杜曉峰

摘 要： 如果石化企業(yè)對(duì)VOCs的廢氣排放不加以治理，不僅會(huì)對(duì)空氣造成一定的污染，還會(huì)對(duì)附近居民的身心健康造成一定的危害。因此，石化企業(yè)一定要重視對(duì)VOCs廢氣治理技術(shù)的提高。本文也主要以石化企業(yè)VOCs廢氣治理技術(shù)來(lái)展開(kāi)。

關(guān)鍵詞： 石化企業(yè);VOCs廢氣;治理技術(shù)

【中圖分類號(hào)】X511 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）09-0229-02

現(xiàn)在，石化企業(yè)對(duì)VOCs廢氣治理技術(shù)研究普遍不夠重視。VOCs廢氣排放有些是具有回收價(jià)值的，VOCs石化企業(yè)可以利用相關(guān)的廢氣回收技術(shù)對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行二次利用。但是更重要的是對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行排泄源頭的減排。對(duì)石化企業(yè)來(lái)講，VOCs廢氣治理技術(shù)應(yīng)該作為一項(xiàng)重要的工作對(duì)待。

1 VOCs廢氣的簡(jiǎn)要概述

對(duì)于VOCs廢氣來(lái)說(shuō)就是我們稱之為的揮發(fā)性有機(jī)物，對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物來(lái)說(shuō)烴類、氨類以及硫化物是其最為主要的成為，顧名思義VOCs廢氣是極為容易揮發(fā)的一種氣體在室溫夏飽和蒸氣壓超過(guò)133.3pa的情況下，而且對(duì)于VOCs來(lái)說(shuō)其沸點(diǎn)一般是在550度到260度之間。只要在常溫下這種VOCs氣體就能夠揮發(fā)成液體或者說(shuō)有機(jī)的固體。在大氣中VOCs氣體能夠形成一種光化學(xué)的煙霧，而且VOCs氣體具有的毒性也是非常強(qiáng)的，對(duì)于我國(guó)現(xiàn)如今出現(xiàn)的M2.5來(lái)說(shuō)VOCs廢氣是其形成之前的一個(gè)重要參與物。近些年來(lái)我國(guó)的污染物數(shù)量在現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展和前進(jìn)的背景下也在逐漸的曾姐，這對(duì)于人們的日常生活來(lái)說(shuō)有著很大的危害和影響，因?yàn)闉榱四軌蚋?hào)的提高人們的生活質(zhì)量以及生態(tài)環(huán)境就需要重視對(duì)VOCs氣體的處理，相關(guān)的企業(yè)更需要重視VOCs尾氣的排放以及創(chuàng)新和優(yōu)化相關(guān)的處理工藝。但是對(duì)于我國(guó)目的VOCs廢氣處理極其來(lái)說(shuō)并不成熟，在很多的企業(yè)和工廠中采用的仍然是傳統(tǒng)的處理工藝，這種技術(shù)已然不能夠很好的滿足VOCs廢氣處理的需求，因此就給我國(guó)的環(huán)境造成很大的影響，所以為了能夠更好的提高對(duì)環(huán)境的保護(hù)就需要不斷的優(yōu)化和改善VOCs氣體的處理技術(shù)。

2 VOCs氣體的來(lái)源和危害

對(duì)于VOCs廢氣來(lái)說(shuō)其來(lái)源是非常廣泛，所涉及得到的領(lǐng)域也是非常多的，在我國(guó)很多的工業(yè)中都會(huì)產(chǎn)生這種VOCs廢氣，同時(shí)對(duì)于VOCs來(lái)說(shuō)其種類也是非常多的，不僅僅局限于一種。生活中、農(nóng)業(yè)中、工程中以及交通中都會(huì)產(chǎn)生VOCs廢氣。在我國(guó)石油、煤以及天然氣為原料的工業(yè)都是產(chǎn)生VOCs廢氣的來(lái)源，同時(shí)對(duì)于一些其他的工業(yè)來(lái)說(shuō)也會(huì)產(chǎn)生這種VOCs尾氣。我國(guó)的VOC廢氣排放量在2015年的時(shí)候就已經(jīng)達(dá)到了2503萬(wàn)噸，由此可以看出我國(guó)的VOCs廢氣排放量是非常大的，在此之后最為嚴(yán)重的就是在工業(yè)中，其占據(jù)的比例是最大的，一般來(lái)說(shuō)可以達(dá)到總量的百分之43，化工、石化以及工業(yè)的涂裝噴漆又是VOCs排放較大的行業(yè)。

