随着我国社会经济的快速发展,我国的工业进入了一个全新的发展领域。在工业生产过程中,有时会产生大量的有机气体,对大气造成极大的污染。雾霆天气在很大程度上就是 由于工业废气造成的。加强对废气处理的研究,对保护环境,提高工业可持续发展具有极其重要的意义。汽车涂装的挑战来源于法规约束、用户压力和企业生存发展需要,承担社会责任、满足用户需求、减少资源消耗是 驱使涂装技术进步的动力。汽车水性中涂、面漆及高固体分涂料正在加速普及,VOC排放完全达到目前最苛刻的标准以内;紧凑工艺、高效节能装备技术的应用大幅度提高了涂装生产效率,降低了资源消耗;提高涂装资源效率,降低运营成本,满足用户的个性化需求,已经成为涂装及其相关行业的共识和今后汽车涂装技术发展的趋势。
VOC是 具有挥发性质的有机化合物的总称,在工业生产过程中,一般用VOC作为溶剂,在使用过后,其挥发到空气中,对环境具有很大的危害。目前,VOC主要用于印刷、石油化工、烤漆等领域,是 工业上重要的原材料。
基于化学物质方面,VOC在工业领域中的运用,以卤代烃、脂肪化合物以及芳香化合物为主,这些有机化合物作为溶剂,在使用后会挥发到大气中,给大气环境造成极大的危害。同时,如果人体呼吸遇到此类污染气体,对人体健康造成的影响也是 巨大的。例如,苯是 常见的工业溶剂,容易被人类皮肤吸收,同时其挥发性也容易通过人体呼吸道进入人体,能够让人慢性中毒。此类化合物进入人体后,会对中枢神经造成影响,容易让人提的神经系统受到损伤,还会对人体的造血细胞、器官等造成影响,严重情况会患上败血症、出血症等。经过反应,一些挥发性的化合物能够与人体中的生物体发生反应,容易造成肝功能硬化,对人体骨骼发育也影响颇大,有时还可能诱发贫血症状。可见,VOC废气具有很大额危害,我们 必须加以控制,这样不仅有利于环境保护,同时对保护我们 人类自身健康也具有现实的意义。
目前,对于VOC废气的处理方法有很多,具体包括变压吸附法、热破坏法、净化技术以及处理等。
1、变压吸附分离与净化技术
气体组分能够在固体材料上吸附,变压吸附分离与净化技术正是 根据这一特性,使用专业的废气分离与净化装置,气体在装置中,其压力就会发生一定的变化,而压力的变化正是 废气处理的主要动力。该技术采用物理法实现对VOC废气的处理与净化,其主要的材料为沸石分子筛。该材料具有吸附量大以及吸附选择性两个方面的优越性。在一定压力下,沸石分子筛能够将废气中的有机成分有效的吸附,同时将剩余的气体输送到下一个环节中。沸石分子筛在吸附有机分子后,通过一定的工序进行转化,保证了吸附剂再生能力,可以重新投入到使用中。这个过程循环,就能够实现对VOC废气的净化效果。
随着我国工业技术的发展,该项技术逐渐应用其中,在气体分离方面具有极强的效果。同时,该项技术花费的成本较低、能源消耗量少、操作简单,能够减少对环境的污染,具有广阔的市场前景。
2、热破坏法
热破坏发主要是 对VOC废气进行直接或辅助燃烧,或者是 利用催化剂,保证废气化学反应快速进行,其目的在于降低废气中有机物的含量,降低废气的危害程度。
在浓度较低的VOC废气中,热破坏法具有良好的效果,一般来说,将热破坏法分为直接燃烧以及催化燃烧两种方式。采用直接燃烧的方式,能够达到99%的处理率;利用催化剂加速化学反应的方式,能够减少费时,提高处理的效率。目前一般使用金属或金属盐作为催化剂,相关方面的技术也相对成熟,但是 这些金属成本过高。我国近年来一直在研究利用非 贵金属作为催化剂的工作,已经取得了良好的进展。
将催化剂作为载体,有效的催化处理VOC废气,能够提升催化活性以及稳定性。
3、生物处理法
