蓄热燃烧法处理工业VOCs废气的研究进展

蓄热燃烧法处理工业 VOCs废气的研究进展

陈峰涛

珠海方正科技多层电路板有限公司 广东省珠海市 519000

摘要：大型工业企业在生产过程中会产生多种工业废气污染物，直接影响生态环境和人类健康。近年来，我国已经逐渐意识到环境污染问题的严重性，并加强了对工业废气污染的处理，在工业废气治理方面也作了许多尝试，通过实践掌握了一定的方法，但是在目前的大环境下，工业废气治理工作仍然存在一些问题和缺陷。本文对影响工业废气治理技术效率的因素进行分析，并提出相应对策，为工业废气治理提供有效的理论支撑

关键词：蓄热燃烧法；挥发性有机物；数值模拟

引言

大气污染是由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，表现出足够的浓度和持续时间，并对人和物造成危害的现象。进入新时代，我们需要把大气污染防治作为生态文明建设的重点。因此，如何减少工业生产中大气污染物的产生，提高大气污染物的去除率，已成为现阶段人们最关心的课题。

1工业废气治理技术的应用现状

现阶段，我国工业废气治理技术的方法有许多，针对颗粒物的治理技术有机械除尘、袋式除尘、静电除尘、电袋复合除尘等；针对酸性气体的治理技术有碱液喷淋法、石灰石/石灰-石膏法、循环流化床、氨法、催化脱销等；针对挥发性有机物的治理技术有生物分解法、等离子法、活性炭吸附法、直接燃烧以及UV光解净法等。不同的治理方法也有相应的利与弊，相关的工作者也在不断的实践中进行治理方法的创新。就目前工业废气治理技术的实践应用情况来看，颗粒物和酸性气体的治理技术已经相对成熟，挥发性有机物的治理技术也取得了一定的进展。但无论哪种处理技术在实际应用过程中都存在一定的问题，急需专业人士来进行整体的改进与突破。

2蓄热热力燃烧

蓄热热力燃烧在热力燃烧的基础上增加了热量回收模块，可从净化气中回收热量用于废气的预热，降低运行费用、节约能源。最早的蓄热焚烧炉（regen⁃erativethermaloxidizer,RTO）出现在20世纪70年代的美国加利福尼亚州，被用于一家金属成品厂的卷材连续涂覆产线上。发展至今，RTO已是一种技术成熟、应用广泛的VOCs处理装置，其适用于处理大风量、低浓度的VOCs废气（0.1~12g/m3）。RTO可在达到99%去除和破坏效率(destructionandremovaleffi⁃ciency,DRE)的基础上，实现95%以上的热能回收效率（thermalrecoveryefficiency,TRE）。

2.1蓄热式催化燃烧技术（RCO）

同样作为比较常用的挥发性有机废气处理办法，催化燃烧处理法（RCO）即是在温度比较低的情况下，利用含有催化作用的催化剂，对挥发性有机废气中存在的部分可以燃烧的成分进行催化燃烧，然后使得这一部分废气氧化分解，进而对挥发性有机废气的排放量产生相当程度地减少。这种催化燃烧处理技术的优势在于，其自身具有相当高的安全性，同时还可以显著减少有害气体及其生成。然而这种方法也存在其自身的局限性，即对于催化剂的选择有着十分苛刻严格地要求，在挥发性有机废气中，还会存在部分废气对催化剂的使用产生不同程度的负面影响。所以，在选择这种催化燃烧处理办法对挥发性有机废气进行处理之前，还应当对废气先进行一次前期的预处理，这种预处理可以使用更为安全的吸附处理技术进行，在完成吸附处理之后，即可以使用催化燃烧技术进行进一步的处理。

