对有机废气处理技术的探讨

摘要：目前，有机废气的处理问题一直是工业废气处理的难点问题。本文从有机废气处理技术和处理技术未来发展两个方面对有机废气处理技术进行探讨。

关键词：有机废气；处理技术；未来发展

前言

环境问题已成为一个全球性问题，大气污染是环境问题中最为突出的问题之一，而工业废气是大气污染物的重要来源。人体长期接触有机废气，会通过呼吸系统经人或皮肤吸收到体内，引起肝、神经及造血系统的损伤，引起的症状主要有头晕头痛、恶心呕吐、心慌气喘、疲乏无力、血象变化等，而且对人体和动物存在严重的“致畸、致癌、致突变”危害。因此，有机废气的治理越来越受到人们的重视，成为了大气污染治理中的重点之一。

1 有机废气处理技术

1.1 热破坏法

热破坏法是对有机气体进行直接和辅助燃烧，或是利用催化剂加快有机物的化学，从而达到降低有机物浓度的一种方法，此种方法对于低浓度废气的处理效果很好，所以在低浓度废气中得以广泛的应用。热破坏分为直接火焰燃烧和催化燃烧二种情况，在利用直接火焰燃烧时对有机物的热处理效率较高，基本能达到 99%。催化燃烧是在催化床层的作用下，加快有机物的化学反应，其比直接燃烧需要更少的时间，但却离不开催化剂的作用，目前使用的催化剂多为金属和金属盐，虽然金属催化剂的催化效果很好，技术也较为成熟，但却价格昂贵，成本过高，所以在近年来对催化剂的研制当中多集中于非贵金属催化剂方面，同时也取得较好的效果。在对机废气进行催化的过程中，还需要催化剂载体，其可以起到提高催化活性和稳定性的作用，近年来，多以陶瓷载体为主，但在今后的催化剂研究当中，还应以能高效高活性的催化剂及其载体为主。

1.2 液体吸收法

液体吸收法是利用液体吸收液与有机废气的相似相溶性原理而达到处理有机废气的目的。其吸收液多以液体石油类物质、表面活性剂和水组成的混合液为主，近年来环糊精作为有机卤化物的吸收材料也取得很好的效果，同时此种吸收剂可以回收再利用，且无毒无污染，所以得以广泛的应用。

1.3 吸附法

在对低浓度、高通量可挥发性有机物的处理里多采用吸附法，此方法工艺成熟，用较低的能耗能达到较高的去除率，从而使气体达到彻底的净化，具有十分好的推广价值。但应用吸附法进行处理时需要较为庞大的设备，同时处理工艺流程也很复杂，当废气中有杂质时吸附剂易中毒。在用此办法处理废气时吸附剂为关键，目前采用吸附法在对废气处理过程中多采用活性炭来进行处理，活性炭具有较好的细孔结构和较强的吸附性，如果再经过氧化铁或氢氧化钠或臭氧处理，那么活性炭会具有更好的吸附性能。

1.4 冷凝法

此种方法主要是利用物质的物理属性来完成的，在不同的温度下，饱和蒸汽压也不相同，所以可以通过调节温度和压力的方法，使存在蒸汽中的污染物分离出来。在单独使用这种方法时，对于温度的要求比较严格，所以会有一定的难度。对于回收的产品具有一定的价值时，要采用多种方法综合的形式，将会取得很好的效果。

1.5 生物法

生物净化实质上是一种氧化分解过程： 附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分，转化为简单的无机物（CO2、H2O）或细胞组成物质。

1.6 脉冲电晕法

脉冲电晕法基本原理是通过前沿陡峭、脉宽窄（纳秒级）的高压脉冲电晕放电， 能在常温、常压下获得非平衡等离子体， 即产生大量高能电子和 O、HO 等活性粒子， 与有害分子进行氧化降解反应，使污染物最终转化为无害物。

1.7 膜分离法

膜分离法的基本原理是基于气体中各组分透过膜的速度不同，每种组分透过膜的速度与该气体的性质、膜的特性与膜两边的气体分压有关。膜分离法净化有机废气是根据有机蒸气和空气透过膜的能力不同， 而将二者分开的。

1.8 等离子体分解法

等离子体分解氯氟烃的技术已到实用阶段， 此技术可在短时间内进行大量的氯氟烃等气体的处理。

1.9 微波催化氧化技术

微波空气净化技术是由填料吸附 - 解吸技术发展而来， 是将传统解吸方式转变为微波解吸， 微波能的应用大大减少了能量的消耗， 并缩短了解吸时间， 而且吸附剂经 20 次解吸后基本上保持原有吸附能力。解吸原理都可以用容器加热理论和体积加热理论加以解释。国内外在水处理中均有此方面的成功应用， 而在空气净化中的应用， 国外已有小规模的成功范例， 国内尚处于起步阶段。

