VOC废气处理之变压吸附分离与净化技术

VOC废气处理之变压吸附分离与净化技术

 

VOC废气处理技术——变压吸附分离净化技术。变压吸附分离纯化技术利用气体成分可以吸附在固体材料上的***性。在有机废气分离净化装置中，气体的压力会发生一定程度的变化，有机废气将通过这种压力变化得到处理。

变压吸附技术主要采用物理方法净化有机废气，使用的材料主要是沸石分子筛。沸石分子筛在吸附选择性和吸附容量方面具有一定的***势。在一定的温度和压力下，沸石分子筛可以吸附有机废气中的有机成分，然后将剩余的气体输送到下一个环节。有机废气被吸附后，通过一定的工艺转化，保持和提高吸附剂的再生能力，使吸附剂可以再次投入使用，然后重复前面的工艺，循环往复，直到有机废气得到净化。

近年来，该技术已应用于工业生产，在气体分离方面取得了******的效果。该技术的主要***点是:能耗少、成本低、工艺操作自动化、分离净化后混合物纯度高、环境污染小等。该技术回收处理有价气体效果******，市场前景广阔，将成为未来有机废气处理技术的发展方向。

挥发性有机化合物的处理技术——氧化法。热氧化是一种适用于有毒有***且不需要回收的挥发性有机化合物的处理技术和方法。氧化法基本原理:VOC与O2反应生成CO2和H2O，化学方程式如下。

根据化学反应方程，氧化反应类似于化学燃烧过程，但由于VOC浓度相对较低，化学反应中不会产生可见火焰。一般来说，氧化法可以通过两种方法保证氧化反应的顺利进行:a)加热。使含有VOC的有机废气达到反应温度；b)使用催化剂。如果温度相对较低，氧化反应可以在催化剂表面进行[7]。因此，有机废气处理的氧化法分为以下两种方法。

催化氧化法。目前用于催化氧化的催化剂有两种，即贵金属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂主要包括铂和钯，它们以细颗粒的形式附着在催化剂载体上，而催化剂载体通常是金属或陶瓷蜂窝或块状填料。非贵金属催化剂主要是将过渡元素金属氧化物如二氧化锰与粘结剂按一定比例混合而成。为了有效防止催化剂中毒后失去催化活性，在处理前必须去除能毒***催化剂的物质，如铅、锌、汞等。如果不能去除有机废气中的催化剂毒物和掩蔽物质，这种催化氧化法就不能用于处理VOC。

热氧化法。目前，热氧化方法分为三种:热燃烧、分区和再生。三种方法的主要区别在于热量回收的方式。这三种方法都可以与催化法结合，降低化学反应的反应温度。

热氧化器一般指气体焚烧炉。气体焚烧炉由助燃剂、混合区和燃烧室组成。其中，天然气、石油等助燃剂是辅助燃料。在燃烧过程中，焚烧炉内产生的热混合区可以对VOC废气进行预热，为有机废气的处理提供足够的空间和时间，***终实现有机废气的无***化处理。

在供氧充足的条件下，氧化反应的反应程度——VOC去除率——主要取决于“三个条件”:反应温度、时间和湍流。这“三个T条件”是相互关联的。在一定范围内，一个条件的改善可以减少另外两个条件。热氧化器的缺点是辅助燃料价格高，导致运行成本较高。

分区热氧化器是指在热氧化器中增加一个分区热交换器，然后将燃烧室排出的废气热量传递给氧化器入口处温度较低的气体。预热后，可以促进氧化反应。目前分区换热器的热回收率高达85%，******降低了辅助燃料的消耗。一般来说，有三种类型的分区换热器:管，壳和板。由于热氧化温度应控制在800℃ ~ 1 000℃范围内，隔墙的换热应采用不锈钢或合金材料。因此，隔板换热器的成本相当高，这也是它的缺点。此外，很难消除材料的热应力，这是壁之间热交换的另一个缺点。

蓄热式热氧化器，简称RTO，包括热氧化器中的蓄热式换热器，氧化反应可在VOC预热后进行。现阶段蓄热式热氧化器热回收率已达95%，占用空间小，消耗辅助燃料少。由于目前的蓄热材料可以使用陶瓷填料，它们可以处理腐蚀性或含有颗粒物的挥发性有机化合物气体。

目前RTO装置分为旋转型和阀门切换型，其中阀门切换型是常见的一种，由两个或两个以上的陶瓷填充床组成，通过切换阀门可以改变气流方向。