貝捷環(huán)保：提供最優(yōu)質(zhì)的粉塵、廢氣處理設(shè)備，一家專(zhuān)注于工業(yè)粉塵處理設(shè)備的環(huán)保設(shè)備制造廠(chǎng)商

貝捷環(huán)保：光催化氧化法處理塑料加工有機(jī)廢氣的技術(shù)分析

摘要：光催化氧化法在有機(jī)廢氣的治理中已顯現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。論文介紹了VOCs的來(lái)源及危害,概述了幾種常見(jiàn)的有機(jī)廢氣的處理技術(shù),重點(diǎn)介紹了塑料加工行業(yè)有機(jī)廢氣的產(chǎn)生特點(diǎn)及光催化氧化法的原理及特點(diǎn)。

1 引言

我國(guó)塑料工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中最具活力和競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)之一，塑料工業(yè)是以塑料制品業(yè)為核心, 塑料制品業(yè)已成為全國(guó)輕工業(yè)中產(chǎn)值突破萬(wàn)億元的最大行業(yè), 發(fā)展勢(shì)頭十分強(qiáng)勁。塑料管材管件、塑料包裝箱容器、塑料薄膜、日用塑料制品等塑料制品加工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣，有機(jī)廢氣一般以揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）計(jì)，VOCs 危害人體健康，污染環(huán)境，因此，必須采取有效措施處理這些有機(jī)廢氣。

2 揮發(fā)性有機(jī)化合物( VOCs) 及其處理技術(shù)概述

2.1 揮發(fā)性有機(jī)化合物( VOCs) 的來(lái)源及危害

揮發(fā)性有機(jī)化合物( VOCs) 是指參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物，包括非甲烷烴類(lèi)、含氧有機(jī)物、含氯有機(jī)物、含氮有機(jī)物、含硫有機(jī)物等，是形成臭氧（O3） 和細(xì)顆粒物（PM2.5）污染的重要前體物。主要來(lái)源于以石化產(chǎn)品為主要燃料的交通工具產(chǎn)生的尾氣和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣等，種類(lèi)多。國(guó)家環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、財(cái)政

部、交通運(yùn)輸部、質(zhì)檢總局、能源局聯(lián)合制定印發(fā)了《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》，全面加強(qiáng)VOCs污染防治工作。

2.2 VOCs 的處理技術(shù)

有機(jī)廢氣的處理方法有吸附法、吸收法、燃燒法、生物處理技術(shù)、冷凝處理技術(shù)、低溫等離子體技術(shù)、光催化氧化法。不同技術(shù)適用范圍不同，其中，吸附法和燃燒法是目前應(yīng)用最為普遍的兩種廢氣處理技術(shù)。

吸附法：吸附法是目前使用范圍最廣、技術(shù)最成熟的有機(jī)廢氣吸附方法[4]。吸附法為物理吸附，具有可逆性，在吸附飽和后，可對(duì)吸附劑進(jìn)行脫附，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。活性炭因其比表面積大、吸附效率高等特點(diǎn)，成為吸附法首選吸附劑，其在處理大風(fēng)量、低濃度、溫度不高的有機(jī)廢氣時(shí)效果較好，去除率可達(dá)90%以上，但不適用于高濃度、高溫度有機(jī)廢氣的處理，且運(yùn)行費(fèi)用高，活性炭更換容易產(chǎn)生二次污染。

燃燒法：燃燒法分為直接燃燒和催化燃燒。直接燃燒溫度范圍為650～850℃，催化燃燒法中使用的催化劑可降低起燃溫度，而且其催化濃度范圍廣，幾乎可以處理所有的烴類(lèi)有機(jī)廢氣及惡臭氣體，凈化率可達(dá)90%～99%。催化燃燒法的關(guān)鍵是催化劑的選擇，貴金屬催化劑價(jià)格比較昂貴，耐熱性不佳，而非金屬催化劑容易中毒，催化劑的問(wèn)題使得催化燃燒法在有機(jī)廢氣處理中的應(yīng)用具有一定局限性。

