VOCs有机废气处理技术的相关研究

VOCs有机废气处理技术的相关研究

张丽琪

天津农环友好工程咨询有限公司    天津  300010

摘要：在当前应用于VOCs有机废气处理方面的技术方法相对多样，各个方法所具备的应用优势与缺点有所不同。基于此，文章主要从传统VOCs有机废气处理技术、新型VOCs有机废气处理技术这两方面入手，对VOCs有机废气处理技术的要点、应用优缺点等进行了阐述，以期进一步丰富有关于VOCs有机废气处理技术的研究。

关键词：VOCs；有机废气；废气处理技术

引言：VOCs有机废气具有一定的燃烧性、挥发性，且危害性明显，如果直接将其排入大气中，则势必会导致大气污染问题。因此，必须要在完成VOCs有机废气处理的条件下组织气体排放，体现出对环境的有效保护。在当前的实践中，常用的VOCs有机废气处理方法较多，应当结合现实需要以及不同技术的应用优缺点，选定更为合适的VOCs有机废气技术。

一、传统VOCs有机废气处理技术的要点分析

（一）冷凝法

使用冷凝法进行VOCs有机废气处理的主要思路为，对VOCs有机废气的温度进行降低，促使其中包含着的挥发性有机物气体量转入饱和状态，并参考其化学特性的不同实施液化处理，最终达到净化VOCs有机废气并回收有机物的效果。对于大部分VOCs有机废气而言，均可以利用冷凝法完成处理，但是其无法处理低浓度VOCs有机废气。现阶段，该方法主要被应用于化工产生生产制造中所产生VOCs有机废气的处理实践中。

对于基于冷凝法的VOCs有机废气处理来说，其实际需要投入的成本相对较高，能够获得的VOCs有机废气处理效率保持在70%-85%的范围内，应用优势在于：回收利用资源效果较为良好。该方法所具有的缺点在于：成本较高，实际的VOCs有机废气处理周期较长。

（二）吸附法

使用吸附法进行VOCs有机废气处理的主要思路为，投放具有微孔结构的吸附剂，吸附VOCs有机废气中的有机物，促使有机物从废气主体中分离，从而达到处理VOCs有机废气的效果。目前，常使用的吸附剂主要有活性炭、沸石分子筛等等。

对于基于吸附法的VOCs有机废气处理来说，其实际需要投入的成本相对较低，能够获得的VOCs有机废气处理效率保持在90%-96%的范围内，应用优势在于：实际投入吸附剂可以循环使用，成本低、工艺简单且处理效果较高。该方法所具有的缺点在于：吸附床层极容易发生堵塞现象，且实际的VOCs有机废气处理效率更容易受到湿度的影响。

（三）吸收法

使用吸收法进行VOCs有机废气处理的主要思路为，参考VOCs有机废气内挥发性有机物实际物理性质的差异性，分离挥发性有机物以及吸附剂，从而达到净化VOCs有机废气的效果[1]。

对于基于吸收法的VOCs有机废气处理来说，其实际需要投入的成本相对较高，能够获得的VOCs有机废气处理效率保持在90%-98%的范围内，应用优势在于：实际使用设备较少且容易维护、工艺简单且处理效果较高。该方法所具有的缺点在于：成本较高，实际操作条件较为苛刻，要求有机物沸点始终保持在不差过33℃的水平。

（四）燃烧法

    使用燃烧法进行VOCs有机废气处理的主要思路为，将VOCs有机废气直接通入至焚烧炉内，以此促使VOCs有机废气在高温中燃烧（温度一般保持在不低于1100℃的水平），实现废气处理，此时VOCs有机废气能够转化为水、二氧化碳等物质。若是想要确保VOCs有机废气能够实现完全燃烧，就需要投放辅助燃料。

    对于基于燃烧法的VOCs有机废气处理来说，其实际需要投入的成本相对较高，能够获得的VOCs有机废气处理效率保持在95%-99%的范围内，应用优势在于：VOCs有机废气处理效率相对较高，且回收热能的效果理想。该方法所具有的缺点在于：成本较高，容易产生二次污染，生成的燃烧气体必须要经过进一步处理。

