DQZHAN技術(shù)訊：高濃度VOCs解決方案討論
VOCs的問題越來越受關(guān)注。對于低濃度VOCs氣體處理方案很多，那么關(guān)于高濃度VOCs氣體的的處理方案又有哪些呢?他們各自有什么不同呢?
1冷凝法回收
冷凝法回收VOCs是利用冷凝裝置產(chǎn)生低溫來降低VOCs-空氣混合氣的溫度。當混合氣進入冷凝裝置時，VOCs中具有不同露點溫度的組分會依次被冷凝成液態(tài)而分離出來。冷凝裝置的冷凝溫度一般按預(yù)冷、機械制冷、液氮制冷等步驟實現(xiàn)。預(yù)冷器運行溫度在混合氣各組分的凝固點以上，進入裝置的混合氣溫度降到4℃左右，大部分水汽凝結(jié)為水而除去，機械制冷可使大部分VOCs冷凝為液體回收，若需要更低的冷凝溫度，可以在機械制冷后聯(lián)結(jié)液氮制冷，這樣可使VOCs回收率達到99%左右。此時，相應(yīng)的制冷系統(tǒng)也會比較復雜，尤其是對低濃度VOCs的回收不經(jīng)濟。其次，混合氣和制冷劑之間是間接傳熱，為了保證較高的回收率，需要很低的操作溫度，故對于深冷回收工藝，能耗較大，設(shè)備材質(zhì)及保溫要求嚴格，從而對設(shè)備性能要求嚴格，設(shè)備投資及運行費用也急劇上升。
2吸附法
VOCs通過活性炭、疏水硅膠等吸附劑時，VOCs組分吸附在吸附劑表面，然后再經(jīng)過減壓脫附或熱脫附，富集的VOCs被抽吸到儲罐或用其他方法液化，而未被吸附的尾氣直接排入大氣，從而實現(xiàn)VOCs和空氣的分離。吸附法是回收低濃度VOCs*為廣泛的方法之一。然而，對于高濃度、大流量的VOCs治理，活性炭吸附VOCs時存在一些問題，如:①熱效應(yīng)高，如活性炭吸附高濃度油氣時，吸附床溫升可達50—60℃，從而可能帶來一系列問題;②如果VOCs中含有酮、醛、酯、烯烴、硫等活性物質(zhì)，會在活性炭表面發(fā)生化學反應(yīng)，堵塞炭孔，而且它們在高吸附熱的作用下，會發(fā)生氧化催化，造成嚴重的火災(zāi)事故，國外已有相關(guān)的著火事故案例;③活性炭解吸再生難以徹底，如三苯很難完全真空脫附，易使活性炭失效，從而存在二次污染問題;④活性炭微孔逐漸被破壞后，縮短其使用壽命，從而增加廢處理費用;⑤一般炭層在120℃下解吸很難引起自燃著火，但在國內(nèi)外傳統(tǒng)的水蒸氣脫附/干燥工藝中，為了提高設(shè)備的處理能力而在較高的溫度下解吸，這可能會引起自燃，為此，日本政府從**的角度考慮，已嚴禁使用可燃性的活性炭作為VOCs回收的吸附劑。日本國東京都條例規(guī)定，當VOCs體積分數(shù)≥1%，則禁止使用可燃性活性炭吸附劑。如對于含有酮、烯烴、硫等活性物質(zhì)的VOCs，還需進行VOCs專用吸附劑或復合吸附劑的開發(fā)、吸附塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計及優(yōu)化等。
3冷凝+吸附
對于高濃度VOCs如油氣的回收，可以采取先冷凝、后吸附的集成工藝，將冷凝段的冷凝溫度控制在某一溫度范圍內(nèi)，再經(jīng)過吸附工藝進行深度回收處理。此時，由于冷凝段出來的油氣-空氣混合氣溫度較低，因此該混合氣再進入吸附段時，更利于深度吸附。冷凝和吸附集成回收工藝一般要根據(jù)VOCs組分及濃度、回收率和尾氣排放濃度來優(yōu)化。有時，回收率與尾氣排放濃度有一定矛盾，則需要根據(jù)有關(guān)標準、VOCs毒性及回收經(jīng)濟性等綜合考慮及相互協(xié)調(diào)。
4PDR+傳統(tǒng)焚燒
高溫脈沖反應(yīng)器(PulseDetonationReactor)是一種嶄新的利用可控制氣體逆流爆轟波的高溫化學反應(yīng)器，其內(nèi)部利用爆轟促進器促進可燃性氣體及空氣的混合,使可燃性氣體自然產(chǎn)生激烈的混合、被點燃、逆流爆轟、熄焰的程序,使得可燃性氣體能充分利用爆轟沖擊波的高溫、高壓條件進行反應(yīng)或被破壞。
