化工行业有机废气治理新技术探讨

化工行业有机废气治理新技术探讨

朱棣 

山东鲁北企业集团总公司  山东省滨州市  251900

摘要：随着社会生产需求的增加，整个化学工业的发展进程正在加快，大量有机废气排放严重污染环境，与目前倡导的高效、环保和绿色生产政策严重不符。还需要致力于有机废气治理的技术创新，加大有机废气治理力度，开发进一步降解和净化有机废气的新技术，改善化学工业的环境保护和生产安全，有效满足行业和社会稳定发展的需要。

关键词：化工行业；有机废气；治理新技术

1常见工业有机废气的类型

1.1含氮有机气体污染物

化工生产过程中会产生腈类、脂肪胺类、醇胺类、酰胺类、芳香胺类、硝基类等复杂含氮有机污染气体，对大气循环造成严重影响。

1.2含硫有机气体污染物

工业含硫有机废气污染物，如硫醚、硫醇、羰基硫等伴有恶臭味的挥发性含硫有机气体，会对人们的健康造成直接危害，尤其会影响人的呼吸道系统。

1.3碳氢有机气体污染物

碳氢化合物统称烃类，是指由碳和氢2种原子组成的各种有机化合物。在大气污染中占比较大的碳氢化合物主要有4类：烷烃、烯烃、芳香烃、含氧烃。挥发性有机物是大气污染的主要组成部分，常用VOCs表示，它是“Volatile”“Organic”“Compounds”3个词第一个字母的缩写，总挥发性有机物有时也用TVOC来表示。根据世界卫生组织（WHO）的定义，VOCs是在常温下，沸点50℃至260℃的各种有机化合物。在我国，VOCs是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下，蒸汽压大于或者等于10Pa且具有挥发性的全部有机化合物。在阳光照射条件下，VOCs可与NOx和空气中的其他物质发生反应，生成的臭氧，带来严重的环境问题。同时臭氧可转化为光化学烟雾，对人体的呼吸系统和眼睛造成影响，引发不适。VOCs还具有强烈的刺激性气味，当空气中VOCs浓度过高的时候，人体便会出现不适症状，一些有毒的VOCs如芳香烃等释放到空气中还会引发肿瘤病变和其他重疾[2]。VOCs主要来源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶剂制造与使用等过程。

2有机废气治理的新技术

2.1光催化氧化

在现代科学技术发展的带动下，光催化氧化技术的应用价值逐步提高，应用推广范围逐步拓展，实现了技术潜力的有效挖掘。从光催化氧化技术的应用原理入手分析，主要利用紫外线来处理污染物，对多氯化联苯的污染物质进行光催化脱氯，利用半导体材料分解苯和甲醛等有害气体，使其成为水等安全物质。国外先进国家对光催化氧化技术的应用相对成熟与自如，但在我国的起步晚，仍存在摸索性的前进阶段，存在诸多的问题，有较大的完善空间，值得深入研究。光催化氧化技术的实际运用，主要采用加热(氧化)与催化氧化的原理。从催化氧化的原理入手分析，是指加入镍和铂及钯等金属催化剂。化工企业对于光催化氧化技术的运用，还需立足企业发展实际。光催化氧化技术有成本低等优势特点，可缩短有机废气的停留时间，能够完全分解有机废气，减少了排放引起的二次污染，应用价值较高。企业可根据化工生产废气的排放情况合理运用，促使其功效价值最大程度的发挥，不断放大生产企业的生态效益和环境效益及经济效益。

