运用吸附技术进行 VOC废气处理的过程中,可以运用吸附剂中的选择性吸附功 能,对VOC废气中易挥发性有机物质吸附在表面,。然后在统 一对有害气体进行回收净化。膜分离技术只能适用于净化要 求低、气量大和浓度低的VOC废气的处理净化。

在运用冷凝技术对VOC废气进行回收净化的过程中,其中 VOC废气中都会具有一定的蒸汽压和饱和性质,但是不同的物 质也会存在差异性,在对蒸汽状态VOC废气进行冷凝液化的过 程中,可以运用两种方式进行冷凝液化:提高压力和降低温度, 从而能够将VOC废气的有害气体进行分离。在运用冷凝技术 的过程中,只能适用于单组分、气量小、沸点高和浓度高的VOC 废气进行回收净化[4]。

2.2 销毁技术

在运用销毁技术对VOC废气进行处理的过程中,其主要对 VOC废气中化学性质进行利用, 在VOC废气发生生化反应或者 是常规化发应的时候,再对微生物、 光、热和催化剂进行合理利 用,从而能够使VOC废气中有害物质进行转化为无机小分子化合物,例如,二氧化碳、水等。在对VOC废气进行处理的过程 中,主要运用的处理技术包括了三种:热力焚烧技术、催化燃烧 技术和低温等离子体破坏技术[5]。

在运用催化燃烧技术对VOC废气进行处理的过程中,是对 具有催化性质的物质进行利用,通过物质与VOC废气发生氧化 反应,其反应温度在这过程中占据着重要的地位,需要保持在 250~500℃。在运用催化燃烧技术的过程中,其处理VOC废气 的使用成本较低,但是VOC废气成分中含有硫、卤素等物质的 情况下,是不建议采取催化燃烧技术对VOC废气进行处理。 在运用低温等离子体技术对VOC废气进行处理的过程中, 在这方法的实行在常温常压的情况下就可以对VOC废气进行处理。

其采取的方式是能够获取活性的小粒子或者是高能量 的例子,是通过运用高压脉冲放电的方式来获取,而获取的物 质会与VOC废气产生相互的作用,这就可以使VOC废气中有 害气体进行转化为无害或者是低害的物质,例如,二氧化碳、 二 氧化硫。低温等离子体技术在浓度较低的VOC废气处理中得 到了广泛应用。 在运用热力焚烧技术对VOC废气进行处理的过程中,需要 对VOC废气进行加热工作,加热温度达到700℃以上,就可以对 有机物质进行分解工作,转化为水或者是二氧化碳,其VOC废 气的处理净化率已经达到了九成以上。但是在运用热力焚烧 技术的过程中,其对VOC废气处理的使用成本较高,在浓度较 低的时候,需要对燃料进行补充,只能在危害较大的VOC废气 中运用热力焚烧技术。

3 结语

在化工行业发展的过程中,会产生大量的VOC废气,在排 放VOC废气超过制定净化标准要求的时候,就会与大气发生光 化学反应,不仅会对大气臭氧层造成严重的污染,还会对环境 造成严重的污染。因此这就需要对VOC废气进行措施处理, 在 对VOC废气进行处理的过程中,其中主要的处理技术是回收技 术和销毁技术,在实际运用这两种技术的时候,VOC废气不同物质的组成情况要选择合理的处理方式进行VOC废气的净化, 从而能够降低VOC废气对环境的污染程度。

参考文献:
[1]钟帼瑛.化工行业VOC废气治理探讨[J].资源节约与环 保,2018(7):75-76.
[2]徐宇峰.化工行业VOC废气治理探索[J].建筑工程技术 与设计,2018(5):2911.
[3]王森建,孟健婷.化工行业VOC废气治理探讨[J].科学与 财富,2017(34):80-81.
[4]唐珊,张明东.煤化工企业VOCs处理技术研究与探讨[J]. 中国化工贸易,2019,11(10):169.
[5]北京中能环科技术发展有限公司.一种治理化工合成装 置VOC废气的方法:CN201510648925.1[P].2016-01-06.

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