化工行业VOCs废气治理措施研究

化工行业VOCs废气治理措施研究

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1 重庆建峰新材料有限责任公司  重庆 408017 2 重庆建峰化工股份有限公司  重庆 408017

摘要：近些年来，我国逐步增强了经济建设工作的力度，这一举措为工业化和城市化发展带来了诸多动力，与此同时城市内的机动车数量与日俱增，进一步加剧了我国的大气污染问题。化工行业是VOCs废气的重点排放源，是环境治理需重点关注的行业。怎样结合我国化工行业的发展现状有针对性地开展VOCs废气污染防治工作，是当前社会亟待解决的问题。本文主要围绕化工行业VOCs废气治理工作展开全面细致的研究分析，以期为我国化工行业的高质量稳步发展提供助益。

关键词：化工行业；VOCs废气；治理举措。

引言：改革开放以来，我国经济已由高速发展转变为高质量发展，化工行业在其中起到了至关重要的作用。VOCs废气是化工生产过程中常见的副产物，其属于当前治理难度最高的污染物之一。为进一步提升VOCs废气治理水平，保证治理成效，我们需对化工企业生产各个环节进行严格控制，深入研究VOCs废气，从而实现治理VOCs废气的目的。

1 化工行业VOCs废气概述

1.1 VOCs的主要含义

挥发性有机物（volatile organic compounds，简称VOCs）是指在常温环境下，沸点处在50℃至260℃之间的各类有机化合物的总称，这类化合物包含大量的易挥发性物质，且能够参与到大气光化学反应之中，对环境造成巨大影响。

1.2 VOCs的产生来源

在化工生产中需要使用以及产生大量易挥发性有机物质，这些物质在存储、运输以及使用的过程中都会产生VOCs废气，毫不夸张地说，VOCs废气存在于化工生产的全过程，其形成的主要环节包括：（1）有机液体存储。受到储罐“大呼吸”、“小呼吸”的影响，有机液体在储存的过程中会形成一定量的VOCs废气；（2）化工生产工序。在化学产品的生产过程中，许多工序也会产生VOCs废气；（3）有机物质转移。将有机物质从原有的储存设施转移到其他储存设施中的时候一些气体会出现吸收和释放的现象，这一过程会形成大量的VOCs废气[1]。

1.3 VOCs的主要危害

当空气中的VOCs废气超出了规定的范围，会引发诸多不良后果。这些VOCs废气对人体健康产生极大的危害，主要表现在两个方面：一是VOCs废气中的有害成分直接影响人体健康，二是VOCs会形成PM2.5前体物，从而间接影响人体健康。除了危害人体，VOCs废气还会严重危害环境。VOCs是形成PM2.5、O3等二次污染物的重要前体物质，进而引发灰霾、光化学烟雾等大气环境问题。与此同时，VOCs大多为温室效应气体，会导致全球范围内的升温。此外，大部分VOCs具有易燃、易爆的特性，存在一定的安全隐患。

2 VOCs废气治理存在的问题

2.1 VOCs种类繁多复杂

VOCs种类繁多、性质各异，是一个复杂的体系，包括烃类、酮类、酯类、醇类、酚类、醛类、胺类、氰类等，化合物高达100多种，常见的主要有：碳氢化合物、含氧有机化合物、含氯有机化合物、含氮有机化合物、含硫有机化合物、其他。VOCs废气的排放行业众多，重点包括：石油化工、工业涂料、包装印刷、油品储运等行业，不同行业采用的原料不同，产生的VOCs种类就不同，且因为生产工序的差异，排放的VOCs废气的温度、湿度、压力和颗粒物含量等也随之变化。

2.2 VOCs排放点多且分散

VOCs排放点多且分散，通常以无组织逸散的形式排放到大气中，难以集中进行收集和治理。且在大多数情况下，VOCs以混合物的形式排放，需采取不同的治理技术进行综合治理，极大加重了治理难度。

2.3清洁生产水平较低

就我国的实际情况而言，化工行业相较于其他发达国家起步较晚，在生产技术水平方面比较落后。具体表现为我国的化工产业规模小，生产力薄弱，特别是在医药化工领域当中，行业资质门槛相对较低，清洁生产水平低，管理工作的力度不足，因此无法有效管控VOCs废气的产生与排放。

