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DYQ031Ⅱ數(shù)據(jù)采集湍球塔氣體吸收實(shí)驗(yàn)裝置

工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，雖在一定程度上促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的增長，但是大量廢氣的排放，卻給我們賴以生存的環(huán)境帶來了巨大的污染。揮發(fā)性有機(jī)廢氣作為大氣污染物之一，屬于有害氣體，如不及時(shí)進(jìn)行治理，將會(huì)威脅到人類的身體健康。在這種情況下，做好揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理工作至關(guān)重要。為此，本文首先概述了揮發(fā)性有機(jī)廢氣;其次分析了當(dāng)前我國揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理現(xiàn)狀;后探討了揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)。

通過實(shí)際的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前雖然社會(huì)各界越來越重視起對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理，但是由于受到眾多因素的影響，導(dǎo)致治理效果并不明顯。在這種情況下，創(chuàng)新優(yōu)化廢氣治理技術(shù)顯得尤為重要。

1 揮發(fā)性有機(jī)廢氣概述

1.1 概念

揮發(fā)性有機(jī)廢氣（以下簡稱VOCs）是一種有害氣體，它的沸點(diǎn)接近水的沸點(diǎn)，有的VOCs沸點(diǎn)是在較高的溫度下，此時(shí)這些有機(jī)廢氣的飽和蒸汽壓都會(huì)高于133.3Pa，在這樣的條件下，它們就可能成為揮發(fā)有機(jī)化合物，這種有機(jī)揮發(fā)化合物會(huì)污染空氣，影響人類的健康。其主要成分包括醛類、烴類以及硫化物等等。在這其中，我們熟悉的就是甲醛，該物質(zhì)在很大程度上影響著人們的身體健康。一般來說，揮發(fā)性有機(jī)化合物是不溶于水的，但是，甲醛卻恰恰相反，該物質(zhì)溶于水。在這種情況下，我們空氣當(dāng)中幾乎每一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣都存在，但是濃度并不高，這給接下來的治理工作帶來了極大的難度[1]。

1.2 危害

揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）是形成細(xì)顆粒物（PM2.5）、臭氧（O3）等二次污染物的重要前體物，進(jìn)而引發(fā)灰霾、光化學(xué)煙霧等大氣環(huán)境問題。很多產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，都會(huì)利用噴漆、塑料、化工以及其他化工原料，會(huì)用到很多有機(jī)物來進(jìn)行加工處理，在利用這些有機(jī)物時(shí)，就會(huì)使它們形成許多揮發(fā)性的有機(jī)廢氣，它們不僅對(duì)工人帶來身體的傷害，而且，如果這些氣體不經(jīng)過處理就隨意的排放到空氣中，會(huì)造成污染環(huán)境，對(duì)人類的健康帶來嚴(yán)重危害。有相關(guān)報(bào)道表明，揮發(fā)性有機(jī)廢氣由于成分眾多，是導(dǎo)致癌變的重要因素。

2 當(dāng)前我國揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理現(xiàn)狀分析

根據(jù)我國目前出臺(tái)的相關(guān)法規(guī)政策來看，我國對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理工作越來越重視。實(shí)踐表明，采取清潔生產(chǎn)的方法，是經(jīng)濟(jì)也是有效的揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理方法，能夠從源頭上減少廢氣的排放。但是，通過深入的研究分析我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前石油領(lǐng)域以及化工領(lǐng)域仍沒有構(gòu)建一套健全的清潔生產(chǎn)技術(shù)體系，再加上生產(chǎn)設(shè)備并不先進(jìn)，這在很大程度上影響著揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理效果，導(dǎo)致污染問題久久得不到有效解決。有機(jī)廢氣作為工業(yè)廢氣的主要組成部分，對(duì)大氣環(huán)境和人體影響較大，同時(shí)因其來源及成分復(fù)雜，通用的VOCs廢氣治理方法雖然在一定上減輕了空氣污染，但是仍然不能有效的治理和**，需要我們不斷努力，研發(fā)出更加科學(xué)的治理VOCs廢氣技術(shù)，使有機(jī)廢氣控制在一定的濃度，才能解決VOCs廢氣排放的危害。

3 揮發(fā)性有機(jī)廢氣治理技術(shù)探討

3.1 吸附技術(shù)

當(dāng)前對(duì)于該技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，通過將流體當(dāng)中的某物質(zhì)吸附在多孔性固體表面，以此來達(dá)到分離的效果。該技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，在一定程度上滿足了凈化效率。但是，在這里需要我們指出的是，對(duì)于一些濃度較高的氣體，其吸附效果不太理想。因此要因地制宜的選擇合適的吸附劑，如：活性炭、沸石分子篩等，活性炭具有較大的比表面積，沸石分子篩具有均勻的微孔結(jié)構(gòu)，能較好的吸附VOCs。

3.2 催化燃燒處理技術(shù)

催化燃燒處理技術(shù)是在反應(yīng)系統(tǒng)加入某種催化劑，在催化劑的作用下，使VOCs能夠*反應(yīng)，生成CO2和H2O，然后將它們排放到空氣中的方法。催化燃燒處理技術(shù)來凈化廢氣，不僅反應(yīng)安全、燃燒充分，而且并不需要消耗過多的燃料。但是，在這里需要我們指出的是，塵霧會(huì)給催化劑帶來一定的影響，因此對(duì)于環(huán)境方面有著較高的要求。不僅如此，該技術(shù)的使用步驟也是較為復(fù)雜的，首先，氣體在預(yù)熱室加熱升溫，待到燃燒凈化之后，可以通過熱交換來回收部分熱量。針對(duì)一些低溫度和低濃度的廢氣，我們可以先對(duì)其進(jìn)行吸附濃縮之后，然后再進(jìn)行催化燃燒。在反應(yīng)的過程當(dāng)中，當(dāng)熱量回收率較高的時(shí)候，熱平衡需要對(duì)廢氣的不同成分以及不同濃度放出的不等的熱量的全面綜合考慮。由于催化劑的不同，會(huì)導(dǎo)致起燃溫度的不同。現(xiàn)階段，該技術(shù)在化工以及制造領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)有機(jī)廢氣以及汽車尾氣的有效處理。在接下來的發(fā)展過程當(dāng)中，切實(shí)提高催化劑的性能需要我們足夠的重視起來[2]。