基于处理的原理来说,所谓的生物处理法,主要是 利用微生物生理特点与过程,将VOC废气中的有害物质有效的转化为无机物,转化成的无机物主要包括水、CO2等。相对于其他处理方式来说,生物处理法是 一种无害的方式。
一套完整的生物处理法包括三个步骤:第一,VOC废气中的污染物溶于水中,迅速的得到溶解;第二,当液态浓度较低时,液膜中的有机物会逐渐的进行扩散,最终扩散到生物膜中,从而将生物膜中吸附的微生物吸收;第三,VOC废气中的有机废气被微生物吸收后,通过微生物自身的生理过程,就会逐渐被降解与转化,最后转化为简单的无机物。
4、吸附法
对于高通量、低浓度的VOC废气来说,一般采用 活性炭吸附设备吸附法处理。这种处理方式在我国工业生产中已经相对成熟,处理效率高,同时能源消耗相对较少,能够将废气中的有害气体彻底净化。经过多年来的实践证明,吸附法在处理VOC废气中具有显著的效果,值得大力推广。
然而,采用吸附法处理VOC废气也存在一定的缺陷。首先,这种处理方式需要大体积的设备,同时处理的工艺相对繁杂;其次,如果废气中存在大量的杂质,工作人员在处理中可能会存在中毒的危险。因此,在采用这种处理方式时,还需要选择好的吸附剂,加强对活性炭的利用,而细孔结构的活性炭效果最佳,具有更强的吸附能力。值得注意的是 ,如果将活性炭用臭氧进行处理,其吸附能力就会增强,在处理VOC废气过程中也会更加安全,处理效果也更佳。
5、冷凝回收法
基于不同的温度条件,有机物具有不同的饱和度。利用这一特性,采用冷凝回收的方式,通过改变(提升、降低)系统的压力,将VOC废气中的有机物质通过冷凝的方式提炼出来,这样就能够实现对VOC废气的净化处理。采用这种净化处理的方式,能够提高净化的纯度,但是 其操作难度相对较大,在常温环境中一般不能够利用冷却水实现,还需要利用冷凝水降温过程,无疑会增加工作的成本。相对于其他的处理方式来说,冷凝回收法主要是 对温度较低、浓度较大的VOC废气的处理。
6、液体吸收法
所谓的液体吸收法,主要是 将VOC废气与吸收剂充分接触,从而使吸收剂将有机废气中的有害分子吸收,起到净化有机废气的作用。采用这种处理方式,其实质上是 一种物理化学反应,吸收剂吸收有机废气中的有害分子后,利用解析法,除去吸附在吸收剂中的有害分子,还能够实现对吸收剂的重复利用。
如果从作用原理上来说,可以将液体吸收法氛围物理方法以及化学方法两类。物理方法主要是 利用物质相溶性原理,将水作为吸收剂,有效的吸收VOC废气中的有害物质。但是 ,在VOC废气中有害物质里,还有很多不溶于水的物质,例如苯,还需要利用化学方式进行处理,采用化学溶剂,将有机废气和化学溶剂充分接触,产生化学反应,最终去除其中的有害物质。
7、等离子体法
这种方式的原理在于,利用NS级的高压脉冲点晕进行放电,在常温常压环境中,能够获得非 平衡等离子体,等离子体包括氧离子、氢氧离子、高能电子等,能够有效的氧反应与降解VOC废气中的有害分子,最后将其转化为无害物质,实现对VOC废气的处理与净化。
通过上述分析可知,随着我国工业产业的发展,给我国国民经济增长做出了巨大的贡献。然而,在工业生产中,会排出一些VOC废气,如果不能对其进行有效的净化降解处理,就会给环境造成严重的破坏,还有可能对周边人群的生命安全造成损害。现阶段,我国VOC废气主要的处理方式包括吸附法、热破坏法、冷凝回收法、等离子体法、吸附法、液体吸收法等,这些处理方式各有优劣,还需要工业企业根据自身的实际情况,根据废气成分等,选择最佳的处理方式,为我国环境保护贡献自己的力量。
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