隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)尾氣排放量增加??蓳]發(fā)性物成為環(huán)保治理的重要目標(biāo)。2013年9月,國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》要求推進(jìn)石化行業(yè)揮發(fā)性物(VOCs)綜合整治。2014年12月,環(huán)境保護(hù)部發(fā)布《石化行業(yè)揮發(fā)性物綜合整治方案》要求廢水廢液廢渣系統(tǒng)逸散廢氣的治理。
2015年7月, 環(huán)境保護(hù)部與 質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了新版《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,其中對(duì)于揮發(fā)性物大氣污染物排放限值,廢氣中特征污染物排放限值做出了明確要求。化工逸散尾氣中包含以苯、甲苯、二甲苯、酚類為代表的烴類污染物。其限值分別為4、15、20、20mg/m3。該限值較原標(biāo)準(zhǔn)GB16297-1996有了明顯的提高。在環(huán)保日益矚目的前提下,進(jìn)行工業(yè)可揮發(fā)性污染物治理顯得尤為重要。
根據(jù)石油化工污水處理設(shè)計(jì)規(guī)范GB50747-2012規(guī)定,廢氣處理可采用生物處理法。當(dāng)廢氣非甲烷總烴含量不低于3000mg/m3時(shí),可采用催化燃燒法。
1.生物處理法
生物處理法,可以處理較低濃度的VOCs,核心處理設(shè)備是生物濾床。生物濾床中固化了特定生物,通過填料和的吸附作用,以及對(duì)VOCs的分解作用,使VOCs轉(zhuǎn)化成 的CO2和H2O排放到空氣中凈化。
生物處理技術(shù)具有投資少,運(yùn)行維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。但是目前生物處理技術(shù)能夠處理的廢氣濃度一般較低,出口標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)低。在《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)施后,沒有物達(dá)標(biāo)處理成功案例。
2.燃燒法
燃燒法是利用VOCs可燃性,在 的溫度下,將它們通人到焚燒爐中,就可以使這些物燃燒,生成CO2和H2O。即實(shí)現(xiàn)了VOCs化處理。燃燒法根據(jù)燃燒溫度和燃燒方式的不同,可以分成催化燃燒法和直接燃燒法2種形式。
催化燃燒法是在反應(yīng)系統(tǒng)加人某種催化劑,在催化劑的作用下,降低VOCs的燃點(diǎn)。使VOCs能夠低溫下 燃燒,生成CO2和H2O,然后將它們排人到空氣中的方法。目前使用的催化劑類型較多,主要是貴金屬催化劑(如Pt、Pd)和非貴金屬催化劑(如V、Ti、Fe、Cu等)。
直接燃燒法在運(yùn)行時(shí),需要補(bǔ)充燃料氣,以保持VOCs廢氣的燃燒。
3.冷凝分離技術(shù)
冷凝分離技術(shù)原理基于物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓這一物理性質(zhì),采用降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力的方法,使處于蒸汽狀態(tài)的污染物,蒸汽分壓超過其相應(yīng)的飽和蒸汽分壓。進(jìn)而冷凝成液態(tài)從廢氣中分離出來的過程。
冷凝分離技術(shù)流程中,通常包含升壓設(shè)備、冷換設(shè)備。該技術(shù)多用于、高沸點(diǎn)的廢氣,多用于廢氣溶劑回收利用,適用范圍窄。
4.吸收技術(shù)
吸收是利用液體分離氣體混合物的處理過程。其作用原理是根據(jù)氣體混合物中各組分在液體中的溶解度不同,而達(dá)到分離目的的傳質(zhì)過程。吸收劑的選擇根據(jù)混合氣體關(guān)鍵組分來確定。
5.吸附技術(shù)
任何一種吸附劑對(duì)于同一種被吸附的氣體來說,在吸附平衡的情況下,溫度越低,壓力越高吸附量越大。反之溫度越高,壓力越低,則吸附量越小。因此,氣體吸附分離方法通常采用變溫吸附或者變壓吸附2種循環(huán)過程。如溫度不變,在加壓的情況下吸附,用減壓或常壓解吸方法,稱為變壓吸附。
目前使用比較多的是活性炭吸附技術(shù),其特點(diǎn)是出口VOCs濃度較低,缺點(diǎn)是吸附過程放熱量大,存在水解和重碳?xì)埩舻入y題。另外活性炭的 頻率和 程度直接影響裝置的運(yùn)行周期和處理效果。因此可以將吸附作為廢氣凈化的環(huán)節(jié),處理濃度較低的混合氣體。
變壓吸附的方法早就有工業(yè)應(yīng)用。主要應(yīng)用于氣分裝置,并有成熟的工業(yè)化應(yīng)用案例。只是用于VOCs治理上,是在近些年剛剛提出的。如果解決吸附劑 和二次污染的問題,其今后的發(fā)展前景廣闊。