VOCs廢氣凈化技術(shù)的分類

近年來，我國醫(yī)藥化工行業(yè)發(fā)展，已成為世界上原料藥和醫(yī)藥中間體的生產(chǎn)大國，其產(chǎn)生的廢氣污染物大致分為發(fā)酵尾氣(主要為酸性氣體)、溶劑氣體(統(tǒng)稱為揮發(fā)性物，VolatileOrganicCompounds，以下簡稱為VOCs)和惡臭氣體。醫(yī)藥生產(chǎn)的廢氣主要特點為排放量大，濃度低，處理成本高。隨著各國對環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高，對廢氣排放規(guī)定了   嚴格的排放界限值。
　　藥廠廢氣主要是乙醇，屬于VOCs，由于乙醇中的碳氫化合物，會在陽光(紫外光)作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物，形成煙霧污染現(xiàn)象。所以大量的VOCs氣體排放會對環(huán)境及人群都會產(chǎn)生不良影響。為此   對廢氣進行凈化處理，光化學(xué)煙霧的隱患后才可排放。
　　隨著時代和科技的發(fā)展，廢氣處理工藝也經(jīng)歷著不斷發(fā)展的過程。目前廢氣的凈化方法，從初采用的水洗法，逐步發(fā)展出一系列的方法并且已在工業(yè)生產(chǎn)中獲得成功應(yīng)用。按其工作原理，分為物理、化學(xué)、生物等凈化方法，即：
　　(1)熱力學(xué)方法
　　例如冷凝、吸收、吸附和膜分離等(吸附和吸收可以是化學(xué)或物理的)。
　　(2)化學(xué)方法
　　例如燃燒法，即氧化法(直接燃燒、熱力燃燒、催化燃燒、蓄熱式熱力燃燒)
　　(3)生化方法(也稱生物降解法或生物催化法)
　　例如：生物過濾、生化洗滌和生化膜分離等。
　　環(huán)保、經(jīng)濟而論，如果VOCs的價值較高，而且有可能回收，則應(yīng)盡可能將其回收在利用，因此從這意義上講，廢氣的凈化方法也可分為：
　　(1)回收法
　　例如吸附分離法，冷凝法和膜分離法等。
　　(2)轉(zhuǎn)化法(又稱破壞法)
　　將VOCs轉(zhuǎn)化為物質(zhì)，例如燃燒法和生化法。
　　以下逐一介紹一些常用的凈化方法：
　　(1)吸收法
　　吸收凈化法是廢氣治理中一種重要的常用的方法，它是利用廢氣中各混合組分在選定的吸收劑中溶解度的不同，或其中一種或多種組分與吸收劑中活性組分結(jié)合，將物從廢氣中分離出來、凈化廢氣目的的一種方法。
　　吸收法使用的吸收設(shè)備主要有噴淋洗滌器、泡沫洗滌器、文氏管洗滌器等。吸收法的工藝流程和濕法除塵工藝近似，只是濕法除塵工藝用清水，而吸收法凈化氣體要用溶劑或吸收溶液。
　　吸收法的優(yōu)點是幾乎可以處理各種氣體，適用范圍很廣，并可回收有價值的產(chǎn)品。缺點是工藝比較復(fù)雜，吸收效率有時不高，吸收液需要再次處理，否則會造成廢水的污染。
　　(2)活性炭吸附法
　　吸附是一種固體表面現(xiàn)象，是活性炭吸附塔利用多孔性固體吸附劑處理的氣態(tài)污染物，使其中的一種或幾種組分，在分子引力或化學(xué)鍵力的作用下，被吸附在固體表面，從而達到分離的目的。其中應(yīng)用為廣泛的是活性炭。
　　活性炭對對苯、甲苯、二甲苯、乙醇、煤油、汽油、苯乙烯、氯乙烯等物質(zhì)都有吸附功能。活性炭凈化裝置具有較高的效率，但活性炭吸附到   量時會達到飽和，      或   換活性炭，因此運行成本較高。活性炭吸附設(shè)備常用于低濃度廢氣和脫臭的后處理。
　　(3)生物除臭法
　　生物除臭法是通過微生物的生理代謝將具有臭味的物質(zhì)加以轉(zhuǎn)化，達到除臭的目的。目前   污水處理廠和污水泵房采用生物法處理廢氣的方法主要有土壤脫臭法、生物濾池法和生物滴濾塔等，治理效果較好。
　　(4)低溫等離子體技術(shù)
　　等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)，當(dāng)外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)，所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些   電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在短時間內(nèi)發(fā)生分解等離子體去除污染物。該方法具有處理效果好，運行費用低廉、無二次污染、運行穩(wěn)定、操作管理簡便、即開即用等優(yōu)點。
　　(5)紫外光(UV)催化氧化
　　廢氣的UV光催化氧化裝置處理機理包括兩個過程：一是在產(chǎn)生   離子群體的過程中，   數(shù)量的氣體分子受   作用，本身分解成單質(zhì)或轉(zhuǎn)化為物質(zhì)。二是含有大量   粒子和的自由基的離子群體，與分子氣體(如H₂S、甲苯等)作用，打開了其分子內(nèi)部的化學(xué)鍵，轉(zhuǎn)化為物質(zhì)。態(tài)的氧離子具有的氧化性，能地氧化分解不受負離子作用控制的物。與廢氣反應(yīng)后多余的氧離子(正)，能與氧離子(負)很快結(jié)合成中性氧。
　　紫外光催化是常溫反應(yīng)技術(shù)。光催化氧化設(shè)備可在室溫下將水、空氣和土壤中污染物氧化成   的產(chǎn)物。
　　(6)RTO(RegenerativeThermalOxidizer，簡稱RTO)
　　RTO即   熱氧化分解器，又稱蓄熱式焚燒器。其基本原理實在高溫下(≥760℃)將廢氣氧化生成CO₂和H₂O，從而凈化廢氣，并回收分解時所釋出的熱量，以達到的雙重目的。RTO是一種用于處理中揮發(fā)性廢氣的節(jié)能型環(huán)保裝置。RTO主體結(jié)構(gòu)由燃燒室、陶瓷填料床和切換閥等組成。該裝置中的蓄熱式陶瓷填充床換熱器可使熱能大限度的回收，熱回收率大于，處理VOC時不用或使用很少的燃料。若處理低濃度廢氣，可選裝濃縮裝置，以降低燃燒消耗。
　　RTO處理技術(shù)適用于廢氣、涂裝廢氣、惡臭廢氣等廢氣凈化處理；適用于廢氣成分經(jīng)常發(fā)生變化或廢氣中含有使催化劑中毒或活性衰退的成分(如水銀，錫，鋅等的金屬蒸汽和磷、磷化物，砷等，容易使催化劑失去活性；含鹵素和大量的水蒸氣的情形)，含有鹵素碳氫化合物及其它具有腐蝕性的氣體。
　　，凈化率一般在以上。可實現(xiàn)全自動化控制，操作簡單，運行穩(wěn)定，   。蓄熱室內(nèi)溫度均勻分級增加，加強了爐內(nèi)傳熱，換熱效果   佳，爐膛容積小，降低了設(shè)備的造價。采用分級燃燒技術(shù)，延緩狀燃燒下釋出熱能；爐內(nèi)升溫勻，燒損低，加熱效果好，不存在傳統(tǒng)燃燒過程中出現(xiàn)的局部高溫高氧區(qū)，了熱力型氮氧化物(NO_x)的生成，無二次污染。