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工业有机废气治理 1前言VOC的危害及各国对VOC控制的法规继SO 、NO 和氟里昂后，挥发性有机化合物(Volatile Or—ganic Compounds，以下简称VOC)废气的污染成为世界各国关注的又一焦点。挥发性有机化合物指的是挥发性的碳氢化合物及其衍生物，它包括烃类、芳烃类、醇类、醛类、酮类、酯类、胺类、有机酸等。其危害主要有以下几方面：(1)在阳光照射下，NO 与大气中的VOC发生光化学反应，生成臭氧、过氧硝基酰(PAN)、醛类等光化学烟雾，造成二次污染，刺激人的眼睛和呼吸系统，危害人的身体健康。如长期生活在这种环境中(几天或几星期)，会对人造成生命危险。同时会危害农作物的生长，甚至导致农作物的死亡。美国洛杉矶、我国北京市燕山区和兰州市西固区等都曾出现过光化学污染。(2)大多数VOC有毒、有恶臭，会使人患积累性的呼吸道疾病。在高浓度突然作用下，有时会造成急性中毒，甚至死亡。有些VOC(如3，4一苯并芘、氯乙烯)能致癌；(3)大多数VOC都易燃易爆，在高浓度排放时易酿成火灾和爆炸。近年来由于VOC造成的火灾和爆炸时有发生。(4)部分VOC可破坏臭氧层。所以，VOC已成为世界性的公害。发达国家和地区不断修改法律，一再降低VOC的排放浓度。1990年美国修订的《大气污染法》(NCAA)第一章中专门对引起光化学污染的主要成分和NOx进行了特殊规定。第三章中规定了189种VOC的排放标准。1991年，加拿大、欧共体成员国等23个缔约国正式签署了《长距离越境大气污染条约》，要求缔约国在2000年将VOC的排放量减少到1988年的7O％。1994年4月1日日本修订了《恶臭防止法》，规定了1O余种VOC的排放标准，1996年增加到53种，2002年增加到149种。1994年12月，EEC(欧洲经济共同体)建立了共同体内的VOC排放的统一标准，并要求未立法的国家限期立法。上述原因极大地促进了相关产业—VOC控制装置的发展。1997年欧盟VOC控制装置的产值达到6．59亿美元，比1992年的3-26亿美元增加了一倍多。1997年美国仅燃烧／吸附装置的产值就已达到了12亿美元。1995年日本VOC控制装置的产值达到8亿美元。我国的大气污染物排放标准GB16297—1996和恶臭污染物排放标准GB14554—1993也对十余种VOC的排放作出了规定，但由于是非强制标准，各地执行的情况有所不同，沿海经济发达的城市、旅游城市要明显好于内地经济不发达的城市。2 VOC的处理方法和处理装置简介目前常用的处理方法有吸收法、冷凝法、吸附法、生物法、热氧化法、等离子体法等，正在开发的有电化学法、膜分离法、光催化法、电子床加热法等。欲选择合适的一种处理方法(或几种方法组合)，最终得到最佳处理方案，必须综合考虑以下因素：废气的性质：废气的浓度；生产的具体情况；净化要求(达到何种排放标准)；经济性等。以下简要介绍目前常用的VOC处理方法和处理装置：(1)吸收法。吸收法是利用某一VOC易溶于特殊的溶剂(或添加化学药剂的溶液)的特性进行处理的一种方法。最经济、最常见的溶剂是水。为了增大VOC与溶剂的吸收率和接触面积，这个过程通常都在装有填料的吸收塔中完成。(2)冷凝法。对于高浓度VOC，可以使其通过冷凝器，气态的VOC降低到沸点以下，凝结成液滴，再靠重力作用落到凝结区下部的贮罐中，从贮罐中抽出液态VOC，就可以回收再利用。这种方法对于高浓度、须回收的VOC具有较好的经济效益。(3)吸附法。吸附法是利用某些具有从气相混合物中有选择地吸附某些组分能力的多孔性固体(吸附剂)来去除VOC的一种方法。目前用以处理VOC最常用的吸附剂有活性炭和活性碳纤维，所用的装置为阀门切换式两床(或多床)吸附器。这种方法对于各种浓度、须回收的溶剂类VOC具有显著的经济效益。(4)生物法。生物法是利用微生物分解VOC的一种方法。所用的装置为生物过滤器，该法要占用较大的空间。生物法一般用于处理低浓度VOC。(5)等离子体法。其基本原理是：通过陡前沿、窄脉宽(RS级)的高压脉冲电晕放电，在常温常压下获得非平衡等离子体，即产生大量的高能电子和O·、OH·等活性粒子，对VOCs分子进行氧化、降解反应，使VOCs最终转化为无害物。3氧化法处理VOC对于有毒、有害、不须回收的VOC，热氧化法是一种较彻底的处理方法。它的基本原理是VOC与O2发生氧化反应，生成CO2和H20，化学方程式如下aCHO +bQ——cCO2+dH2O这种氧化反应很像化学上的燃烧过程，只不过由于VOC的浓度太低，所以反应中不会产生可见的火焰。氧化法一般通过以下两种方法使氧化反应能够顺利进行：一是加热，使含VOC的废气达到氧化反应所需的