七大VOC廢氣處理技術（shù）工藝（yì）詳解

當前，VOC廢氣處理技術主要包括熱破壞法、變壓吸附分離與淨化（huà）技術（shù）、吸（xī）附法和氧化處理方法等。

一、VOC廢氣處理技術——熱破壞法

熱破壞法是指直接和輔（fǔ）助燃燒有機氣體，也就是VOC，或利用合適（shì）的催化劑加快VOC的化學反應，最終達到降低有機物濃度，使其不再具有危害性的一種處理方法。

熱破壞法對於濃度較低的有機廢氣處理效果比（bǐ）較好，因（yīn）此，在處理低濃度（dù）廢氣中得到了廣泛應用（yòng）。這種方法主要分為兩種，即直接火焰燃燒和催（cuī）化燃燒。直接火焰燃燒（shāo）對（duì）有機（jī）廢氣的熱處理效率相對較高，一般情況下可達（dá）到 99%。而催（cuī）化燃燒指的是在催（cuī）化床層的作用下，加快有機廢氣的化學反應速度。這（zhè）種（zhǒng）方法比直接燃燒（shāo）用時更少，是高濃度、小流量（liàng）有（yǒu）機廢氣淨化的首選技術。

二、VOC廢氣處理技術——吸附法

有機廢氣中的吸附法主要適用於（yú）低濃度、高通量有機廢氣。現階段，這種（zhǒng）有機廢氣的處理方法已經相當成熟，能量消（xiāo）耗比較小，但是處理效率卻非常高，而且可以（yǐ）徹底淨化有害有機廢氣。實（shí）踐證（zhèng）明（míng），這種處理方法值得推廣應用。

但是這種方法也存在一定缺陷，它需要的設備體積比較龐大，而且工藝流程比較複雜;如果廢氣中有大量雜質，則（zé）容（róng）易導致工作人員中毒。所以，使用此方法處理廢氣的（de）關鍵在（zài）於吸附劑。當前，采用吸附法處理有機廢氣，多（duō）使用（yòng）活性炭，主（zhǔ）要是因為活性炭細孔結構比較好，吸附性比較強。

此外（wài），經過氧化鐵或臭氧處理，活性炭的吸附性（xìng）能將會更好（hǎo），有機廢氣的處理將會更加（jiā）安全和有效。

三、VOC廢（fèi）氣處（chù）理（lǐ）技（jì）術——生物處理法

從處理的基本原理上講（jiǎng），采用生物處理方法處理有（yǒu）機廢氣，是使用微生物的生理過程把有機廢氣中的（de）有害物質轉化為簡單（dān）的無機物，比如CO2、H2O和其它簡單無機物等。這是一種（zhǒng）無害的有機廢氣處理方（fāng）式。

一般情（qíng）況下，一個完整的（de）生（shēng）物處理有機廢氣過程包括3個基本步驟：a) 有機廢氣中的有機汙染物首（shǒu）先與水接觸，在（zài）水中可以迅速溶（róng）解;b) 在液膜中溶解的有機（jī）物，在液（yè）態（tài）濃度低的情況（kuàng）下，可以逐步擴散到生物膜中（zhōng），進而被附（fù）著在生物膜上的微生物吸收;c) 被微生物吸收的（de）有機廢氣（qì），在（zài）其（qí）自身生理代（dài）謝過（guò）程中，將會被降解，最終轉化為對（duì）環境沒有損（sǔn）害的化合物（wù）質。

四、VOC廢氣處理技（jì）術——變壓吸（xī）附分離與淨（jìng）化技術

變壓吸附分離與淨化技（jì）術是利（lì）用氣體組分可吸附在固體材料上的特性，在有機廢氣與分離淨化裝置中，氣體的壓力會出現一定的變化，通過這（zhè）種壓力變化來處理有機廢氣。

