VOCS废气处理设备治理原理同问题挑战

发布时间：2022-03-04

{一}、VOCS废气处理设备治理原理
目前，雾霆天气时常发生，影响环境中的空气质量，挥发性物(简称VOCs)是污染环境质量的重要因素。VOCS是个成分多样，特性不同，主要有苯、、二、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸醋(TDI)、二异氰醋等，正常情况下利用原有的单一的废气处理模式无法达到治理要求的混合型气体；VOCS产生大致可以分为：工业企业排放、汽车尾气排放、油品挥发、溶剂使用源、燃烧源等，因VOCS会对人体健康产生直接或间接伤害，且污染的范围不仅是在排放地附近，也可通过气流运动扩散到一个城市和区域。为了保护好大气环境，还我们一个健康的生活，控制VOCS排放至关重要，也意识到了治理VOCS的重要性，已经相应的出台了一系列环保政策，针对VOCS治理专项技术就应运而生，其中分子筛沸石转轮吸附浓缩+热空气脱附催化氧化技术就是将多种废气通过分子筛沸石转轮进行吸附浓缩，同时再与催化燃烧组合的一种。
本技术是利用沸石吸附的面积大和不同温度下分子间作用力不同的原理，经催化燃烧后分解VOCS进行设计。
在低温状态下，大风量的吸附风机把车间内的VOCS经过过滤箱过滤掉大颗粒物质，而后经过分子筛沸石转轮转轮吸附，通过分子筛沸石转轮的气体可直接排放；当吸附有大量VOCS的分子筛沸石转轮进人高温脱附区时，小风量的热空气气体将分子筛沸石转轮上的VOCS分子脱附出来转换成废气，利用脱附风机送人后端的催化燃烧系统进行催化燃烧处理，分解产生的热量部分通过内部换热再次进人催化燃烧系统，降低能量损耗，部分分解后的气体直接排放到空气中，在此过程中，电控系统严格控制催化产生的热量，当超过设定值时通过调节脱附管路的自动阀门补冷风降低废气浓度，减少热量的生成；两部分子系统相互结合，反复循环，当无VOCS产生后可停止设备运行，同时为了设备的治理和，在停止催化氧化系统后需对该部分设备进行一个降温，保护设备正常使用。
{二}、催化燃烧RTO的问题和挑战
近年来，催化燃烧RTO在去除VOCs方面有了进展，发现了一系列性能优异的吸附材料。(1)沸石孔道、硅铝比、表面性能，平衡阳离子等对催化燃烧RTO吸附影响较大，除此之外VOCs种类、极性等对吸附性能也有的影响，通过沸石、表面改性处理、结构调整、复合材料等方法可对VOCs吸附量较大的分子筛吸附材料；(2)分子筛负载Pt，Pd等贵金属后其吸附，但是贵金属的价格相对昂贵，直接使用会产生大量的经济成本支出，故需要对其进行设计，尽可能增加金属氧化物的组分，从而降低成本，较优吸附剂。
目前在分子筛吸附法脱除VOCs方面，虽然已经取得了的成效，但是整体来看仍存在诸如以下方面的问题和挑战：(1)目前研究分子筛对苯、、甲醛吸附较多，而对酸类、酉旨类、醇类、酮类等多种VOCs吸附方面的较少，未来需要研究沸石及负载型沸石对不同VOCs分子的扩散、吸附、催化燃烧及产物分子脱离，为工厂减排装置提供理论指导与数据支持；(2)微孔沸石孔道较窄，不利于大分子吸附，需引入介孔，来增加吸附位点减少位阻，提高吸附速率与吸附量，因此如何引入和调控介孔，也是未来研究的主要方向；(3)目前，多数脱除VOCs的研究处于实验室实验阶段，与实际工业化应用存在较大差距，应该考虑多种VOCs竞争吸附问题、VOCs含水汽吸附问题，尽可能模拟工厂废气排放的真实情况，为较佳吸附材料提供理论与数据支持。