处理不同特点的VOCs如何“对症下药”？

一、VOCs末端治理的整体要求

1.新、改、扩建项目禁止使用光催化、光氧化、水喷淋 （吸收可溶性VOCs和预处理除外）、低温等离子等低效VOCs治理设施（恶臭处理除外），并针对上述组合技术的低效VOCs治理设施进行整治，对不能达到治理要求的实施要求进行更换或升级改造。

2.企业应依据排放废气的浓度、组分、风量、温度、湿度、压力，以及生产工况等，合理选择治理技术，采用多种技术的组合工艺，提高 VOCs 治理效率。

3.企业应做到治理设施较生产设备“先启后停”，在治理设施达到正常运行条件后方可启动生产设备，在生产设备停止、残留VOCs 废气收集处理完毕后，方可停运治理设施。

4.低温等离子、光催化、光氧化技术主要适用于恶臭异味治理，除此外，不建议使用低温等离子、光催化、光氧化等治理技术。

 

法律规定

《中华人民共和国大气污染防治法》第一百零八条第一项：“违反本法规定，有下列行为之一的，由县级以上人民政府生态环境主管部门责令改正，处二万元以上二十万元以下的罚款；拒不改正的，责令停产整治：（一）产生含挥发性有机物废气的生产和服务活动，未在密闭空间或者设备中进行，未按照规定安装、使用污染防治设施，或者未采取减少废气排放措施的”。

 

△“水喷淋+UV光解+活性炭吸附”工艺

二、VOCs末端治理的其他路径

1.针对低浓度大风量、无回收价值的VOCs废气常用技术如下：

（1）活性炭吸附

  

适用范围：低浓度有机废气的净化。

不适用范围：高浓度、高温的有机废气。

因为受吸附容量的限制，吸附材料需定期更换 、后期运行费用昂贵，且废活性炭属于危废。

处理原理：利用活性炭多孔结构，对污染物（VOCs）进行吸附，从而达到去除的目的。

（2）活性炭吸附+(蓄热式)催化燃烧技术

 

适用范围：适用于大风量低浓度有机废气的净化，但活性炭和催化剂需定期更换。

不适用范围：不适用于处理含硫、卤素、重金属、油雾、以及高沸点、易聚合化合物、含颗粒物状的废气处理。

理论效率：两室80%以上，三室/多室90%以上。

处理原理：含VOCs废气首先通过活性炭吸附、浓缩，净化后的废气通过烟囱排放，当活性炭接近吸附饱和时，对吸附饱和的活性炭模块加热脱附，加热脱附后的高浓度有机废气经换热器预热进入催化氧化炉进行分解；在催化氧化炉内被加热到300～400℃的有机废气（VOCs）在贵金属催化剂的作用下发生无焰燃烧，VOCs被氧化分解成CO?和H?O经烟囱排放到空气中。

（3）沸石转轮吸附+(蓄热式)催化燃烧技术

 

适用范围：适用于大风量低浓度废气，去除效率较高，处理含高沸点或易聚合化合物时，转轮需定期处理和维护。

不适用范围：不适用于低沸点不易吸附、高沸点不易脱附和酸碱性有机废气的净化。

理论效率：90%以上。

处理原理：含VOCs废气进入转轮，沸石吸附浓缩其中VOCs成分，洁净气体达标排放。已吸附VOCs的沸石模块经高温脱附，脱附后的高浓度有机废气经换热器预热进入催化氧化炉进行分解；在催化氧化炉内被加热到300～400℃的有机废气（VOCs）在贵金属催化剂的作用下发生无焰燃烧，VOCs被氧化分解成CO?和H?O经烟囱排放到空气中，脱附后的沸石模块恢复吸附能力并转至吸附区。

三、针对有回收价值的VOCs废气常用技术如下：

1.吸附+冷凝回收

 

适用范围：适用于石油、化工、制药等行业高浓度、高沸点、单一组分且回收价值高的VOCs，回收效率高，但能耗较大，运行成本高。

不适用范围：不适用于低浓度无回收价值有机废气的净化。

理论效率：95%以上。

处理原理：VOCs废气先通过吸附材料吸附浓缩，当吸附到一定的饱和度时停止吸附，利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压，采用降温或提高压力的办法使污染物冷凝并从废气中分离。

四、针对高浓度、无回收价值的VOCs废气常用技术如下：

1.直接焚烧(TO)

 

适用范围：适用于高浓度有机废气的净化，污染物适用范围较广，设备简单，处理效率高。

不适用范围：不适合低浓度、含硫、卤素等有机废气的治理。

理论效率：95%以上。

处理原理：利用辅助燃料燃烧所发生热量，把可燃的有害气体的温度提高到反应温度，从而发生氧化分解。

2.蓄热式焚烧(RTO)

 

适用范围：适用于高浓度有机废气的净化，净化效率高，热回收效率高，处理含氮化合物时可能造成烟气中NOx超标。

不适用范围：不适用于处理易自聚、易反应等物质（苯乙烯），其会发生自聚现象，产生高沸点交联物质，造成蓄热体堵塞。

理论效率：95%以上。

处理原理：把有机废气加热到760摄氏度以上，使废气中的挥发性有机物(VOCs)氧化分解为二氧化碳和水。氧化过程产生的热量存储在特制的陶瓷蓄热体，使蓄热体升温“蓄热”。陶瓷蓄热体内储存的热量用于预热后续进入的有机废气。

3.蓄热式催化燃烧(RCO)

 

适用范围：适用于中高浓度有机废气的净化，操作温度低，去除效率高（95%以上），热回收效率高(＞90%)，运行成本较蓄热式焚烧（RTO）低。

不适用范围：不适用于处理含硫、含卤、易自聚、易反应等物质（苯乙烯），易造成催化剂失活或蓄热体堵塞。

理论效率：95%以上。

处理原理：有机废气经换热器预热进入催化氧化炉进行分解；在催化氧化炉内被加热到300～400℃的有机废气（VOCs）在贵金属催化剂的作用下发生无焰燃烧，VOCs被氧化分解成CO?和H?O经烟囱排放到空气中。