2.2三蓄热室RTO

三蓄热室RTO是目前国内外应用最为广泛的RTO装置，它在双蓄热室RTO的基础上增加了一个蓄热室。每个蓄热室在进气结束后必须经过反吹才能排气，解决了阀门切换时残留的VOCs会被直排的问题。三蓄热室RTO因其技术成熟、处理效果好、运行费用低等优点在工业VOCs废气处理中应用广泛，满足3000~100000m3/h废气量的处理要求。表1列出了近几年不同行业三蓄热室RTO的处理性能数据，可以发现不同行业的处理效率存在差异，但是都能在低燃料消耗量的条件下，保证DRE达到97%以上，出口VOCs浓度最低可达1mg/m³以下，满足国家相关排放标准。

2.3膜分离法

还存在一种相对而言使用频率较低的挥发性有机废气分离和处理办法，即膜分离法。膜分离法的具体操作理念即在压力的作用力下，废气中的不同成分在膜结构中会出现不同的吸附能力，利用这种吸附能力不同的特点，可以对挥发性有机废气展开分离操作。当有机废气与膜产生接触以后，其中的有机物可以顺利透过膜，而其他组分则不能透过膜，这就实现了废气的分离操作。在具体使用的过程中，应当在进料侧施加一定的压力，使得产生比较稳定的压力差，进而为整个渗透过程供给足够的压力，让分离操作可以正常、稳定地进行。

3提升VOCs治理效力措施探究

3.1加强治理技术的完善和新技术研发

目前，各种工业废气治理技术应用很多，并效果良好。但是，各种技术没有达到理论上的最佳效果。企业及相关研究单位应对各项技术进行深入研究，有效地完善现有废气治理技术，提高废气治理技术的处理效果。同时，开发新的废气治理技术满足环保要求

3.2加大执法力度

为了提升大气污染防治工作，相关部门一定要加强立法监管的力度。首先要明确大气排放的相关标准，并且制定污染防治的法律法规，加强法制法规以及相关标准的宣传，让每一个施工企业或者工业产业都能够了解相关的法律知识。对于出现违规的企业执法部门应该及时给予严格的处罚，而对于环保工作展开较好的企业则可以及时给予奖励。

3.3突出设备应用的灵活性，完善设备功能

设备的应用是工业废气治理效率提升的关键，但目前市场上出现的废气治理技术设备种类比较多，很多设备本身的应用成本比较高，虽然此类设备的废气处理效果较好，但企业在选择此类设备时，一定要比结合自身的实际情况，突出设备应用的灵活性。为了提升企业废气治理工作的整体质量，企业在选择废气治理的相关设备时，应为设备的应用预留一定的升级空间，这也是节省设备应用成本的基本方法。在企业后续的发展过程中，如果需要完善设备的功能，或者根据企业发展的实际要求扩大废气治理的规模，则只需要在完善人力资源的基础上，对现有的设备进行功能性的扩展即可，这样不仅可降低企业技术升级的成本，也可提高企业技术升级的效率，为企业提高工业废气治理技术效率提供有效保障。

结束语

ＲTO废气处理工艺作为一种广泛使用的低浓度废气的环保处理工艺，在实现废气达标排放的同时，也带来了安全问题。结合ＲTO装置运行实际，做好储罐与污水池废气分类处理、在线废气浓度检测仪与废气切断阀的位置布置、新风稀释及风机控制、阻火器与爆破片的设计与选型、操作压力的选择、储罐呼吸阀后废气的收集方式、风机材质选择等方面的安全措施，才能保证ＲTO装置的安全运行。

参考文献

[1]罗署,张亚超,洪芳.工业VOCs废气治理中热分解工艺的选择[C].《环境工程》编委会、工业建筑杂志社有限公司.《环境工程》2019年全国学术年会论文集（中册）.《环境工程》编委会、工业建筑杂志社有限公司:《环境工程》编辑部,2019:188-191.

[2]杨灿荣.印刷行业有机废气整治实例分析[J].广东化工,2019,46(12):122.

[3]吴立伟.工业废气中VOCs废气的分析与治理[J].广东化,2019,46(11):151+153.

[4]张燕燕,许高晋,邵冬贤.制药工业过程中有机废气的治理技术[J].安徽化工,2019,45(03):16-17.

[5]高康宁,王浩杰,延雄华,晁波阳.印刷行业有机废气排放控制措施探究[J].资源节约与环保,2019(01):103+109.