對(duì)于VOCs廢氣來(lái)說(shuō)如果沒(méi)有進(jìn)行有效的處理就排放到環(huán)境和空氣中，會(huì)給環(huán)境帶來(lái)很大的影響，破壞生態(tài)平衡。如果說(shuō)VOCs廢氣達(dá)到一定程度的時(shí)候還會(huì)給人體帶來(lái)影響，嚴(yán)重的話還會(huì)造成死亡，因?yàn)樵赩OCs廢氣中芳香胺和多環(huán)芳烴都是具有致癌性的，而且人類細(xì)胞中的蛋白質(zhì)也會(huì)與VOCs廢氣中的苯酸類發(fā)生反應(yīng)，這樣一來(lái)就會(huì)在很大程度上是蛋白質(zhì)凝固。由此可以看出VOCs廢氣不僅僅會(huì)危害環(huán)境，還會(huì)給人們的生命安全帶來(lái)威脅，因此就需要相關(guān)的部門(mén)增強(qiáng)對(duì)其的關(guān)注和重視，不斷的創(chuàng)新和改善VOCs廢氣處理的技術(shù)，確保VOC廢氣符合標(biāo)準(zhǔn)之后再進(jìn)行排放。

3 VOCs廢氣治理途徑和技術(shù)

3.1 洗滌法

洗滌法的原理是：將石化企業(yè)排放的VOCs廢氣通過(guò)特定的系統(tǒng)進(jìn)入到洗滌塔中，在VOCs廢氣進(jìn)入洗滌塔時(shí)，洗滌塔中的填料床會(huì)將VOCs廢氣充分均勻的分布在洗滌塔內(nèi)，而洗滌塔內(nèi)含有能溶解VOCs廢氣的化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)能將VOCs廢氣進(jìn)行吸收或者廢除，從而使VOCs廢氣凈化。使用洗滌法有很多的優(yōu)點(diǎn)：第一溶解速度較快，在VOCs廢氣進(jìn)入洗滌塔時(shí)，能夠在很短的時(shí)間就與洗滌塔內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。第二操作比較簡(jiǎn)單。用洗滌法對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行處理，主要處理工具洗滌塔幾乎不需要人工的系統(tǒng)操作，洗滌塔一般借助自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行控制.，不僅操作簡(jiǎn)單，而且效率也高。第三使用洗滌法具有較高的靈活性，VOCs廢氣中具體的氣體性質(zhì)并不是一成不變的，它可能會(huì)因?yàn)椴煌脑虬l(fā)生不同的變化。而使用洗滌法對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行處理，洗滌塔能夠根據(jù)VOCs廢氣中的氣體性質(zhì)去選擇能與之相溶解的洗滌劑。

3.2 燃燒法

燃燒法主要分為兩類，第一是催化燃燒法，第二是直接燃燒法。這兩種燃燒法原理不一樣，使用特點(diǎn)也不一樣，效果也不一樣。

首先是催化燃燒法，催化燃燒法對(duì)VOCs廢氣處理的主要作業(yè)是催化劑。石化企業(yè)產(chǎn)生的VOCs廢氣先經(jīng)過(guò)進(jìn)化換熱，再經(jīng)過(guò)加熱使VOCs廢氣達(dá)到可以催化的溫度，最后經(jīng)過(guò)催化劑使VOCs廢氣進(jìn)行有機(jī)分解。催化燃燒法具有一定的溫度限制，對(duì)于VOCs廢氣中的氣體性質(zhì)也有一定的要求。值得我們注意的是，催化燃燒法如果控制不好溫度更容易發(fā)生爆炸，需要我們提前做好相關(guān)的防爆措施。