1.10 变压吸附分离与净化的技术

这种技术主要是利用气体组分能够吸附在固体材料上的特点来进行的，在分离与净化的过程中，会有压力的变化，以此来实现目的。PSA 技术是通过物理法来实现的，所用材料为沸石分子筛，这种材料具有一定的优点，在吸附选择性和吸附量方面具有很强的优势。在规定的温度和压力下，会将废气中的有机成分吸附，然后剩余气体将会进入到下一个环节中。在吸附了有机废气后，可以通过一定的程序将其进行转化，维持和增强吸附剂的再生能力，从而可以再次投入使用，重新上一个步骤的工作，循环反复。这项技术是在近些年来才开始在工业中应用的，对于气体分离具有很好的应用效果。其具备的优势有，消耗的能源较低、成本低、操作过程自动化、分离净化后的产品具有较高的纯度、对环境造成的污染少。使用这种技术对于回收具有一定价值的气体有很好的效果，在市场中具有很好的发展前景，并且会成为未来发展的趋势。

1.11 臭氧分解法

臭氧分解法国内未见报导， 国外对此技术的研究也还极少。有研究表明可用于净化地面废气。

1.12 电化学氧化法

电化学氧化技术是采用一种内装专利膜和 A gNO3- HNO3溶液的化学电池， 在温度为 50 ～ 100℃和常压的条件下进行氧化， 在阳极， VOCs 恶臭气体转化为 CO2和 H2O； 在阴极， 生成亚硝酸， 经处理后可循环使用。该法的典型特点： VOCs 恶臭物质去除率高， 可达 99%以上， 但运转费用较高。

2 处理技术未来发展

在市场经济发展下，人们对环境要求不断提高，有机废气处理技术的研发力度也加大，每种有机废气治理技术，均有其优缺点，不过真正具有广阔发展前景的技术可分为下列几种。

2.1 放电等离子体

在有机废气治理技术中，通过高压放电进行处理是一种有效形式，该方法可产生大量高能的电子与 O、N 或 OH 等活性离子，对其构成了肺热平衡的等离子体，在其作用下，C- C 与 C- H 等化学键会出现断裂，有机废气当中的 F、H 与 Cl 等原子会出现置换反应，通过反应会得到水与二氧化碳等无害的物质。等离子体当中，引入金属氧化物，将其作为催化体系，能有效降低副产物产生，增强污染物去除的效率，和常规方法比较，此方法具有流程短、操作性好等优点，在节能方面的潜力也很大，比较适合低浓度有机废气的处理。

2.2 PSA 技术与光催化氧化

在有机废气治理当中，PSA 技术得到了应用，该技术是变压吸附的吸附与净化技术，也可称为无力吸附法，其工作原理是：根据有机废气组成与吸附材料的吸附特性差异，运用周期压力变化，有效实现有机废气分离及净化，PSA 技术具有自动程度高、投资少与能耗低等特点，运用该技术进行有机废气分离与回收是种理想方法，与其他有机废气技术相比，该技术应用前景更好。一定光照条件下，有些半导体材料会出现自由基活性的物质，无 WO3、ZnO 与 CdS 等，其氧化性强，能让一些有机废气在常压常温下进行无毒简单反应，并且不受溶剂分子的影响，还具有反应快、效率高与易回收等优点，对含氯化合物与苯系物降解性好。

2.3 生物技术

生物技术是在一定条件下，根据有机废气有机成分，将其作为碳源与能源维持生命活动，将有机物分解成二氧化碳与水，并将有机氮转化为氨气，再转化为硝酸，将硫化物转变为硫化氢，硫化氢再转化为硫酸，该过程就称为生物技术，在生物技术装置当中，有机废弃物去除效率为 95%左右，恶臭物质除去率为 99%，与常规技术比较，该技术具有设备简单、运行费用低与二次污染较少等优点，其应用前景也是很广的。

3结语

随着我国对环境问题的日益重视，各级政府对环境问题的治理力度也加大了，一些污染严重的化工企业产生的有机废气必须经过处理后才能排放。为此，研究并推广有机废气的处理方法有着重要的意义。

参考文献：

[1]易灵.有机废气治理技术的研究进展[J].四川环境，2011

[2]张正怡.浅谈化工行业有机废气处理技术[J].科技信息，2010

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