PSA 技術主要應用的是物（wù）理法，通過物理法來實現有機廢氣的淨化，使（shǐ）用材料主要是沸（fèi）石分子篩。沸石分子篩，在吸附選擇性和吸附量兩方麵有一定優勢。在（zài）一定溫（wēn）度和（hé）壓力下，這種沸石分子篩可以（yǐ）吸附有機廢氣中的有機成分，然後把剩餘氣體輸送到（dào）下個（gè）環節中。在吸附有機廢氣後，通（tōng）過一定工序將其轉化，保持並提高吸附（fù）劑的再生能力，進而可（kě）讓吸附劑（jì）再次投入使用，然後重複上步驟工序，循環反（fǎn）複，直到有機廢氣得到淨化。

近年（nián）來，該技術（shù）開始在工業生產中應用，對於氣體分離有良好效果。該技術（shù）的（de）主要優勢有：能源消耗少、成本比較低、工序操作（zuò）自動化及分離淨（jìng）化後混合（hé）物純度（dù）比較高（gāo）、環境汙染小等。使用（yòng）該技術對於回收和處理有一定價值的氣體效果良好，市場發展前景廣闊，成為未來有機廢氣處理技術的發（fā）展方向。

五、VOC廢氣處（chù）理技術——氧（yǎng）化法

對於有毒、有害，而且不需要回（huí）收的VOC，熱氧化法是最適合的處理技術和方法。氧化法的基（jī）本原理：VOC與O2發生氧化反應，生成CO2和H2O，化學方程式如下：

從（cóng）化學（xué）反應方程式（shì）上看，該氧化（huà）反應和化學上的燃燒過程相類似，但其（qí）由於（yú）VOC濃度（dù）比較低（dī），在化學反應（yīng）中不會產生肉眼可見的（de）火（huǒ）焰。一般情況下，氧化法通過兩種方（fāng）法可確保氧化反應的順利進行：a) 加（jiā）熱（rè）。使含（hán）有VOC的（de）有機廢氣達到反（fǎn）應溫度;b) 使用催化劑。如果溫（wēn）度比較低，則氧（yǎng）化反應可在催化劑表麵進行[7]。所以，有機廢氣處理的（de）氧化法分為以下兩種方法：

a) 催化氧化法（fǎ）。現階段，催化氧化法使用的催化（huà）劑（jì）有兩種，即（jí）貴金屬催化劑（jì）和非貴金屬催化劑。貴金屬催化劑（jì）主要包括（kuò）Pt、Pd等，它（tā）們以細顆粒形式依附在催化劑載體上，而催化劑載體通常是金（jīn）屬（shǔ）或陶瓷（cí）蜂窩，或散裝填料;非貴（guì）金屬催化（huà）劑（jì）主要是由過渡元素金屬氧化物，比如MnO2，與粘合劑經過一定比例混合，然後製（zhì）成的催化劑。為有效防止催化劑中毒後喪失（shī）催化活性，在處（chù）理前必須徹底清（qīng）除可使催（cuī）化劑中毒（dú）的物質，比如Pb、Zn和Hg等。如果有機廢氣中的催化劑毒物、遮蓋質無法清除，則不可使用這種催化（huà）氧化法處（chù）理（lǐ）VOC;

b) 熱（rè）氧化法。熱氧化法當前分為三種：熱（rè）力燃燒式、間（jiān）壁式、蓄熱式。三（sān）種方法的（de）主要區別在於熱量回收方式。這三（sān）種方（fāng）法（fǎ）均能催化法結合，降低化學反應的反（fǎn）應（yīng）溫度。

熱力燃燒式熱氧化器，一般情況下是指氣體（tǐ）焚燒爐。這（zhè）種氣體焚（fén）燒爐（lú）由助燃劑、混合區和燃燒室三部分組成。其中，助燃劑，比如天然氣、石油（yóu）等，是輔助燃料，在燃燒過程中，焚燒爐內產生的熱混合區可對VOC廢氣（qì）預熱，預熱後便可為有機廢氣的處理提供足夠空間、時間，最終實現有機廢氣的無害化處理。

在供氧充足條件下，氧化反應的反應程度——VOC去除（chú）率——主要取決（jué）於“三T條件”：反應溫度(Temperat)、時（shí）間(Time)、湍流（liú）混合（hé）情況(Turbulence)。這“三T條件”是相（xiàng）互聯係的，在一定範圍內，一個條件的改善（shàn）可使另外兩個條（tiáo）件降低。熱力燃燒式熱（rè）氧化器的缺點在於：輔（fǔ）助燃料價格高，導致裝置操作費用比較高。

