新型挥发性有机废气处理技术发展

随着经济的高速发展，环境问题日益突出，如温室效应、雾霆、沙尘暴等，这些都直接影响到人们的日常生活，因此环保问题逐渐成为了人们关注的焦点。根据可持续发展的基本观点，我们要减少过度和浪费，合理利用和循环利用以达到节约资源的目的。
　　挥发性废气(VOCs)是指沸点在50~260℃，室温下饱和蒸气压超过133.3Pa的易挥发性化合物。这些废气不仅会造成大气污染，还严重危害人体健康。部分物被列为致癌物，如硫化物、多环芳烃、氯乙烯等。
　　由于VOCs的危险性，许多国已经颁布相应的法令限制VOCs的排放。如1970年   颁布的《大气洁净法》；1990年颁布的《大气洁净法修正案》限制189种危险空气污染物的排放，要求其排放量减小到70%；2002年立法限制149种VOCs的排放。我国也制定了相关的法令来限制VOCs的排放，其中《大气污染物综合排放标准》限制了14类挥发气体的高可排放浓度、大排放速率和无组织排放限值，一些地方城市根据自身的实际情况也制定了相关法令，和我国标准相比   加严格。2010年5月11日，从我国层次上提出对VOCs的防治工作，把开展挥发性化合物(VOCs)防治工作作为大气污染联防联控工作的重要部分。
　　目前，   对于工业废气的处理展开了大量的研究和应用，其处理方法主要有两种：一是从源头进行处理，即   工业生产过程中VOCs的产生，这是理想的方法，不会对环境产生任何的污染，但是在化工生产中实施起来很难控制。   种方法是后处理，即对工业生产中产生的VOCs进行处理从而达到环保要求，虽然这种方法治标不治本，但可实施性高，成本低。如今广泛采用的后处理方法有：催化燃烧法、光催化降解、电晕法、冷凝法、生物膜法、膜分离法、吸收法、吸附法等。
　　一、光催化氧化法
　　光催化氧化法是在常温常压下，通过   波长光的照射，VOCs在催化剂表面发生氧化反应分解成H2O、CO2以及一些小分子物。光催化氧化法反应条件温和，   ，能耗低。目前光催化氧化法使用的催化剂主要是过渡金属氧化物，如TiO2、ZnO2、WO3等，其中纳米TiO2由于其表面积大、化学性质稳定、反应、成本低廉、对紫外线吸收效率较高、   等优点，使其成为研究的热点。已经对TiO2作为光催化氧化法的催化剂的研究己经比较成熟，但是国内还处在起步阶段，离商业化还有一段距离。虽然光催化氧化法有着以上优点，但是在净化VOCs方面也存在一些争议，因为光催化反应时会产生一些中间产物，如醛、酮、酸等，这些中间产物也会对环境造成污染。
　　用紫外线分解气体，实验结果表明氯化物和氟氯碳在185nm的紫外线照射下，能在较短的时间内进行光解，三氯乙烯能在几秒内分解成CO2、CI2、F2和光气等。
　　二、吸附法
　　吸附法是利用多孔性吸附介质对通过的废气的一种或者多种成分进行吸附从而达到分离的目的，与其他方法相比，吸附法具有吸附、无二次污染、能耗小、工艺成熟、操作简单、能实现自动化。吸附法目前已经成功的应用于化工生产中对VOCs的处理，其缺点是受吸附介质限制不适用于VOCs的吸附，当气体中有固体杂质时，容易使吸附介质中毒。
　　活性炭吸附设备的吸附介质是整个吸附过程中的核心关键，所以选择吸附介质时要根据不同的情况作出不同的选择。通常作为VOCs的吸附介质具有以下几个特点：发达的微孔结构、比表面积大、吸附量大、容易   、、耐高压、热稳定性好、吸附可逆等。
　　常见的吸附介质有活性炭、活性炭纤维、沸石分子筛、粘土、氧化铝、硅胶等。
　　活性炭是一种碳质多孔性吸附材料，是由褐煤、木屑、烟煤等经过碳化、活化制成的黑色颗粒，由微晶炭和无定型炭组成，具有高度发达的微孔结构，比表面积大，热稳定性好，吸附性能良好，成本低，容易   等优点，在各行各业都有着广泛的应用。
　　分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。分子筛具有均匀的微孔结构，它的孔穴直径大小均匀，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同，饱和程度不同，分子大小不同及沸点不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称分子筛。由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。
　　活性炭纤维是新兴的一种碳质吸附介质，它是活性炭的另外一种形态，呈纤维状。活性炭纤维作为新一代的炭质吸附介质，与传统碳质吸附介质相比，它具有   大的比表面积、   高的吸附容量、   好的可塑形态，   快的吸附脱附时间等一系列优点，受到家们的广泛重视，成为研究的新热点，进行了大量的研究，而其在VOCs处理方面的工业应用尚处于阶段。
　　随着近几年其他处理技术的兴起，吸附法还可与其他方法的联用。脉冲电晕-吸附法治理含苯等废气，具有很好的吸附效果，在处理工业低浓度VOCs时，苯类的去除率在40%左右，含氧物的去除率在70%以上，相比较活性炭吸附法和催化燃烧法它具有   明显的经济效益。吸附-冷凝法工艺用于回收废气中的成分，具有显著地经济效益，实现了资源的回收利用。处理大风量低浓度VOCs废气时采用的是吸附-催化燃烧法，净化效率明显提高，使用寿命延长，可以在较高的温度下脱吸。
　　印刷、皮革等行业产生大量的废气引起的污染和健康   等问题越来越受到广泛的关注，对于大流量低浓度废气的治理技术具有重要的现实意义。