大氣污染是我國(guó)目前最為突出的環(huán)境問(wèn)題之一，而大氣污染物的重要來(lái)源是工業(yè)廢氣。大量的工業(yè)廢氣排入大氣中，使大氣環(huán)境質(zhì)量急驟下降，給人們的身體健康帶來(lái)嚴(yán)重危害，使國(guó)民經(jīng)濟(jì)損失巨大。工業(yè)廢氣中最難處理的就是有機(jī)廢氣，有機(jī)廢氣通過(guò)呼吸道和皮膚進(jìn)入人體后，使人們的呼吸、血液、臟器等造成暫時(shí)性或永久性病變，尤其是苯并芘類多環(huán)芳烴能使人直接致癌，已經(jīng)引起人們的高度重視。在工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生各種有機(jī)物廢氣，主要有醇類、烴類、醛類、酸類、酮類和胺類等。這些有機(jī)廢氣不但造成大氣污染，而且還危害人們的健康，并造成浪費(fèi)，所以對(duì)有機(jī)廢氣的處理與凈化是勢(shì)在必行。

        有機(jī)廢氣的凈化處理方法有兩大類：一類是回收法；另一類是消除法。

    1、回收法是通過(guò)工藝手段將有機(jī)物從空氣中分離出來(lái)加以回收利用的工藝，回收法可以經(jīng)濟(jì)地回收有機(jī)溶劑，有效地實(shí)現(xiàn)了空氣凈化和廢棄物的循環(huán)利用，所以回收法將成為有機(jī)廢氣凈化處理的未來(lái)發(fā)展方向。

      中間工藝：所謂中間工藝是指單獨(dú)采用這種工藝只能將污染物從廢氣中分離出來(lái)，但是需要結(jié)合其他工藝手段才能將有機(jī)污染物進(jìn)行分解或回收的中間手段。中間工藝一般會(huì)結(jié)合分解法和回收法使用。 對(duì)于吸收法，水吸收對(duì)于親水性有機(jī)污染物具有較好的效果，對(duì)于在水中溶解度較低的有機(jī)污染物，也有采用其他溶劑進(jìn)行吸收的方法。經(jīng)過(guò)吸收法處理的空氣雖然可以達(dá)標(biāo)，但是吸收了有機(jī)污染物的溶劑需要進(jìn)一步處理，才能防止二次污染，并且應(yīng)使飽和溶劑重復(fù)使用。 吸附法是一種較好的將有機(jī)污染物從廢氣中分離的方法，但是也需要結(jié)合其他工藝才能消除吸附劑的二次污染，并且使飽和的吸附劑可以重復(fù)使用。目前使用最多的是使用活性炭吸附劑，也有使用沸石、分子篩等吸附劑的情況。分解法：分解法是將有機(jī)污染物最終氧化分解為H2O和CO2的方法。分解法可以分為高溫燃燒分解，利用微生物進(jìn)行常溫生物氧化分解，以及高級(jí)氧化法。由于高級(jí)氧化法還處于實(shí)驗(yàn)階段，在實(shí)際應(yīng)用上還有很多工藝問(wèn)題、應(yīng)用問(wèn)題有待解決，因此在工程實(shí)踐中應(yīng)用不多。

（1）燃燒分解 高溫燃燒又可以分為直接燃燒法和催化燃燒法，是通過(guò)燃燒分解污染物的方法。催化燃燒是利用催化劑的作用使有機(jī)污染物在較低的溫度發(fā)生分解的方法。由于催化燃燒可以降低分解溫度，因此可以大大降低運(yùn)行費(fèi)用。在燃燒法中一般結(jié)合使用換熱器對(duì)燃燒的熱能進(jìn)行換熱回用，如果采用蓄熱方式進(jìn)行熱量回收，則是比較常用的蓄熱回?zé)崛紵?/SPAN>RTO）和蓄熱回?zé)岽呋紵?/SPAN>RCO）方式，這種回?zé)岱绞胶蛽Q熱方式相比，具有熱能回收效率高的優(yōu)點(diǎn)，其中RCO節(jié)能效果更加顯著，但是RCO和RTO技術(shù)較復(fù)雜，設(shè)備初投資較高。

