化工行业有机废气治理新技术研究

化工行业有机废气治理新技术研究

孙东伲

应城市武瀚有机材料有限公司 湖北省应城市 432405

摘要：化工行业是我国产业结构中的重要组成部分，随着市场经济的蓬勃发展，化工行业也保持着较为强劲的发展势头，生产规模和生产量不断扩大。近年来，随着可持续发展战略的提出，我国经济的发展也向着“资源节约型、环境友好型”转变。所以，许多高能耗、高污染的企业就必须进行生产方式的改革以适应全新的经济发展需求。其中，化工行业由于自身的行业特点，在生产过程中会产生大量的有毒有害废气，直接或者间接地造成了大气污染、土壤污染及水源污染，最终危害到人们的身体健康。因此，如何加强化工行业有机废气的处理也成为了社会各界高度关注的问题之一。本文主要对化工行业有机废气处理的先进技术进行了探讨，希望能够为化工行业实现绿色生产提供一定帮助。

关键词：化工行业；有机废气；处理技术

近年来，各种各样的环境问题时有发生，而环境保护就成为了社会的热点讨论话题之一。因此，对于高能耗、高污染的企业进行管理与限制，就是保护环境的重要措施。其中，化工行业在国民经济中发展中具有重要地位，对于许多国家而言，是经济支柱型产业。但化工行业在生产过程中产生的种类繁多、数量庞大且毒性较重的有机废气，对生态系统造成了严重危害。所以，在环保型经济发展的要求下，对化工行业的污染治理尤为重要，且迫在眉睫，一方面是为了有力保障人与自然的和谐共处，以及保护我国的公共卫生安全，另一方面也是为了切实促进化工行业长期健康的可持续发展。面对这种形式，我国加大了对化工行业有机废气处理的力度，并不断研发新技术对废气进行净化和降解，以最大程度地降低排出废气的毒性，从而减少对环境的危害。

1化工行业有机废气处理的新技术

1.1 光催化氧化技术

在上世纪70年代，科学界发现了光催化裂解水，自此揭开了多相光催化新时代的序幕，随后有科学家又研究了多氯联苯的光催化氧化作用。该研究也是首次利用光催化技术消除环境污染物，而后，许多的科学家也陆续开展了一系列的研究，均证实了光催化氧化对许多的有机污染物具有良好的降解作用，这既拓宽了光催化氧化技术的应用范围，又促进了该技术的实际应用进度。在治理有机废气的过程中，该技术一方面具有光化学氧化的优势，能够在可见光及紫外光的作用下使有机污染物氧化降解，而另一方面极大地提升了光化学氧化的效率，使得在反应过程中产生的有机中间体大幅度减少。因此，利用该技术可以高效地完全降解常见的化工产业有机废气中的污染物，且不会产生二次污染。比如NO2、SO2、H2S等酸性气体和NH3、CS2等碱性气体，最终会使之转化为水之类的安全物质，不仅可供生产再次利用，同时在排放后也不会对环境造成危害，可使这些物质直接加入到生态循环之中。目前在国际范围内，该技术已具有较为丰富的应用经验以及先进的应用体系，但我国在这方面的研究起步相对较晚，客观上还存在一定的差距。因此，化工企业可根据自身的实际情况进行选择应用，且还要购买相对可靠的设备，来建设净化体系，从而有效降低有机废气的排放率。

1.2 变压吸附分离与净化技术

变压吸附分离与净化技术实际上已具有多年的研究历史，但在早期由于技术水平低下，收率较低所以没能大范围推广。而近年来，随着相关技术的发展，有效减少了气体损失，收率逐渐提升，因此，逐渐受到了广泛的推广应用。该技术与通过化学反应使污染物质转换为安全物质不同，是属于物理净化方式。在实际应用过程中，先将有机废气吸附在固体材料上，然后经过净化设备且在压力的作用下对污染物进行分离和净化，最后排放出安全无害的气体。但与普通的物理净化方式相比，该技术具有可循环利用的优势，比如普通的吸附剂在达到吸附上限后便失去了活性，这时就需要不断的投入吸附剂，导致处理成本较大。而变压吸附分离及净化技术在完成吸附后，可通过抽真空的方法迅速完成废气的回收并进入到下一步的处理阶段，且在回收后吸附材料恢复活性，可继续吸附使用。因此，该技术有效提升了有机废气的处理的效率，在处理过程中基本实现了自动化，减少了化工企业人力、物力及资金方面的投入，同时设备投入较低，作业过程中消耗较少，具有较高的可靠性，并且，后期维护费用也较低，处理后的废气完全能达到排放标准，这对于化工企业而言都是不错的选择。目前，该技术依然还具有较大的发展前景，化工企业可根据自身的情况选择应用。