間壁式熱氧化（huà）器指的是在熱氧化裝置中，加入間（jiān）壁式熱交換器，進而把燃燒室排出氣體的熱量傳送給（gěi）氧化裝置進口處溫度比較低的氣體，預熱完成後便可促成（chéng）氧化反應。現階段，間壁式熱交（jiāo）換器的熱（rè）回收率最高可達85%，因此大幅（fú）降低了輔助（zhù）燃料的消耗。一般情（qíng）況下，間壁式熱交換器有（yǒu）三種形式：管式、殼式和板式。由於熱氧化溫度必（bì）須控製在（zài）800 ℃～1 000 ℃範圍內，因此，間壁式熱交（jiāo）換必須由不鏽鋼或合金（jīn）材料製成。所以間壁式熱交（jiāo）換器（qì）的（de）造價相當高，而這也是其缺點所在。此外，材料（liào）的熱應力也很難消（xiāo）除，這是間壁式熱交換的另（lìng）外一個缺點。

蓄熱式熱氧化器，簡稱為RTO，在熱氧化裝置中計入蓄熱式熱交換器，在完成VOC預熱後便可進行氧化反應。現階段，蓄熱式熱氧化器的熱（rè）回收率已經達到了（le）95%，且其占用空間比較小，輔助燃料的消耗也比較少。由（yóu）於當前的蓄熱材料可使用陶瓷填（tián）料，其可處理腐蝕性或含有顆粒物的VOC氣體。

現（xiàn）階段，RTO裝（zhuāng）置分為旋轉式和閥門（mén）切（qiē）換式兩種，其（qí）中，閥（fá）門切換式是最（zuì）常見的一種，由2個或多個陶瓷填充床組（zǔ）成，通過切換（huàn）閥門來（lái）達到改變氣流方向的目的。

六、VOC廢氣處理技（jì）術——液（yè）體吸收法

液（yè）體吸收法指的是通過吸收劑（jì）與有機廢氣接觸，把有機廢氣中的有害分子轉移到吸收劑中，從而實現分（fèn）離（lí）有機廢氣的目（mù）的。這種處（chù）理方（fāng）法是一種典型的物理化學作用（yòng）過程。有（yǒu）機廢氣轉移到吸收劑中後（hòu），采用解析方法把吸收劑中有害分子去除（chú）掉（diào），然後回收，實現吸收劑的重複使用（yòng）和（hé）利用。

從作用原理的角度劃分，此方法可分為化學方法（fǎ）和物理方法。物理方法是指利（lì）用物質（zhì）之間相溶的原理，把水看作吸（xī）收劑，把有機（jī）廢氣中的有害分子去除掉，但是對於不溶於（yú）水的廢（fèi）氣，比如苯，則隻能通過化學方法清除（chú），也就是通過有機廢氣與溶劑發生化學反應，然後予以去除。

七、VOC廢氣處理技術——冷凝回（huí）收法（fǎ）

在不同溫度下，有機（jī）物（wù）質的飽和度不同，冷凝回收法便是利（lì）用（yòng）有機物這一特點來（lái）發揮作（zuò）用，通過（guò）降低或提高係統壓力（lì），把處於蒸汽環境中的（de）有機物質通過（guò）冷凝方式提取出來。冷凝提取後，有機廢氣便可得到比較高的淨（jìng）化。其缺（quē）點是操作難度比較大，在常溫下也不容易用冷卻水（shuǐ）來完成，需要給冷凝水降溫，所以需要較多費用。這種處理方法主要（yào）適（shì）用於濃度高且溫度比較低的有（yǒu）機廢氣處理。

無（wú）論是從技術上來看還是從經濟效率上來說，多相（xiàng）催化氧化技術（shù）設備從綜合角度來看更加適合大部分有機（jī）廢氣VOCs的處（chù）理，包括化工行業。

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