（2）生物分解 生物分解方法是利用微生物的生物氧化作用將有機(jī)污染物進(jìn)行分解，同時(shí)微生物獲得生存所需的能量。較為普遍使用的生物分解方法是生物洗滌塔和生物濾床。其他還有MBR法、曝氣污泥法等等。生物洗滌塔和生物濾床均結(jié)合了污染物的吸收、吸附和污染物的生化分解等復(fù)雜過(guò)程，通過(guò)以水為介質(zhì)或以吸附劑為介質(zhì)將空氣中的污染物捕捉下來(lái)，然后利用微生物進(jìn)行分解。由于微生物的生命活動(dòng)是以水為介質(zhì)，因此對(duì)于水溶性的、無(wú)生物毒性的有機(jī)污染物，生物法能夠取得較好的去除率和穩(wěn)定性，但是對(duì)于疏水性的、有毒性的有機(jī)污染物，生物法的處理效率較低。 生物分解需要外界補(bǔ)充的能量較少，因此生物分解的運(yùn)行費(fèi)用最低，對(duì)于某些親水性的有機(jī)污染物，生物分解是一種較好的處理工藝。但是由于生物分解的速率比較慢，因此生物分解工藝一般需要很大的場(chǎng)地，在大風(fēng)量情況下，場(chǎng)地占用問(wèn)題更加突出。

     組合工藝：由于有機(jī)廢氣的種類繁多，不同的有機(jī)廢氣其污染物含量、風(fēng)量、濃度情況也不同，而且各種單一的處理工藝具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，因此需要根據(jù)不同的應(yīng)用情況將工藝組合使用，才能在節(jié)約投資和運(yùn)行費(fèi)用的情況下取得較好的處理效果。在組合工藝中，采用活性炭吸附廢氣中的低濃度有機(jī)污染物，再對(duì)活性炭進(jìn)行脫附再生，對(duì)脫附出來(lái)的高濃度有機(jī)污染物進(jìn)行燃燒分解或催化燃燒分解是一種常用的工藝組合，尤其適用于處理大風(fēng)量、低濃度的噴涂有機(jī)廢氣的場(chǎng)合，具有投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效果穩(wěn)定的特點(diǎn)。

吸附-脫附-催化燃燒工藝

1、吸附過(guò)程 吸附是氣體結(jié)合到固體上去的質(zhì)量傳遞過(guò)程。氣體（吸附質(zhì)）進(jìn)入固體（吸附劑）的孔隙中但并未進(jìn)入其晶格內(nèi)。吸附過(guò)程可能是物理過(guò)程，也可能是化學(xué)過(guò)程。物理吸附主要是范德華引力起作用，一般沒(méi)有選擇性，在吸附過(guò)程中沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移，沒(méi)有化學(xué)鍵的生成與破壞。化學(xué)吸附實(shí)際上是一種化學(xué)反應(yīng)，具有選擇性，在化學(xué)吸附過(guò)程中，氣體和固體表面發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。 最普遍使用的吸附劑是活性炭、分子篩、硅膠和活性氧化鋁。這些吸附劑經(jīng)過(guò)處理后表面積極大，可有效吸附碳?xì)浠衔锏任廴疚铩Ｆ淙秉c(diǎn)是對(duì)水有優(yōu)先選擇性吸附作用。所有的吸附劑在一定的高溫下會(huì)發(fā)生變化。在這些溫度下，其吸附能力很弱。污染物可以被解脫出來(lái)，從而使吸附劑的活性得到再生，這個(gè)過(guò)程成為脫附。 為了進(jìn)行連續(xù)操作，一般提供兩個(gè)或多個(gè)吸附床。一個(gè)或幾個(gè)吸附床在吸附時(shí)，另一個(gè)或幾個(gè)吸附床則進(jìn)行再生。在吸附過(guò)程中，被收集的污染物滯留在吸附床中，只要吸附床有足夠的容量，污染物就不會(huì)釋放出來(lái)。但是當(dāng)吸附床中的污染物濃度達(dá)到飽和時(shí)，污染物便開(kāi)始釋放出來(lái)，這種現(xiàn)象稱為穿透。達(dá)到飽和的吸附床需要進(jìn)行再生，一般采用加熱的氣體對(duì)吸附床進(jìn)行脫附，一方面使吸附床重新具有活性，一方面是污染物被解脫出來(lái)進(jìn)行回收或分解處理。

