一、 揮發(fā)性有機(jī)化合物，簡稱VOCs，是指在常壓下沸點(diǎn)低于260℃或室溫時(shí)飽和蒸汽壓大于71Pa的有機(jī)化合物。VOCs的種類很多，其中常見的是用于工業(yè)溶劑的芳香烴、醇類、酉旨類和醛類。多數(shù)的VOCs有毒、有惡臭，甚至有致癌性，對人體和環(huán)境產(chǎn)生極大的危害，世界各國都通過立法不斷限制VOC的排放量。
VOC光氧凈化器催化設(shè)備的來源主要有固定源和移動源兩種。移動源主要有汽車、輪船和匕機(jī)等以石油產(chǎn)品為燃料的交通工具的排放氣；固定源的種類很多，主要為石油化工工藝過程和儲存設(shè)備等的排出物及各種使用有機(jī)溶劑的場合，如噴漆、印刷、金屬除油和脫脂、粘合劑、制藥、塑料和橡膠加工等。除了這些大污染源外，還有日常生活中隨處可見的小污染源，如油漆、涂料、地板臘等。就目前的技術(shù)水平而言，無法避免這些氣相污染物的排放，因此人們迫切需要有效治理這些氣相污染物的技術(shù)。
二、VOC廢氣處理
目前VOC處理方法有非破壞性方法、破壞性方法和兩者的聯(lián)合方法。非破壞性方法即回收法，主要有炭吸附、變壓吸附、吸收法、冷凝法及膜分離技術(shù)：一般是通過物理方法，改變溫度、壓力或采用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來富集分離VOC；破壞性方法有直接燃燒、熱氧化、催化燃燒、生物氧化、等離了體法、紫外光催化氧化法及其集成技術(shù)：主要是通過化學(xué)或生化反應(yīng)，用熱、光、催化劑和微生物將VOC轉(zhuǎn)變成為CO2和水等無毒害的無機(jī)小分了化合物。傳統(tǒng)上VOC的廢氣處理常采用吸附或吸收去除、燃燒去除等方法，近年來生物氧化、等離了體、半導(dǎo)體光催化劑技術(shù)得到很快的發(fā)展。
(一)傳統(tǒng)的VOC處理技術(shù)
1.冷凝法
冷凝法是最簡單的回收方法，光氧凈化器是將廢氣冷卻到低于有機(jī)物的露點(diǎn)溫度，使有機(jī)物冷凝成液滴而從氣體中分離出來。通常該技術(shù)僅用于VOC含量高(百分之幾)、氣體量較小的有機(jī)廢氣的回收處理。由于大部分的VOC系易燃、易爆氣體，受到爆炸極限的限制，氣體中的VOC含量不會太高，所以要達(dá)到較高的回收率，需采用很低溫度的冷凝介質(zhì)或采用高壓措施，這勢必會增加設(shè)備投資和提高處理成本，因此該技術(shù)一般是作為一級處理技術(shù)并與其它技術(shù)結(jié)合使用。
2.吸附法
吸附法早已用于VOC的回收處理，尤其是活性炭吸附已經(jīng)廣泛應(yīng)用于苯系物、鹵代烴的吸附處理。吸附法去除VOC的原理是利用比表面積非常大的粒狀活性炭、炭纖維、沸石等吸附劑的多孔結(jié)構(gòu)，將VOC分了截留。當(dāng)廢氣通過吸附床時(shí)，VOC就被吸附在孔內(nèi)，使氣體得到凈化。吸附法又分為固定床吸附法、流動床吸附法和濃縮輪吸附法。目前應(yīng)用最多、最成熟的方法是蜂窩輪濃縮法。蜂窩輪連續(xù)不斷將低濃度、大氣量廢氣中的VOC吸附，再用小風(fēng)量的熱風(fēng)脫附得到高濃度的廢氣，這樣在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)就可以完成吸附和脫附操作，大大降低了設(shè)備投資，具有去除率高的優(yōu)點(diǎn)。但存在投資后運(yùn)行費(fèi)用較高且有產(chǎn)生二次污染的缺陷。
3.吸收法
吸收法是采用低揮發(fā)或不揮發(fā)溶劑對VOC進(jìn)行吸收，然后利用VOC與吸收劑物理性質(zhì)的差異將二者分離的凈化方法。該法適合于濃度高、溫度較低和壓力較高的VOC廢氣的凈化。吸收效果主要取決于吸收劑的性能和吸收設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征。吸收劑選取的原則是：對VOC溶解度大、選擇性強(qiáng)、蒸汽壓低、無毒及化學(xué)穩(wěn)定性好等。常用的吸收劑為柴油、煤油、水和其他溶劑。當(dāng)吸收液為水時(shí)，采用精餾處理就可以回收有機(jī)溶劑；當(dāng)為非水溶劑時(shí)，考慮到回收成本，需進(jìn)行吸收劑的再生，而且同樣存在二次污染的問題。
4.燃燒法
燃燒法是利用VOC易燃燒性質(zhì)進(jìn)行處理的一種方法。化工、噴漆、絕緣材料等行業(yè)所排出的有機(jī)廢氣廣泛采用燃燒法凈化。根據(jù)燃燒工藝的不同，燃燒法分為直接燃燒法、熱力燃燒法和催化燃燒法。
直接燃燒法，又稱火焰燃燒法，它是把可燃的VOC污染物當(dāng)作燃料來燃燒的一種方法。該法適合處理高濃度VOC廢氣，燃燒溫度控制在1100℃以上，去除率達(dá)95%以上。
熱力燃燒法是在廢氣中VOC光氧催化設(shè)備濃度低時(shí)添加燃料以幫助其燃燒的方法。在熱力燃燒中，被凈化的廢氣不是作為燃料，而是作為提供氧氣的輔燃?xì)怏w；當(dāng)廢氣中氧的含量較低時(shí)，需要加入空氣來輔燃。熱力燃燒所需的溫度較直接燃燒低，大約為540-820℃。
催化燃燒是在系統(tǒng)中使用合適的催化劑，使廢氣中的有機(jī)物在較低溫度下氧化分解的方法。它凈化有機(jī)物是用鉑、把等貴金屬催化劑及過渡金屬氧化物催化劑來代替火焰，操作溫度較熱氧化低一半，通常為250-500℃。由于溫度降低，允許使用標(biāo)準(zhǔn)材料來代替昂貴的特殊材料，大大降低設(shè)各費(fèi)用和操作費(fèi)用。
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