環(huán)境保護工作中，處理有機廢氣是重要的工作項目之一。環(huán)保部門加強對廢氣處理技術的了解，提高廢氣處理的質量，進而達到環(huán)境保護的目的，為人們的生活創(chuàng)造更好的環(huán)境。本文對環(huán)境工程中有機廢氣處理技術運用進行分析，希望能夠為有關單位提供參考。
1 有機廢氣的概念與影響
有機廢氣的成份一般有非甲烷總烴、含氧化合物、鹵代烴、含氮化合物、含硫化合物。我國在制造領域非常強大，但同時國內每年的有機廢氣排放量高達兩千萬噸，這個數(shù)值超過了二氧化硫、氮氧化物和粉塵的每年排放，而有機廢氣的不當釋放對整個生態(tài)環(huán)境造成了很負面的影響。經(jīng)濟不斷發(fā)展的同時，人們對生活條件的原則不斷加強。在這方面，我國已經(jīng)在“十三五”規(guī)劃中將相關(例如有機廢氣處理)的法律規(guī)定引入有關行業(yè)，制定了各種處理方案，這些成為了相關制造業(yè)必須重視環(huán)境保護工作的理由，同時也是產(chǎn)業(yè)提高自身經(jīng)濟效益的必要條件。
2 精細化工生產(chǎn)過程中有機廢氣排放源頭
在精細化工生產(chǎn)過程中，有機廢氣幾乎是全程排放，且大部分排放源頭并非有組織的排放，如：生產(chǎn)裝置泄漏、裝卸車泄漏、設備管閥不嚴密、停工維修放空、油污池散逸等無組織排放。從精細化工生產(chǎn)企業(yè)的整體有機廢氣排放量來看，存在無組織有機廢氣的排放，且不容易及時有效處理。
2.1 有機廢氣的有組織排放源
在精細化工生產(chǎn)過程中，有組織的排放源基本是生產(chǎn)裝置等，這些排放源產(chǎn)生的煙氣有一定的氣體污染物組成和排放量波動區(qū)間，便于企業(yè)大氣污染物治理團隊為其安裝氣體收集、處理設備，進行統(tǒng)一處理后達標排放。在我國正規(guī)的精細化工生產(chǎn)企業(yè)加工線上，有組織排放源的有機廢氣治理已經(jīng)基本成熟，對大氣環(huán)境的污染影響已經(jīng)被大幅度降低。
2.2 有機廢氣的無組織排放源
在精細化工生產(chǎn)過程中，除去生產(chǎn)裝置等有組織排放源外，還有很多無組織排放源，這些排放源的有機廢氣沒有固定的氣體污染物組成，排放量波動區(qū)間過大，難以進行有效地收集和處理，是導致精細化工生產(chǎn)企業(yè)有機廢氣污染影響存在的重要原因。精細化工生產(chǎn)企業(yè)的無組織排放源也是“十三五”期間有機廢氣治理的主要對象。
2.2.1 設備密封處泄漏導致有機廢氣排放
在精細化工生產(chǎn)企業(yè)的加工生產(chǎn)過程中，很多設備中都設置有密封處，其目的在于防止石油等原材料、產(chǎn)品泄漏，避免造成原材料的浪費和污染物的泄漏。但在實際生產(chǎn)加工過程中，設備的密封處并不能實現(xiàn)全過程無泄漏，由于各種原因導致的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象時有發(fā)生，這部分無組織排放源的排放量不容小覷。
2.2.2 污水、冷卻水中有機廢氣散逸