2、燃燒過(guò)程 當(dāng)氣流中的污染物可被氧化時(shí)，燃燒是一種徹底的污染控制方案。碳?xì)浠衔锞蛯儆谶@類污染物。燃燒可以分為直接火焰燃燒和催化燃燒兩類。燃燒即是在氧和熱的作用下將碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為水和二氧化碳。其反應(yīng)方程式如下： CnH2m+(n+m/2)O2=nCO2+H2O+Heat 在燃燒過(guò)程中，氣流量和有機(jī)物負(fù)荷是選擇燃燒技術(shù)的重要參數(shù)。一個(gè)衡量污染物負(fù)荷的參數(shù)是低爆炸極限（LEL）或低可燃極限（LFL）。氣流的低爆炸極限是氣體可自燃的最低有機(jī)物濃度（100%LEL）。由于100%LEL具有爆炸危險(xiǎn)，美國(guó)消防協(xié)會(huì)規(guī)定氣流的LEL不能超過(guò)50%，在LEL超過(guò)25%時(shí)應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w監(jiān)控裝置。另一個(gè)要考慮的因素是氣流的能量密度，當(dāng)氣流的能量密度必須大于3.7MJ/m3時(shí)點(diǎn)火后氣體可自行維持燃燒，否則需要提供輔助燃料，另外要考慮燃燒后不產(chǎn)生有毒的副產(chǎn)品。 能量值低于3.7MJ/m3的氣體，可利用催化劑來(lái)幫助氧化燃燒。經(jīng)常使用的活性催化劑是鉑或鈀的化合物，使用陶瓷作載體。使用催化劑可降低燃燒溫度，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，但是主要缺點(diǎn)是微量的硫和鉛的化合物會(huì)使催化劑中毒，而且特定的催化劑對(duì)每種有機(jī)污染物起到催化燃燒的作用是不同的，對(duì)有些有機(jī)污染物的去除可能無(wú)效。 在燃燒工藝中，為了節(jié)省能源，一般對(duì)燃燒使用或產(chǎn)生的熱量進(jìn)行利用。利用方式包括換熱和回?zé)醿煞N。換熱方式是利用換熱器在燃燒后產(chǎn)生的高溫氣體和低溫氣體（進(jìn)氣或其他需要熱源的氣流）之間進(jìn)行換熱能量傳遞，回?zé)岱绞绞抢眯顭嵫b置直接和氣流進(jìn)行交替熱交換，因此熱量利用的效率更高。 不同的燃燒工藝組合，形成4種基本的燃燒工藝方式：催化燃燒（換熱），直接燃燒（換熱），回?zé)岽呋紵?/SPAN>RCO），回?zé)崛紵?/SPAN>RTO）。在此基礎(chǔ)上還形成了轉(zhuǎn)輪富集燃燒，陶瓷過(guò)濾器等方式。

3、吸附-脫附-催化燃燒工藝 通過(guò)上述兩種工藝的分析，可以得到上述兩個(gè)處理工程的特點(diǎn)： 吸附工藝：適合低濃度情況，需要提供能量進(jìn)行脫附再生，脫附出來(lái)的高濃度污染物需要進(jìn)行再處理。 燃燒工藝：適合高濃度情況，合適的設(shè)計(jì)工藝可以在只需要補(bǔ)充少量能源情況下維持燃燒，并且可以產(chǎn)生富裕能量，可以徹底分解污染物，催化燃燒的運(yùn)行費(fèi)用更低。 結(jié)合上述兩種工藝特點(diǎn)進(jìn)行組合，得到吸附-脫付-催化燃燒工藝，可以揚(yáng)長(zhǎng)避短有效地將兩種工藝應(yīng)用到不同有機(jī)污染物處理場(chǎng)合，尤其是在大風(fēng)量、低濃度的VOC廢氣處理方面，是目前具有最高性價(jià)比的處理工藝方式。

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