3.3 溶劑吸收技術(shù)

吸收法是控制大氣污染的重要手段之一。該方法是以液體溶劑作為吸收劑，使廢氣中的有害成分被液體吸收，其吸收過程是氣相和液相之間進(jìn)行氣體分子擴(kuò)散或者是湍流擴(kuò)散進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)移[3]。常用的吸收劑有：水、液體石油類物質(zhì)等，借助溶劑來進(jìn)行解吸處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)部分物質(zhì)的回收。借助該技術(shù)來回收有機(jī)廢氣，不僅操作非常的簡單，而且成本較低，但是，對(duì)于塔式吸收設(shè)備卻有著較高的要求。借助該技術(shù)在治理一些高濃度的廢氣的時(shí)候，也是有著一定的不足的，那就是極易受到腐蝕。在接下來的發(fā)展當(dāng)中，需要研發(fā)無毒無害、并且能夠循環(huán)使用的新材料。

3.4 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，憑借自身的眾多優(yōu)勢，當(dāng)前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。主要應(yīng)用原理是將微生物的降解過程利用起來，使它們轉(zhuǎn)化成水、二氧化碳等無機(jī)物，將VOCs有機(jī)物作為代謝底物，能夠起到良好的降解效果。該技術(shù)的運(yùn)行費(fèi)用也并不高，并且不會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)二次污染的現(xiàn)象。在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，首先需要在過濾器當(dāng)中覆蓋生物膜，生物膜和廢氣會(huì)發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢氣的有效降解。該技術(shù)對(duì)于一些惡臭物質(zhì)以及揮發(fā)性有機(jī)廢氣的降解效率是非常高的，但是，對(duì)于含氯分子較多的氣體，降解效果不明顯，因此也就更適用于一些氣體流量較大氣體的治理當(dāng)中。在接下來的發(fā)展過程當(dāng)中，需要加大對(duì)于特定污染的特定微生物的培養(yǎng)，并優(yōu)化生物膜的適應(yīng)能力。

3.5 光催化氧化技術(shù)

光催化氧化技術(shù)也具備非常多的優(yōu)勢，不僅成本較低，而且用料可以循環(huán)使用。活性炭纖維作為載體的負(fù)載型的納米Ti02光催化劑的新產(chǎn)品，不僅較強(qiáng)的抗光腐蝕能力，同時(shí)其吸附能力也是強(qiáng)的，并不會(huì)導(dǎo)致二次污染現(xiàn)象的發(fā)生，抗菌效果非常明顯。光催化氧化法能將VOCs較為*無機(jī)化，副產(chǎn)物少，但存在催化劑的失活、催化劑難以固定，且催化劑固定化后催化效率降低等缺點(diǎn)。有相關(guān)研究表明，將納米技術(shù)和光催化氧化技術(shù)相結(jié)合，能夠進(jìn)一步提升降解治理效果，由此我們不難看出該技術(shù)的發(fā)展?jié)摿σ彩欠浅＞薮蟮摹?/p>

3.6 膜分離法

膜分離法是指采用半透性的聚合膜從廢氣中將有機(jī)廢氣分離出來的一種方法。具有流程簡單、無二次污染、能耗小等特點(diǎn)，適用于較高濃度VOCs氣體的分離與回收，工藝通常采用壓縮冷凝和膜分離等操作組成。氣體加壓冷凝后的排氣進(jìn)入膜分離組件，未冷凝的有機(jī)氣體透過半透膜分離，可用于處理很多類型的污染物，包括苯、甲苯、二甲苯、氯乙烯、溴代甲烷等，該工藝有希望的應(yīng)用凈化那些冷凝和活性炭吸附效果不好的低沸點(diǎn)有機(jī)物和氯代有機(jī)物。

3.7 集成治理技術(shù)

集成治理技術(shù)指的是通過將上述中我們所說到的六種處理技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，進(jìn)而充分結(jié)合實(shí)際狀況來實(shí)現(xiàn)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理。現(xiàn)階段，集成治理技術(shù)在揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理方面得到了一定的應(yīng)用，舉個(gè)例子來說，將吸附技術(shù)和溶劑吸收技術(shù)兩者進(jìn)行有機(jī)的融合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)高濃度苯乙烯廢氣的有效回收;吸附濃縮和催化氧化技術(shù)相結(jié)合充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)吸附物的再生處理利用其本身催化燃燒的熱量進(jìn)行脫附，恢復(fù)吸附體的活性，省去二次能源。在經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用后我們發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)不僅有著較強(qiáng)的處理效率，而且耗能非常低，因此也就具備了良好的發(fā)展前景。

4 結(jié)語

綜上所述，工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，給我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境帶來了一定的污染。揮發(fā)性有機(jī)廢氣作為其中之一，屬于有害氣體，在一定程度上威脅著我們的身體健康。在這種情況下，我們就要科學(xué)合理地應(yīng)用吸附技術(shù)、催化燃燒處理技術(shù)、溶劑吸收技術(shù)、生物處理技術(shù)、光催化氧化技術(shù)、膜分離法以及集成處理技術(shù)，切實(shí)提高揮發(fā)性有機(jī)廢氣的治理效果，為建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。