在精細化工生產(chǎn)過程中，污水需要集中處理后達標排放。在污水的集中、處理過程中，各個污水處理池基本處于露天狀態(tài)，如：格柵、調節(jié)池、中和池、曝氣池等，這就使得污水中含有的可揮發(fā)、含硫、酚類有機物能夠全程進行揮發(fā)逸散。在精細化工生產(chǎn)過程中，冷卻是不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。正常情況下，冷卻水與原材料、產(chǎn)物是不直接接觸的。但當設備存在泄漏問題時，冷卻水就有可能帶走一部分原材料或產(chǎn)物，使得她們隨著冷卻水進入汽提等環(huán)節(jié)，進而逸散進入大氣環(huán)境，形成無組織排放效果。
3 有機廢氣的處理措施
在精細化工行業(yè)中，在有機合成反應和離心提純等工作環(huán)境下會制造出揮發(fā)性有機廢物，同時伴有有機物儲罐的無組織揮發(fā)。
3.1 固有的精細化工有機廢氣處理手段
有機廢氣在具有不同的產(chǎn)生根源的同時，每種有機廢氣的構造非常繁復。碳氫化合物、醇類化合物和醚類化合物都是經(jīng)常出現(xiàn)的有機廢氣的主要組成成分。因此不可能只采取一個辦法來處理全部精細化工有機廢氣，因為同一種物質，也會在其空氣流通量和濃度相異的情況下發(fā)生各種變化，所以需要采取相應的手段。當前環(huán)境下，有機廢氣的凈化手段主要有通常包括有價溶劑的回收技術和有機廢氣分子的分解技術。例如結合使用濃縮和燃燒技術，處理大量低濃度的有機廢棄來降低有關投資成本。
3.2 現(xiàn)代的精細化工有機廢氣處理手段
結合使用RCO(催化式燃燒)、RTO(蓄熱式燃燒)手段，基于精細化工有機廢氣的物理和化學特性，對她進行完整處理。例如利用精細化工有機廢氣本身的溶解度和沸點，就能以更少的能耗采取正確的方法完成處理工作。如果采用變溫、變壓吸附法回收溶劑，則主要根據(jù)公司的生產(chǎn)情況選擇相應的吸附方法，以下主要介紹其中的兩種：
(1)活性炭吸附是精細化工有機廢氣回收的通常手段。在現(xiàn)階段，她一般使用諸如：環(huán)境溫度、環(huán)境壓力、選擇性吸附劑以及選擇性滲透膜之類的手段對有機廢氣進行吸附處理。
(2)精細化工有機廢氣的去除方法包括蓄熱式熱氧化等相關技術手段。有害有機物轉化為無害的二氧化碳和水的主要原因是處理過程中發(fā)生的化學反應或生化反應，例如處理過程受到了熱、催化劑或微生物的影響。
4 精細化工有機廢氣的主要處理方法
4.1 廢氣吸附法
廢氣吸附根據(jù)物理和化學的一系列變化過程，經(jīng)吸附劑對污染物進行處理來實現(xiàn)有機廢氣的純化。當有機廢氣處于的濃度低的狀態(tài)時，使用吸附法成效更強，同時吸附的手段不適合直接被直接使用來處理高濃度的有機廢氣。此時應該通過冷凝等方法處理后，再利用這種技術凈化廢氣。當前化工廠進行廢氣凈化處理時，在精細化工有機廢氣純化時，經(jīng)常使用無機或有機吸附劑，表面積大、再生性高、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性好的吸附量大的吸附劑最受歡迎。當今廢物凈化時所能采用的吸附劑有很多種，例如活性炭就是其中一種凈化材料。
采用吸附方法可以更全面地處理有機廢氣。吸附的過程無需利用深冷高壓裝置即能實現(xiàn)回收可再次利用成分的目標。而且，該方法在設備和操作上都要求簡單，并且具有高度自動化，因此不會發(fā)生二次污染。