其次是直接燃燒法。直接燃燒法相比于催化燃燒法的操作過(guò)程較為簡(jiǎn)單。直接燃燒法可以直接通過(guò)輔助燃料使VOCs廢氣達(dá)到可分解氧化的溫度，對(duì)VOCs廢氣凈化的程度也比較高。直接燃燒法使用的設(shè)備較為穩(wěn)定，但是它對(duì)VOCs廢氣的化學(xué)成分有一定的要求，靈活性沒(méi)有那么高。

3.3 光解法

介紹光解法，首先介紹其中的有極紫外光解法。有極紫外光解法對(duì)于VOCs廢氣處理時(shí)的反應(yīng)溫度、粉塵量、相對(duì)濕度都有一定的限度和要求，這種方法也不適用于高濃度的VOCs廢氣處理。但是有極紫外光解法具備了很多的優(yōu)勢(shì)，這種光解法的建筑設(shè)施占地面積較小，而且還能通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行操作，操作不僅簡(jiǎn)單，靈活性也高。使用有極紫外光解法，不用使用大量的能量物質(zhì)就能夠把VOCs廢氣分解轉(zhuǎn)化。而且在達(dá)到條件和要求的情況下，它的凈化效率也非常的高。

其次是無(wú)極紫外光解法。無(wú)極紫外光解法是借助微波發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生的紫外光對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行分解氧化。使用這種光解法去除了對(duì)電極的使用，一系列由于使用電極而造成的氧化、損耗等問(wèn)題也不會(huì)出現(xiàn)，能量損耗也非常的小。但是這種光解法的效率不高，受到加熱的作用，其中的無(wú)極燈很容易出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，嚴(yán)重的甚至?xí)纭?/p>

3.4 生物法

生物法對(duì)VOCs廢氣處理的效率較高，而且效果也很明顯。利用生物法對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行處理的具體步驟主要為三步：第一步，將需要處理的VOCs廢氣和水溶解在一起形成混合性的污水。第二步，通過(guò)對(duì)VOCs廢氣中的氣體性質(zhì)進(jìn)行分析，選擇相應(yīng)的微生物放入到混合性污水中，并將污水中的VOCs廢氣進(jìn)入到微生物體內(nèi)。第三步，進(jìn)入到微生物體內(nèi)的VOCs廢氣被微生物分解消化，從而使VOCs廢氣中的有害氣體得以廢除。使用生物法對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行分解和利用具有許多明顯的優(yōu)勢(shì)。首先它的費(fèi)用非常的低，不需要花費(fèi)高的成本對(duì)一些設(shè)備進(jìn)行購(gòu)買，大多的消費(fèi)是用于對(duì)微生物前期的馴化和為微生物添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但是微生物生長(zhǎng)的后期就不再需要進(jìn)行馴化也不需要添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。其次，利用生物法對(duì)VOCs廢氣處理的程度較高，不僅不會(huì)有第二次污染，而且最后分解的物質(zhì)大多是良性的。值得一提的是，生物法也可以進(jìn)行自動(dòng)化控制，在運(yùn)用生物法對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行處理時(shí)，只是相關(guān)工作人員進(jìn)巡視即可。而且生物法的運(yùn)行還比較穩(wěn)定，運(yùn)行時(shí)間也較長(zhǎng)，非常值得推薦使用。