1.3 膜分离法

（1）膜分离法是上世纪70年代研发出来的气体分离技术，发展至今其工艺技术已较为成熟，并且在世界各国的长期应用过程中，证实了该技术对化工企业有机废气的处理具有独到之处，因此，受到了许多企业的青睐与应用。该技术的原理主要在于以多种膜材料作为隔挡，在分子水平上使不同颗粒的混合物通过半透膜时实现选择性地分离，从而达到提纯的效果。但如果有机混合废气的成分较为单一，会极大降低后续的处理难度，因此，该技术适用于处理复杂成分的有机废气。

（2）膜分离法也属于物理处理方法，在处理的过程中无需添加化学试剂，只需电能驱动，能耗较低，因此，可有效降低化工企业废气处理的投入成本。此外，该技术的适用性也较强，无论化工企业的规模大小均可采用，且操作也较为简单，可以连续也可以间断进行，易于自动化作业，所以，可推广性较强。当前，随着科技的发展，各种性能优良的膜材料被研发出来，比如聚砜，该物质具有耐热、耐微生物降解、内层孔隙率高以及价廉易得等多种优势，因此，在处理有机废气中常被作为气体分离膜的材料，得到了广泛运用。

1.4 低温等离子体技术

该技术也是当下处理有机污染物的研究热点。在应用过程中研究人员发现，等离子体放电对四氧联苯具有很好的降解作用，同时，在多项研究的支撑下，也对等离子的降解原理、过程及反应方程式等进行了详细研究，证实了经低温等离子体技术处理后的四氯联苯可显著降低毒性，并且不会产生有害的中间污染物，这也为低温等离子体技术持久性的处理有机污染物提供了理论上的支持。目前，该技术依然处于发展阶段，离广泛推广还具有一定的距离，但其优势在于适用范围广，即在电子能量较高的情况下，几乎可以使有机废气中的所有成分发生反应，从而转化为CO2和H2O等物质，且反应快，净化效率高。但缺点也较为明显，主要在于设备一次性投资较高，因此，对化工企业的经济实力有较高要求，同时，设备在运行过程中也具有一定的安全隐患，所以，对设备后期的维护与监管要求较高。

2 化工行业有机废气处理的未来研究方向

近年来，随着污染治理观念的成熟与经验的积累，对未来的有机废气污染治理也提出了新的要求和希望，主要有以下几点。

2.1 循环再利用

有机废气中的污染物质本身也是许多生产企业的原料，因此，在节能降耗、减少浪费的循环理念下，对于如何加强有机废气的回收与再次利用，也成为现阶段需要重点考虑的问题。而如果能将有用的工业原料进行回收，就可以在降低处理成本的基础上，又增加了一系列的经济效益。

2.2 处理重心前移

对于有机废气的处理，虽然目前依然将重心放在生产过程中形成的有机废气，但科学界普遍认同“防大于治”的理念，认为最大程度地减少污染物的生成比后续的处理更为有效，这样也可以解决处理过程中存在的安全隐患。因此，应将有机废气地处理重心前移，比如可将原料的开采、分离等工作更加精细化，以高质量的原料减少废气的生成，实行清洁生产，从而降低后期处理的压力。

2.3 多种技术联合使用

目前，绝大多数的处理技术均难以彻底解决有机废气中的污染问题，且一个单元过程基本只能解决一种或几种性质接近的污染物。因此，在实际处理过程中往往需要将多种技术联合使用，才能有效达到排放标准，但对于化工企业而言，无疑会增加一定的经济成本和管理负担。所以，未来需要研发在一套装置下能处理多种废气成分的系统，以实现真正的自动化。

3 结语

综上所述，随着环境问题的日益突出，我国也对世界表达了“碳中和”的决心，作为负责任的大国，应拿出实际手段切实缓解污染问题。在此背景下，国家对各行各业都下达了节能减排的任务。因此，化工企业更应该正视自身的责任与义务，加强对有机废气排放的重视程度，要积极引入新技术，不断提升处理有机废气的效率，从而减少污染物的生成，为我国环境保护工作的可持续发展作出自身的贡献。

参考文献：

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