利用活性炭進行吸附，可以凈化各個種類的濃度不高的有機廢氣。顯示進行吸附的過程，活性炭和氣體接觸的瞬間就開始起作用。然而使用活性炭吸附廢氣中的污染物有一些不足之處，例如活性炭的吸附容量不大，吸附易飽和，她的消耗較大，但吸附力卻沒有相應的強大，因此需要一定時間增加廢氣的吸附量，且時間過長的情況下單位活性炭將降低吸附的質量。同時，吸附的目標物專一性也是在吸附過程中需要特別注意的關鍵點。在吸附混合廢氣的情況下，活性炭的吸附力就不太好。由于要處理的廢氣的物質分子大小和所使用的活性炭孔洞尺寸不相適應，從而引發(fā)解吸的發(fā)生，這種情況也是有的。
4.2 廢氣吸收法
吸收法以使有機廢氣與有機溶劑完全接觸，并使吸收劑完全吸收有機廢氣的污染成分為原則。吸收劑一般通過物理或化學的變化反應達到有機廢氣的純化處理。污染成分被完全吸收后，可以經(jīng)由解吸的方法去除吸收劑內的冗余污染物，再對整體做專門的清潔和回收。酸性溶液和純水等吸收劑較為常見。利用吸收劑進行吸收的整個過程優(yōu)點是她創(chuàng)造了一個閉環(huán)的系統(tǒng)，這種吸附工作系統(tǒng)采用先進的運行理論來減少人員在設備平穩(wěn)運行過程中的手動操作。
4.3 廢氣洗滌法
這種方法是指通過霧化噴淋系統(tǒng)將有機廢氣輸送到清洗塔，氣體通過填料床后，與洗滌液整體均勻接觸。結合排放物的污染成分的物理、化學特性，使用吸附或化學手段去除污染物質并純化有機廢氣。此外，洗滌塔還具有冷卻、清潔、祛油等功能。
4.4 化工原材料儲罐有機逸散治理技術
在精細化工生產(chǎn)企業(yè)中，化工原材料儲罐是十分重要的原材料存儲裝置，化工原料蒸汽通過呼吸閥出現(xiàn)的逸散現(xiàn)象不僅對大氣環(huán)境造成了污染，還或多或少浪費了企業(yè)的生產(chǎn)原材料，造成企業(yè)的生產(chǎn)成本提高。因此，精細化工生產(chǎn)企業(yè)要重視對儲罐呼吸閥部分的治理工作，采用回收技術盡可能減少油蒸汽直接進入大氣環(huán)境。目前，比較有效的儲罐呼吸閥油蒸汽逸散治理方式包括：呼吸閥聯(lián)通集氣裝置、更換為高效密封呼吸閥、采用高效雙密封形式呼吸閥、采用浮盤形式呼吸閥等。
4.5 裝卸環(huán)節(jié)有機逸散治理技術
化工原材料和產(chǎn)品裝卸過程中，液體原材料蒸汽的產(chǎn)生、氣壓的變化導致的呼吸閥排氣現(xiàn)象幾乎不可避免。比如以石油煉化企業(yè)為例進行分析，原料蒸汽中的輕烴成分能夠較空氣更快的通過有機膜，從而實現(xiàn)輕烴成分與空氣的分離，對輕烴成分進行有效回收。
4.6 污水處理場、冷卻水有機廢氣治理技術
污水成為有機廢氣無組織排放源頭之一的原因是敞開式污水池建設方式，因此，精細化工生產(chǎn)企業(yè)可以考慮將污水的處理池進行密閉處理，并加載氣體收集處理裝置，將污水散發(fā)出的有機廢氣進行集中處理。冷卻水中攜帶的可有機廢氣量波動區(qū)間較大，建議在汽提環(huán)節(jié)的排氣口處添加氣體收集處理裝置，降低冷卻水成為有機廢氣逸散源頭的可能性。與油蒸汽逸散部分的治理技術相似，冷凝回收、活性炭吸附等回收技術和燃燒、高溫催化氧化等破壞性技術都可以參考使用，其中回收技術在面對高濃度有機廢氣時效果更佳。
5 結語
結合前文所述，精細化工廠產(chǎn)生的有機廢氣應得到全面有效地控制處理，應根據(jù)實際情況選擇合適的處理技術。如果最后產(chǎn)生的廢氣中污染物濃度較低，或者是廢氣本身可回收再利用，則要使用有機溶劑通過吸附方式進行回收并在處理后排放。接觸燃燒和蓄熱式燃燒也能夠純化有機廢氣，并且進行凈化時被放出的熱量能夠被再次使用。
來源:相章分享VOCs治理技術