3.5 吸附法

VOCs氣體吸附可以使用活性炭、硅膠、分子篩等，但是運(yùn)用最多的就是活性炭。吸附法的主要原理是，使用相關(guān)的吸附劑與廢氣中的油氣、空氣結(jié)合，組成相關(guān)結(jié)合力大小，從而使一定的空氣和油氣之間進(jìn)行分離。使用吸附法對(duì)廢氣進(jìn)行處理，在石化工業(yè)中比較常見(jiàn)。2000年時(shí)，美國(guó)活性炭吸附法在油氣回收市場(chǎng)中所占比例已經(jīng)達(dá)到了45%。而現(xiàn)在，我國(guó)的石化企業(yè)對(duì)活性炭吸附法的使用和發(fā)展也有了很大的提升。使用吸附法對(duì)廢氣的去除率較高，在VOCs處理上也廣泛的應(yīng)用。但是吸附法也有它的缺點(diǎn)。對(duì)沸點(diǎn)較高的VOCs需要熱再生，然而，熱再生的費(fèi)用比較高，它所產(chǎn)生的蒸汽還會(huì)產(chǎn)生一定的廢水，而且還有自燃的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在使用活性炭吸附法時(shí)，一定要注意與一些沸點(diǎn)較高的物質(zhì)進(jìn)行分離，比如瀝青、有機(jī)硫化物、辛醇等。

3.6 冷凝法

使用冷凝法對(duì)VOCs廢氣處理的原理是：利用相關(guān)物質(zhì)在不同的溫度下會(huì)出現(xiàn)不同飽和蒸汽壓，從而使廢氣中的各種不利成分得以分離。冷凝法使用的冷卻劑可以是水，制冷劑，液氮，低溫鹽水等。冷凝法使用的冷凝器有直接接觸式和表面換熱式兩種形式，使用冷凝器的冷凝集數(shù)也有高低之分。在1970年代中后期，第一代冷凝法在美國(guó)迅速得到運(yùn)用，當(dāng)時(shí)采用的是三級(jí)制冷工藝。冷凝法在美國(guó)油氣回收市場(chǎng)的占比大概是15%至20%左右。對(duì)于石化企業(yè)的廢氣處理，冷凝發(fā)也是一個(gè)比較受用的方法冷凝方法。但是冷凝板也會(huì)受到氣液相平衡的限制，對(duì)VOCs廢氣的去除率也不夠高，而且制冷壓縮機(jī)作為動(dòng)設(shè)備故障率也比較高。因此，冷凝法不適合于對(duì)廢氣末端的處理?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外大多采用的是吸附加冷凝組合的工藝，這兩者工藝的結(jié)合一定程度上彌補(bǔ)了冷凝法和吸附法的不足，但是卻有耗能較高的缺點(diǎn)。

3.7 氧化法

氧化法在治理VOCs廢氣的各種方法中可以說(shuō)是最為合適的一種方式，這種方法的原理就是通過(guò)氧化反應(yīng)來(lái)使VOCs廢氣形成水和二氧化碳，然后在進(jìn)行排放，這樣一來(lái)就能夠在最大程度上降低對(duì)環(huán)境的危害和影響，同時(shí)還能夠進(jìn)行廢氣的二次利用。在我國(guó)熱氧化法以及催化氧化法是氧化法的最主要的兩種氧化方式，對(duì)這兩種氧化的方式老來(lái)壽熱氧化法的處理效率比催化氧化法是更高的，因此在我國(guó)倍受人們的廣泛應(yīng)用和推廣，但是就處理的速度來(lái)說(shuō)催化氧化的方式又是更高的，因此在應(yīng)用的過(guò)程中就可以根據(jù)實(shí)際的需要來(lái)進(jìn)行VOCs廢氣的處理，來(lái)實(shí)現(xiàn)處理的最終目的。熱氧化法：對(duì)于熱氧化法來(lái)說(shuō)，這是一種較為簡(jiǎn)單同時(shí)又是較為容易操作的VOCs廢氣處理方式，在熱氧化法中又可以進(jìn)行分類，例如間壁式、燃燒式以及蓄熱式，劃分這些類型主要是依據(jù)其對(duì)熱量的回收方式，在廢氣熱氧化處理的時(shí)候?yàn)榱四軌驅(qū)崿F(xiàn)成本的最低化通常來(lái)說(shuō)會(huì)將這幾種的方式進(jìn)行綜合的使用，這樣就能夠在最大的程度上進(jìn)行VOCs廢氣的處理。催化氧化;對(duì)于一些的企業(yè)來(lái)說(shuō)為了能夠?qū)崿F(xiàn)熱回收效率的最大化就會(huì)在進(jìn)程VOCs廢氣處理的時(shí)候采用催化氧化法，這種氧化的方式在進(jìn)程VOCs處理的時(shí)候通長(zhǎng)是通過(guò)催化劑的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)VOCs廢氣的處理，同時(shí)還能夠有效的降低能源的消耗。對(duì)于催化氧化法來(lái)說(shuō)在選取催化的時(shí)候一般會(huì)采用非貴金屬的催化劑，然后再與粘合劑進(jìn)行混合使用，這樣就能夠在最大程度上實(shí)現(xiàn)熱回收效率的提升。