近年來(lái)，人們?cè)谖』钚蕴课椒ê痛呋紵ǖ膬?yōu)點(diǎn)，及克服各自單獨(dú)使用的缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出了吸附濃縮+催化燃燒法相結(jié)合的廢氣處理技術(shù)，該法將低濃度的有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒床將其徹底凈化，處理效果和處理效率都取得了不小的提高，可在一定程度上解決治理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的難題，目前已成功應(yīng)用在噴漆、印刷、化學(xué)、化工及制鞋等行業(yè)。

3 塑料加工行業(yè)有機(jī)廢氣產(chǎn)生環(huán)節(jié)及光催化氧化法

3.1 塑料加工行業(yè)有機(jī)廢氣產(chǎn)生環(huán)節(jié)及特征

本文前期通過(guò)對(duì)河北和天津數(shù)十家塑料加工企業(yè)進(jìn)行調(diào)研與考察，塑料加工過(guò)程原料在高溫熔融狀態(tài)下擠出、吹塑等過(guò)程會(huì)揮發(fā)有機(jī)廢氣，有機(jī)廢氣濃度較低。與前述處理方法相比，光催化氧化法具有易于操作、模型化、裝置簡(jiǎn)單，反應(yīng)過(guò)程快速高效且無(wú)二次污染問(wèn)題，因此近兩年來(lái)受到環(huán)保部門(mén)重視和肯定，在塑料加工企業(yè)有機(jī)廢氣處理中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

3.2 光催化氧化法原理及特點(diǎn)

光催化氧化法的反應(yīng)機(jī)理為以n 型半導(dǎo)體為催化劑的特殊光催化氧化，一定能量的光照射到半導(dǎo)體時(shí)，價(jià)帶電子受激發(fā)而躍遷成為光生電子，形成光生空穴，與激發(fā)到導(dǎo)帶的電子形成電子空穴對(duì)，它們可運(yùn)動(dòng)到半導(dǎo)體粒子的表面，生成具有氧化能力的高活性自由基，加速反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)物的降解作用。

光催化劑的選擇對(duì)于光催化氧化過(guò)程至關(guān)重要，其活性高低能夠顯著影響光催化氧化的效果。TiO2 具有物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、光催化效率高且價(jià)廉無(wú)毒的優(yōu)點(diǎn)，是目前最常用的光催化劑。

光催化氧化方法可分解多種有機(jī)化合物，反應(yīng)條件溫和，不受周?chē)h(huán)境溫度和壓力的影響，操作便利，裝置簡(jiǎn)單；其缺點(diǎn)是催化劑對(duì)光源利用率低，不適用于高濃度有機(jī)廢氣的處理。

3.3 實(shí)際應(yīng)用中的一些建議

在塑料加工企業(yè)環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收階段，實(shí)際監(jiān)測(cè)有機(jī)廢氣進(jìn)口濃度較低，去除率較低，分析原因可能是有機(jī)廢氣收集效率低引起，因此，塑料加工項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告編制階段，應(yīng)結(jié)合設(shè)備特點(diǎn)，提出可行的提高廢氣收集效率的措施，進(jìn)一步減少有機(jī)廢氣的無(wú)組織排放。

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了VOCs 的來(lái)源及危害，概述了幾種常見(jiàn)的有機(jī)廢氣的處理技術(shù)，重點(diǎn)介紹了塑料加工行業(yè)有機(jī)廢氣的產(chǎn)生特點(diǎn)及光催化氧化法的原理及特點(diǎn)。隨著人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求越來(lái)越高，對(duì)于VOCs 治理的力度也會(huì)越來(lái)越大，光催化氧化法具有反應(yīng)條件溫和，不受周?chē)h(huán)境溫度和壓力的影響，操作便利，裝置簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，適用于中低濃度有機(jī)廢氣處理，具有良好的應(yīng)用前景。

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