VOC廢氣處理之變壓吸附分離與凈化技術

VOC廢氣處理之變壓吸附分離與凈化技術

 

VOC廢氣處理技術——變壓吸附分離凈化技術。變壓吸附分離純化技術利用氣體成分可以吸附在固體材料上的***性。在有機廢氣分離凈化裝置中，氣體的壓力會發生一定程度的變化，有機廢氣將通過這種壓力變化得到處理。

變壓吸附技術主要采用物理方法凈化有機廢氣，使用的材料主要是沸石分子篩。沸石分子篩在吸附選擇性和吸附容量方面具有一定的***勢。在一定的溫度和壓力下，沸石分子篩可以吸附有機廢氣中的有機成分，然后將剩余的氣體輸送到下一個環節。有機廢氣被吸附后，通過一定的工藝轉化，保持和提高吸附劑的再生能力，使吸附劑可以再次投入使用，然后重復前面的工藝，循環往復，直到有機廢氣得到凈化。

近年來，該技術已應用于工業生產，在氣體分離方面取得了******的效果。該技術的主要***點是:能耗少、成本低、工藝操作自動化、分離凈化后混合物純度高、環境污染小等。該技術回收處理有價氣體效果******，市場前景廣闊，將成為未來有機廢氣處理技術的發展方向。

揮發性有機化合物的處理技術——氧化法。熱氧化是一種適用于有毒有***且不需要回收的揮發性有機化合物的處理技術和方法。氧化法基本原理:VOC與O2反應生成CO2和H2O，化學方程式如下。

根據化學反應方程，氧化反應類似于化學燃燒過程，但由于VOC濃度相對較低，化學反應中不會產生可見火焰。一般來說，氧化法可以通過兩種方法保證氧化反應的順利進行:a)加熱。使含有VOC的有機廢氣達到反應溫度；b)使用催化劑。如果溫度相對較低，氧化反應可以在催化劑表面進行[7]。因此，有機廢氣處理的氧化法分為以下兩種方法。

催化氧化法。目前用于催化氧化的催化劑有兩種，即貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑。貴金屬催化劑主要包括鉑和鈀，它們以細顆粒的形式附著在催化劑載體上，而催化劑載體通常是金屬或陶瓷蜂窩或塊狀填料。非貴金屬催化劑主要是將過渡元素金屬氧化物如二氧化錳與粘結劑按一定比例混合而成。為了有效防止催化劑中毒后失去催化活性，在處理前必須去除能毒***催化劑的物質，如鉛、鋅、汞等。如果不能去除有機廢氣中的催化劑毒物和掩蔽物質，這種催化氧化法就不能用于處理VOC。

熱氧化法。目前，熱氧化方法分為三種:熱燃燒、分區和再生。三種方法的主要區別在于熱量回收的方式。這三種方法都可以與催化法結合，降低化學反應的反應溫度。

熱氧化器一般指氣體焚燒爐。氣體焚燒爐由助燃劑、混合區和燃燒室組成。其中，天然氣、石油等助燃劑是輔助燃料。在燃燒過程中，焚燒爐內產生的熱混合區可以對VOC廢氣進行預熱，為有機廢氣的處理提供足夠的空間和時間，***終實現有機廢氣的無***化處理。

在供氧充足的條件下，氧化反應的反應程度——VOC去除率——主要取決于“三個條件”:反應溫度、時間和湍流。這“三個T條件”是相互關聯的。在一定范圍內，一個條件的改善可以減少另外兩個條件。熱氧化器的缺點是輔助燃料價格高，導致運行成本較高。

分區熱氧化器是指在熱氧化器中增加一個分區熱交換器，然后將燃燒室排出的廢氣熱量傳遞給氧化器入口處溫度較低的氣體。預熱后，可以促進氧化反應。目前分區換熱器的熱回收率高達85%，******降低了輔助燃料的消耗。一般來說，有三種類型的分區換熱器:管，殼和板。由于熱氧化溫度應控制在800℃ ~ 1 000℃范圍內，隔墻的換熱應采用不銹鋼或合金材料。因此，隔板換熱器的成本相當高，這也是它的缺點。此外，很難消除材料的熱應力，這是壁之間熱交換的另一個缺點。

蓄熱式熱氧化器，簡稱RTO，包括熱氧化器中的蓄熱式換熱器，氧化反應可在VOC預熱后進行?，F階段蓄熱式熱氧化器熱回收率已達95%，占用空間小，消耗輔助燃料少。由于目前的蓄熱材料可以使用陶瓷填料，它們可以處理腐蝕性或含有顆粒物的揮發性有機化合物氣體。

目前RTO裝置分為旋轉型和閥門切換型，其中閥門切換型是常見的一種，由兩個或兩個以上的陶瓷填充床組成，通過切換閥門可以改變氣流方向。