3.8 低溫等離子法

在VOCs廢氣處理的工藝中低溫等離子法也是其中極其重要的方式，對(duì)于VOCs處理的效率來(lái)首也是非常好的，因此在我國(guó)很多的工廠和企業(yè)都在應(yīng)用。對(duì)于低溫等離子法來(lái)說(shuō)其是一種交叉的綜合性技術(shù)，也就是在低溫等離子法中其包含和物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)以及環(huán)境學(xué)等多種的學(xué)科。等離子體中的高能電力在進(jìn)行VOCs氣體分解的過(guò)程中有著十分重要的作用和意義，VOCs廢氣在進(jìn)行低溫等離子處理的時(shí)候其中的氣體分子會(huì)和幾萬(wàn)度的高能電子發(fā)生碰撞，對(duì)于這種碰撞來(lái)說(shuō)是彈性的，然后這些分子就會(huì)將其中的能量轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，然后形成一種活躍的狀態(tài)。通常來(lái)說(shuō)在電子能力小于10eV的時(shí)候這些分子就會(huì)活性的自由基，這樣一來(lái)在進(jìn)行定向的化學(xué)反應(yīng)之后就能夠被有效的脫除，從而達(dá)到處理的效果，對(duì)于低溫等離子法來(lái)說(shuō)電子的密度、氣體的溫度以及電子的平均能量都會(huì)直接的影響到化學(xué)反應(yīng)的類型，從而影響到處理的效果。

4 VOCs處理技術(shù)的前景

近些年來(lái)由于我國(guó)的VOCs廢氣排放量越來(lái)越大，因?yàn)閲?guó)家對(duì)于VOCs行業(yè)領(lǐng)域的監(jiān)管力度也在不斷的提高，越來(lái)越多的技術(shù)規(guī)范和要求被提出，為了就是能夠很好的提高對(duì)VOCs廢氣的處理效果。VOCs廢氣處理技術(shù)在環(huán)保行業(yè)的發(fā)張過(guò)程中必然會(huì)更加的多元化，但是對(duì)于一些的處理工藝來(lái)說(shuō)仍然是最為主要的工藝、例如等離子處理法、吸收法好光催化法等。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)VOCs廢氣的處理是石化企業(yè)必須的工作。在考慮運(yùn)用哪種方法對(duì)VOCs廢氣進(jìn)行處理時(shí)，可以根據(jù)石化企業(yè)所產(chǎn)生VOCs廢氣的氣體性質(zhì)。對(duì)VOCs廢氣的處理不僅僅是要求對(duì)其進(jìn)行分解，還要求對(duì)一些可以二次利用的氣體進(jìn)行提取利用。本文主要介紹了幾種對(duì)VOCs廢氣處理的方法，希望能提供一定的借鑒意義。

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