[發明專利]一種石化工業廢氣的VOCs凈化系統

有效

• 申請號: 201610481013.4
• 申請日: 2016-06-28
• 公開（公告）號: CN105879660B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 蔣敏;蔣超;洪亞軍;黃立建;孟桂峰;余翔
• 申請（專利權）人: 金華華東環保設備有限公司
• 主分類號: B01D53/85
• 分類號: B01D53/85;B01D50/00;B01D53/14;B01D53/44
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種石化工業廢氣的VOCs凈化系統，屬于環境保護中的廢氣處理領域。

背景技術

VOCs是揮發性有機化合物（volatile organic compounds）的英文縮寫。典型的VOCs排放源可分為人為排放源（包括固定源與移動源）和自然排放源（包括生物源與非生物源）兩類，其中以人為排放源為主，多半為石油化工相關產業的生產過程、產品消費行為以及機動車尾氣造成。VOCs的成分復雜，對人體的危害大，所具有的特殊氣味能導致人體的種種不適感，并具有毒性和刺激性。已知許多VOCs具有神經毒性、腎臟和肝臟毒性，甚至具有致癌作用，能損害血液成分和心血管系統，引起胃腸道紊亂，誘發免疫系統、內分泌系統及造血系統疾病，造成代謝缺陷。空氣中多種VOCs會同時作用于人體，產生累積效應，其危害程度大大增加。

傳統的VOCs控制技術基本可分為兩大類：回收技術和銷毀技術。回收技術是根據VOCs本身的性質，通過物理方法，在一定的溫度和壓力下，使用吸收、吸附劑及選擇性滲透膜等實現VOCs的分離，主要包括吸收法、吸附法、冷凝法及膜分離法。而銷毀技術則是采用化學或生物方法，使VOCs氣體分子轉變為小分子的水和二氧化碳，主要包括燃燒法和生物法。

（1）吸收法：吸收法凈化VOCs的方法是利用液態吸收劑處理混合氣體，混合氣體中的一種或幾種氣體組分溶解于液體中，或與吸收液中的組分發生選擇性化學反應，除去其中一種或幾種氣體的過程，從而達到控制大氣污染的一種方法。此方法適合于大氣量、中等濃度的含VOCs廢氣的處理。

（3）吸附法：吸附法是利用多孔性固體吸附劑處理含VOCs的氣態混合物，利用固體表面的不平衡的化學鍵力或分子引力，使其中的一種或多種組分濃縮于固體表面上，以達到分離的目的。常用的吸附劑有活性炭、活性炭纖維、活性氧化鋁、分子篩以及沸石等。

（3）燃燒法：通過燃燒方法將VOCs轉化為二氧化碳、水以及氯化氫等無毒或毒性小的無機物的過程，稱為燃燒凈化法，其化學作用主要是燃燒氧化和高溫下的熱分解作用。此方法適用于治理可燃的或在高溫情況下可以分解的有害氣體。燃燒法的優點是去除率較高，一般在95%以上；缺點是直接燃燒法容易發生爆炸，浪費熱能且易產生二次污染，熱力燃燒法運行費用較高。

（4）冷凝法：冷凝法是利用VOCs在不同的溫度和壓力下具有不同的飽和蒸汽壓，通過降低溫度和增加壓力，使處于蒸汽狀態的污染物凝結出來，使其得以凈化和回收。該方法優點是設備工藝簡單，能耗低，可回收有用成分；缺點是不適宜處理低濃度的有機氣體，對入口VOCs要求嚴格，冷卻溫度較低時，耗電量較大。

（5）生物法：生物法是在適宜的環境條件下，利用微生物的生命活動將VOCs氣體中的有害物質轉變成簡單的無機物（CO₂、H₂O）及細胞物質等的過程。常見的生物法處理VOCS的方法有：生物洗滌法、生物過濾法和生物滴濾法。生物法的優點是去除率高，投資少，設備簡單，運行費用低，較少形成二次污染，應用范圍廣；缺點是微生物對環境要求較高，壓損較大，抗沖擊負荷能力較差，設備體積大，不適用于高鹵素化合物的去除。

（6）膜分離法：膜分離法是利用在壓力差的推動下，氣體透過膜的速率不同，從而將氣體混合物分離的過程。膜分離法的優點是選擇性好，適應性強，能耗低，無相態變化，可回收有用成分；缺點是投資大，對膜的依賴性強；對膜的表面控制要求較高，膜分離裝置操作要求高。

目前，國內外采用的有機廢氣處理方法包括吸收、吸附、冷凝、燃燒和生物技術等以上介紹的方法，但其都存在投資大、周期長、運行費用高等缺點，且處理效果也難以滿足日益嚴格的排放要求。為此，需要尋找新的方法和途徑來解決這一難題。

發明內容