發布時間:2025-08-07
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以活性炭、分子篩等多孔材料為吸附劑,通過物理吸附或化學吸附捕獲廢氣中的污染物。該技術適用于中低濃度VOCs處理,如苯系物、鹵代烴等,吸附效率可達90%以上。活性炭吸附法因成本低、操作簡單被廣泛應用,但需定期再生或更換吸附劑,且高溫高濕環境會降低吸附效果。分子篩吸附劑則通過孔徑篩選實現選擇性吸附,適用于特定組分分離。
通過降溫或加壓使廢氣中高沸點組分冷凝為液體,實現污染物回收。該方法適用于高濃度、單一組分廢氣(如溶劑回收),但能耗隨濃度降低卓著上升,常作為其他工藝的前置處理步驟。例如,在處理含氯氟烴(CFCs)廢氣時,冷凝法可回收95%以上的目標物質。
利用有機膜或無機膜的選擇性滲透特性,實現氣體組分分離。該技術適用于高濃度VOCs回收,如石油化工行業尾氣處理,分離效率可達99%以上。但膜材料成本高、易污染,需定期清洗或更換,限制了其大規模應用。
化學法:氧化與催化技術
1. 催化燃燒法
在催化劑作用下,廢氣中的有機物在200-400℃低溫條件下氧化為CO?和H?O。該技術適用于高濃度、小風量廢氣,凈化效率超95%,且無二次污染。催化劑選擇是關鍵,貴金屬催化劑(如鉑、鈀)活性高但成本昂貴,非貴金屬催化劑(如錳基、銅基)則需平衡活性與穩定性。
2. 直接燃燒法
通過輔助燃料(如天然氣)將廢氣加熱至800℃以上,使污染物完全氧化。該方法適用于高濃度、高熱值廢氣,但能耗高且可能產生NOx等二次污染物。改進型蓄熱式燃燒(RTO)通過熱回收技術降低能耗,熱效率可達95%以上。
3. 吸收法
利用化學吸收劑(如堿液、酸液)與廢氣中的污染物發生中和、氧化或絡合反應。例如,處理含SO?廢氣時,石灰石-石膏法通過吸收-氧化工藝生成石膏副產品,實現資源化利用。吸收法適用于高水溶性污染物,但需處理吸收液二次污染問題。
生物法:微生物降解技術
1. 生物滴濾法
廢氣經預處理后進入生物濾床,通過附著在填料上的微生物代謝作用將污染物分解為CO?和H?O。該技術適用于低濃度、易生物降解廢氣(如硫化氫、氨氣),運行成本低且無二次污染。但填料易堵塞,需定期維護,且對疏水性物質處理效果有限。
2. 生物洗滌法
將廢氣通入含微生物的循環液中,通過液相吸收與生物降解協同作用去除污染物。該方法適用于高負荷、含塵廢氣,但循環液需定期補充營養鹽并控制pH值,操作復雜度較高。
組合工藝:多技術協同處理
針對復雜廢氣,單一技術往往難以達標,需采用組合工藝。例如:
吸附-催化燃燒聯用:低濃度廢氣經活性炭吸附濃縮后,通過熱脫附進入催化燃燒裝置,實現高效凈化與熱能回收。
冷凝-吸收聯用:高濃度VOCs廢氣先經冷凝回收溶劑,剩余氣體通過吸收法進一步處理,降低綜合成本。
UV光解-等離子體聯用:利用高能紫外線裂解污染物分子鏈,再通過等離子體產生的自由基進一步氧化分解,適用于惡臭氣體治理。
技術選擇原則
污染物特性:根據廢氣成分、濃度及毒性選擇針對性技術。
經濟性:平衡投資成本、運行費用及維護難度。
環保合規性:確保處理后排放滿足國家及地方標準。
資源化潛力:優先選擇可回收有價值物質的工藝,如冷凝法回收溶劑。
化工廢氣處理需以“源頭控制+末端治理”為策略,結合工藝特點與環保要求,選擇比較好技術組合,實現經濟與環境的雙重效益。隨著新材料、新能源技術的發展,低溫催化、光催化等新型工藝正逐步成熟,為行業綠色轉型提供更多可能。