二、新型VOCs有机废气处理技术的要点分析

（一）膜分离技术

使用膜分离技术进行VOCs有机废气处理的主要思路为，投放高分子膜进行VOCs有机废气的渗透处理，分离其中的有机物。在VOCs有机废气进入膜分离系统后，受到高分子膜选择作用的影响，VOCs气体通过而其余气体被截留，促使处理后的气体达到可排放标准；收集有机气体转移至冷凝回收系统，以此实现对有机气体的循环再利用。

对于基于膜分离技术的VOCs有机废气处理来说，其实际需要投入的成本相对较高，能够获得的VOCs有机废气处理效率保持在90%-98%的范围内，应用优势在于：回收利用资源效果较为良好，且VOCs有机废气处理效率相对较高。该方法所具有的缺点在于：成本较高，对于过滤膜的清洗难度偏大。

（二）低温等离子体法

使用低温等离子体法进行VOCs有机废气处理的主要思路为，以每秒钟300-3000万次的频率，促使大量活性粒子（如自由基、高等电子等）反复轰击、碰撞VOCs有机废气分子，对其中所包含着的各种成分实施电离、裂解，最终促使VOCs有机废气转变为无害气体。

对于基于低温等离子体法的VOCs有机废气处理来说，其实际需要投入的成本相对较高，能够获得的VOCs有机废气处理效率保持在90%-95%的范围内，应用优势在于：实际使用的装置简单，占用空间小，可操作性强。该方法所具有的缺点在于：对于二氧化碳的选择性偏低，容易在处理期间产生细小分子化合物并生成二次污染，处理稳定性以及实际效率难以得到更好保障，需要落实进一步优化。

（三）生物处理技术

    使用生物处理技术进行VOCs有机废气处理的主要思路为，选取一些以VOCs有机废气为养分的微生物，将其投放至实际的VOCs有机废气处理过程中，依托相应微生物的心神代谢降解VOCs有机废气，使得有机废气转化为水、二氧化碳等物质。

对于基于生物处理技术的VOCs有机废气处理来说，其实际需要投入的成本相对较低，能够获得的VOCs有机废气处理效率保持在60%-95%的范围内，应用优势在于：投资费用低且不会产生二次污染。该方法所具有的缺点在于：混合生物的实际培养难度偏大，且生物菌种对于有机物的降解极为专一，并不具备普遍性。

（四）微波诱导催化氧化技术

    催化剂的加入能够促使反应条件有所降低，实现VOCs有机废气处理效率的提升。使用微波诱导催化氧化技术进行VOCs有机废气处理的主要思路为，将微波作为催化剂完成VOCs有机废气处理，而由于待处理气体难以直接明显的吸收微波，所以需要在实际的处理期间投放合适的“敏化剂”吸收微波，促使微波转化为热能，以此有选择性的加热某些表面点位，推动有机污染物发生诱导化学反应，最终被氧化分解，达到VOCs有机废气处理效果[2]。目前，常使用的“敏化剂”主要有铁磁性金属氧化物、活性炭、铬渣、碳化硅等等。

对于基于微波诱导催化氧化技术的VOCs有机废气处理来说，其实际需要投入的成本相对较低，能够获得的VOCs有机废气处理效率保持在90%-99%的范围内，应用优势在于：废气解吸以及吸附时间有所缩短，VOCs有机废气处理效率较高且能源消耗量下降，经济实用，可以重复使用（20次以上）且不影响最终效果。该方法所具有的缺点在于：需要选择合适的“敏化剂”吸收微波，如果“敏化剂”投放不合适，则难以保证VOCs有机废气最终处理效率理想。

总结：综上所述，在现阶段应用于VOCs有机废气处理的常见技术主要有冷凝法、吸附法、吸收法、燃烧法、膜分离技术、低温等离子体法、生物处理技术、微波诱导催化氧化技术等等，依托这些技术的应用，普遍能够得到90%及以上的VOCs有机废气处理效率。需要参考处理需要与条件的不同，选择更为合适的技术。

参考文献：

[1]王彦丽. VOCs有机废气处理技术的应用现状研究[J]. 黑龙江科学,2020,11(08):154-155.

[2]胡赐明,金海红,李建芳,等. VOCs有机废气处理技术研究进展[J]. 科学技术创新,2020,(04):179-180.