2.4 标准体系不够完善

从我国的大气污染治理历程来看，VOCs废气问题是在最近几年才得到公众的广泛关注。因此，无论是从VOCs废气的治理技术、相关标准，还是监测技术来说，我国现阶段的各项工作还处于刚刚起步阶段，各项体系还不够完善，VOCs废气治理工作任重而道远。且在实际生产过程中，很多化工企业在排放废气时并没有严格按照标准规范进行管控，这就导致大量的VOCs废气被排放到大气中，对生态环境造成严重的破坏。

3 VOCs废气治理技术

3.1 液体吸附法

液体吸附法的实质就是借助污染物可以与特定吸收液发生化学反应的特性，来达到分离废气中的污染物，从而净化废气的目的。目前这项技术已经被大范围地运用到了化工行业废气治理之中，例如：化工企业将尿素溶液（酸性）作为吸收液进行氮氧化物的吸收和还原，在实践中表现出了良好的实用性。现阶段，利用液体吸附法

处理废气的方法已经相当成熟，它主要适用于低浓度、高通量有机废气的处理，消耗的能量少，处理效率高，可以彻底净化废气。但此法所需的处理设备体积庞大，工艺流程复杂，如果废气中含有大量杂质，容易导致操作人员中毒。

3.2 放电等离子体法

放电等离子体法是当今世界公认的最为有效的废气处理方法之一，其具有工艺简单、能耗低等优势。此法的主要原理通过高压放电获取需要的等离子体，同时得到大量的高能电子或高能电子激励产生的O、OH、N基等活性粒子，破坏C—H、C—C等化学键，使尾气分子中的H、Cl、F等发生置换反应，生成最终产物二氧化碳和水。例如：相关专业人员利用脉冲电晕法进行含苯废气的治理实验，在将电压控制在140 kV的时候，形成的混合电晕可以去除废气中80%的苯，效果显著[2]。

3.3 氧化法

现阶段，治理VOCs废气的氧化法主要分为两种：（1）热氧化法。通常被人们运用到化工行业不能回收利用且具有一定毒性的废气治理中，这种方法不但可以利用有机污染物充分燃烧来获得水和二氧化碳，在燃烧的过程中还会产生大量的热量，将这些热量回收之后可以进行二次利用。实践表明，热氧化法的净化效果良好，在特殊气体的治理方面具有优越性[3]；（2）催化氧化法。市场上常见的催化剂包括贵金属催化剂（Pd、Pt等）和非贵金属催化剂（MnO2、ZnO）两种。催化氧化法因其拥有良好的稳定性等特征，且运行成本相对较低，受到了化工行业广大研究人员的青睐。

3.4 冷凝回收法

VOCs的饱和度随着温度的变化而变化，冷凝回收法便是利用这一特性来发挥作用，它的基本原理就是通过提高或降低系统压力，将蒸汽中的VOCs以冷凝的方式提取出来，从而达到净化废气的目的。这种方法主要适用于VOCs浓度高（百分之几）、气量小、温度较低的有机废气的回收处理。其缺点是操作难度较大，在常温下不容易用冷却水来完成，需要给冷凝水降温，运行费用高。

3.5生物处理法

生物法净化VOCs废气是近几年发展起来的空气污染控制技术，它比传统工艺投资少，运行费用低，操作简单，应用范围广，是最有望替代燃烧法和吸附法的新技术。在实际运行中，有机废气要经过前期处理之后才能被输送到生物滤池中，利用土壤、有机堆肥、木屑等物质组合成有机填料层，将VOCs从气相输入到生物层之中，填料层中所含有的微生物可以帮助完成有机物的氧化分解，最终产生大量的小分子物质，从生物滤池的顶层位置排放出来。现如今有企业利用这种生物过滤池对苯乙烯加以处理，处理后的废气能够达到排放标准，显示出较强的净化能力。

总结：综上所述，随着我国化工行业的大力发展，VOCs废气排放已严重污染大气环境。针对这一问题，社会各界应高度重视，相关行业需立即采取措施，积极研发、利用各种VOCs废气治理技术，在保证企业生产的经济性与安全性的前提下，提高污染物的处理效率，改善大气环境。

参考文献：

[1]梁佳璇.化工行业VOCs治理技术及对策研究[J].硫磷设计与粉体工程，2020（5）：24-27+48+6.

[2]梁长华.化工行业VOCs废气治理措施分析[J].皮革制作与环保科技，2022，3（10）：7-9.

[3]徐薇.化工行业VOCs废气治理技术应用现状和讨论[J].资源节约与环保，2019（10）：88-89.