2.2冷凝法

冷凝回收法是利用有机物质在不同温度或不同压力下的的饱和度不同这一原理对废气中的组分进行分离。当废气经过低温换热后，会使得原本处于气态的有机污染物凝结为液态或流体状态。冷凝法对废气中的有机污染物净化效果明显，这种处理方法主要适用于VOCs含量高，气体量较小且温度低的有机废气的回收处理。由于大部分VOCs是易燃易爆气体，所以气体中的VOCs含量须控制在爆炸极限范围内。为要达到较高的回收率，须采用低温冷凝介质，常温水、冷却水一般无法满足要求，因此，企业须建立专门的冷凝水系统，这势必会增加设备投资和处理成本。由此可见，冷凝回收法一般是作为前置处理技术并与其他技术结合使用，如冷凝法+吸附法。冷凝法+吸附法集成了2种废气处理技术各自的优势，即发挥冷凝法在回收高浓度VOCs时稳定、高效的特点和吸附法在处理低浓度VOCs时高去除率的优势。除此以外，冷凝法+吸附法集成工艺能够避免采用单一冷凝技术而产生的高成本及操作费用，并且可以有效消减吸附法在处理高浓度VOCs时存在的安全风险。其工艺流程：首先高浓度VOCs由风机引入控制在一定温度范围内的冷凝系统，此阶段废气中的可凝气得到液化，且经过冷凝的废气气温低，有利于深度吸附。然后，经过冷凝预处理的VOCs通过吸附罐床层上的高效活性炭深度吸附，最后实现高效净化、达标排放。

2.3变压吸附分离与净化

变压吸附分离与净化技术是有机废气治理的新技术，虽然使用了物理法，但具备可重复性和循环性等特点，有较大的发展空间。变压吸附分离与净化技术在实际应用中，是将有机废气中的污染物吸附在固体材料上，再利用净化设备利用相应的压力去处理。变压吸附分离与净化技术的效用发挥，离不开相应压力和温度的支撑，确保有机废气分离与净化的完全性，以此达到安全排放的目的。对于处于饱和状态的固体材料，利用抽真空的方式分解有机废气，并将其进入后续的处理环节。当吸附材料恢复活力后，可实现回收与循环利用。由此可见，变压吸附分离与净化技术的投入使用，有节约资源与技术消耗低和投入少与无污染等优势特点，减少过度的运输和装卸。化工企业灵活运用变压吸附分离与净化技术，可提高废气处理的精纯度，使得处理的自动化水平和效率间接得到提升。等离子体分解技术适用于HCFCs和其他废气的处理，能够在最短时间内直接完成对其中存在的有害气体进行分解，并且该技术对设备本身的规模要求并不高，例如，其可以应用小型设备对氯氟烃等大量的有害气体进行第一时间的处理。从构成的子系统入手分析，在短期反应的过程中，其中超高温加水分解系统的温度以万计。另一个快速冷却排气系统，可制约二恶英类气体的再合成，二恶英类气体有快速冷却高温分解废气的作用。反应炉在系统组成中处于基础地位，虽然程序复杂，但应用效果相对理想，并且无污染，可提高有机废气处理的纯度，促使自动化的效率得以稳步提升。

2.4建立健全环境管理体系

政府相关部门应以可持续发展为目的，建立健全大气污染防治相关的法律法规，强化对企业工业废气治理的监察力度，明确污染治理的责任。从源头严格把控，对工业企业定期进行检查分析，责令不符合环保要求的企业立即整改。除此以外，政府相关部门要在环保政策上鼓励和支持企业主动投入有机废气的治理工作中，积极引导企业结合自身生产特点优化和改进生产方式，注重清洁能源的使用。在宣传引导方面，政府要强化对相关法律政策的宣贯，积极引导全社会注重对工业废气危害的认识，促使相关管理人员和职员提高环保意识，自觉参与工业废气的治理工作。

3结论

我国工业废气治理技术仍处于初级阶段，实践是知识的源泉，是知识发展的动力，是检验真理和理性知识的唯一标准，只有在工业企业的生产过程中应用废气治理技术，才能促进中国废气治理技术的发展。认知导向的实践，如果能进一步提高工业有机废气治理水平，提高整体工业有机废气治理效率，推动社会朝着可持续发展的战略目标前进，就必须加强对废气治理的重视，加强研究，废气处理技术的开发和应用。

参考文献：

[1]徐子义，冯勇.医药化工行业有机废气处理的探究[J].皮革制作与环保科技，2021,2(23):106-107+110.

[2]段立文.试分析挥发性有机废气治理技术的现状与进展[J].皮革制作与环保科技，2021,2(12):123-124.

[3]田庄.化工企业有机废气治理技术研究[J].山西化工，2021,41(02):209-211.