[科普中国]-有机废气净化

有机废气来源

有机废气是一类种类繁多、成分复杂的废气。它包括碳氢化合物(烷、烯、炔烃、．脂肪族烃、脂环烃、芳香烃、多环芳烃)；含氧有机物(酚、醛、酮、有机酸)；含氯有机物(氯乙烯、氯甲烷、二氯乙烷、氯醇)；含氮有机物(胺类化合物、丙烯腈、腈纶)；含硫有机物(硫醇、噻吩、二硫化碳)。这些废气来自有机合成工业、石油化学工业、机动车辆以及使用加工有机产品的工业部门，来源十分广泛。有机废气的危害较大，例如排入大气的气态烃达一定数量，在阳光作用下会发生光化学反应；有机物废气中的一些成分，如苯并蓖、二苯并蓖、苯并蒽、二苯并蒽、蒽等，它们有的是致癌物质，有的是强致癌物质。因而有机物废气的排放及净化，早已引起人们的关注1。

净化方法根据有机废气的性质、特点和所在的环境，以及其中有机物回收的可能性等条件，可采用不同的净化和回收方法。通常采用的有吸附法、燃烧法、液体吸收法和冷凝法等。

吸附法1、吸附原理

吸附法净化效率高，可以回收有机物质，常用于低浓度有机废气的净化。此法既可单独使用，也可以同其他方法联合使用。

当有机气体与吸附剂表面接触时，即发生吸附现象。通常在净化有机废气过程中发生构吸附，多为物理吸附，吸附过程可逆。吸附达饱和后，可以通过加热或其他方式使吸附质脱离吸附剂表面而恢复原来的状态。此过程称为脱附或解吸。利用脱附作用，可以进行有机物的回收和使吸附剂再生。

2、 吸附剂

工业上对吸附剂的选择有以下要求：

（1）比表面积和孔隙率大；

（2） 吸附容量大；

（3） 选择性好；

（4） 均匀性好，具有较好的机械强度。化学稳定性及热稳定性；

（5） 寿命长，易于再生和活化；

（6） 制造简单，价格低廉。

常用的吸附剂有：活性炭，硅胶，沸石，活性氧化铝，分子筛等。由于硅胶、活性氧化铝、分子筛在吸附时首先吸附废气中的水蒸气，而且解吸有困难，所以在净化有机废气时多采用活性炭作为吸附剂。活性炭具有较大孔隙率和比表面积，吸附效果较好。目前工业生产广泛采用的是粒状活性炭。

燃烧法燃烧法是将有机废气进行氧化，使之变成无害气体和易于处理的物质。此方法净化彻底，广泛应用于工业有机废气的治理。缺点是不能回收有机溶剂。

燃烧法分三种，即直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。直接燃烧是把有机废气作为燃料直接烧掉，适于有机废气中含可燃组分浓度较高的气体。这样，燃烧时所放出的热量足以补偿向周围散失的热量，维持燃烧区足够燃烧的温度，使燃烧持续进行。此过程通常在1100℃以上进行。热力燃烧，适干净化可燃的有机物浓度相对较低的废气。燃烧时，所产生的热量不足以维持燃烧的进行，因而需要辅助燃料。此过程在590℃～650℃进行。由于热力燃烧需要辅助燃料，所以成本较高。催化燃烧是借助于催化剂的作用，使有机废气在较低温度下燃烧净化。它是将废气预热混合均匀后通过催化剂层，使其发生氧化反应。废气需预热至300～450℃。此方法所需辅助燃料少，设备也少。

液体吸收法液体吸收法可直接处理有机废气，不用预处理装置，且处理风量大，生产能力高。对吸收液的主要要求是：对被吸收物溶解度大，蒸气压低，粘度小，沸点高，化学稳定性好，无毒无腐蚀性，价格便宜。

浓缩法浓缩法是将大风量，低浓度的有机炭气浓缩为小风量、高浓度的气体，以便于处理。浓缩装置的吸附材料多为活性炭(或活性炭纤维)，装置的主要部件为蜂窝轮。浓缩装置的后处理，可用直接燃烧法、催化燃烧法或进行溶剂回收。

冷凝法冷凝法常用于有机溶剂的回收，所用设备和操作条件比较简单，回收的物质纯净。不过，此法的净化效率不高，单靠此法来净化有机废气达不到工业卫生要求。因此，冷凝法往往不单独使用，常用于吸附、燃烧等净化过程的前处理工序2。