化工行业有机废气治理新技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2023-04-22
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化工行业有机废气治理新技术探讨

赵云 ,陈书佳 ,胡新功

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摘要:近年来,随着社会经济的高速发展,化工行业也出现了巨大的变化,生产需求不断增加,与此同时有机废气的大量排放给环境带来了污染。例如,有机废气产生的毒性、难闻的气味等对身体健康造成了一定程度的伤害,不利于社会和谐稳定。面对这种形势,我国加大了对化工行业有机废气治理的力度,并不断研发新的技术将其净化与降解,做到安全与环保性,才能保证社会的稳步前进。

关键词:化工行业;有机废气;治理新技术

引言

随着社会生产需求量的不断增大,促使化工行业的规模化发展进程加速,伴随着大量的有机废气排出,严重污染环境,与当前提倡的高效及环保和绿色等生产政策号召严重不符。还需在有机废气治理技术创新方面下功夫,加大治理有机废气的力度,研发新的技术进一步降解和净化有机废气,提高化工行业生产的环保性及安全性,切实满足行业和社会稳中求进发展的需要。

1废气危害与治理

在生产过程中,化学企业排放的有机废气的处理存在一些困难,中国一直在研究和探索其有效治理方法。有机废气具有一定的毒性,易于在空气中扩散,如果人体吸入并逐渐渗透到血液中,例如苯有机化合物,将会损害神经系统;如果浓度过高,则会导致呼吸困难。有毒气体会使人感到不适,并直接随着浓度的增加而导致死亡,可以看出,化工废弃所带来的危害是巨大的,必须予以严格控制,化学工业中的有机废气不仅对人体造成伤害,而且破坏了臭氧层,给整个环境带来了问题,中国应在治理上做好确保可持续发展的工作。目前,化学工业中有机废气的处理比较繁琐,技术手段也很落后,不符合规定标准,效果不理想,活性炭简单,成本低。点吸附法不能完全净化高浓度气体并使排放超过标准,在当前激烈的市场竞争中,化工企业为了获得利益,增加了生产设备的安装,却忽略了有机废气处理的有关事项。因此,无论是从人力,物力还是在有机废气的计量上,都无法尽快对设备进行更新,技术人员缺乏维护,无法准确地进行计量,无法满足现行的治理要求。

2化工行业有机废气治理新技术探讨

2.1光催化氧化技术

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变压吸附分离与净化技术

变压吸附分离与净化技术实际上已具有多年的研究历史,但在早期由于技术水平低下,收率较低所以没能大范围推广。而近年来,随着相关技术的发展,有效减少了气体损失,收率逐渐提升,因此,逐渐受到了广泛的推广应用。该技术与通过化学反应使污染物质转换为安全物质不同,是属于物理净化方式。在实际应用过程中,先将有机废气吸附在固体材料上,然后经过净化设备且在压力的作用下对污染物进行分离和净化,最后排放出安全无害的气体。但与普通的物理净化方式相比,该技术具有可循环利用的优势,比如普通的吸附剂在达到吸附上限后便失去了活性,这时就需要不断的投入吸附剂,导致处理成本较大。而变压吸附分离及净化技术在完成吸附后,可通过抽真空的方法迅速完成废气的回收并进入到下一步的处理阶段,且在回收后吸附材料恢复活性,可继续吸附使用。因此,该技术有效提升了有机废气的处理的效率,在处理过程中基本实现了自动化,减少了化工企业人力、物力及资金方面的投入,同时设备投入较低,作业过程中消耗较少,具有较高的可靠性,并且,后期维护费用也较低,处理后的废气完全能达到排放标准,这对于化工企业而言都是不错的选择。目前,该技术依然还具有较大的发展前景,化工企业可根据自身的情况选择应用。

2.3膜分离技术

随着环境污染的日益严重和膜分离技术的迅速发展,这种方法具有独特的化学和有机废气处理特点,受到企业的青睐和应用。膜分离法是利用多种膜材料作为阻隔层,然后分离出满足不同处理要求的混合物。分离出的有机废气是由于膜的渗透率不同,而膜两侧在压力的影响下渗透率不同,处理效果最好,特别是在浓度较高的情况下,生物膜技术用于处理有机废水已有100多年的历史,但在工业废气处理中的应用尚处于起步阶段。在国内外废气处理过程中,生物膜技术的应用大多处于理论实验阶段,但生物膜技术在废气处理中的应用还没有得到广泛的应用,但该技术在废气处理中的应用前景十分广阔,气体处理的范围很广。在有机废气处理的研究过程中,生物膜技术是一个前沿的研究课题。采用生物膜处理技术处理有机废气时,主要原理是在多孔介质表面培养微生物,填料床对污染废气进行生物处理可以去除大部分有机污染产生的微生物,并在孔隙中产生降解反应。微生物可以达到去除有机污染物和产生降解的目的。它们可以转化为二氧化碳、水和中性盐。随着化工企业生产能力的提高,可以通过膜分离法处理高浓度有机废气,以确保经济效益。目前,膜分离中的超滤和反渗透技术已在企业中得到广泛应用,前者精度高,而后者能耗低,操作简单。

2.4低温等离子体技术

该技术也是当下处理有机污染物的研究热点。在应用过程中研究人员发现,等离子体放电对四氧联苯具有很好的降解作用,同时,在多项研究的支撑下,也对等离子的降解原理、过程及反应方程式等进行了详细研究,证实了经低温等离子体技术处理后的四氯联苯可显著降低毒性,并且不会产生有害的中间污染物,这也为低温等离子体技术持久性的处理有机污染物提供了理论上的支持。目前,该技术依然处于发展阶段,离广泛推广还具有一定的距离,但其优势在于适用范围广,即在电子能量较高的情况下,几乎可以使有机废气中的所有成分发生反应,从而转化为CO2和H2O等物质,且反应快,净化效率高。但缺点也较为明显,主要在于设备一次性投资较高,因此,对化工企业的经济实力有较高要求,同时,设备在运行过程中也具有一定的安全隐患,所以,对设备后期的维护与监管要求较高。

结语

综上所述,随着环境问题的日益突出,我国也对世界表达了“碳中和”的决心,作为负责任的大国,应拿出实际手段切实缓解污染问题。在此背景下,国家对各行各业都下达了节能减排的任务。因此,化工企业更应该正视自身的责任与义务,加强对有机废气排放的重视程度,要积极引入新技术,不断提升处理有机废气的效率,从而减少污染物的生成,为我国环境保护工作的可持续发展作出自身的贡献。

参考文献

[1]雷海森.冶金化工行业VOCs废气治理技术应用[J].中国金属通报,2020(5):295-296.

[2]李俐俐.化工行业有机废气处理技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2021(30):84.

[3]贺磊.化工行业有机废气处理技术研究[J].化工设计通讯,2021,44(3):173-174.