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1、·332·化工环保1997年第17卷专论与综述有机废气中VOC的回收方法闫勇(化工部科技研究总院,北京100083)摘要介绍了炭吸附法、冷凝法和膜分离法回收有机废气中VOC的原理、工艺流程和工业应用情况,并对这些方法进行了比较,指出了适用范围。关键词有机废气VOC回收炭吸附法膜分离法冷凝法VOC(VolatileOrganicCompounds,挥发《清洁空气修正案》和《污染防治法》,提高了废性有机化合物)是石油化工、制药、印刷、制鞋、气排放标准,将工业生产中的189种污染物列为喷漆等行业排放的最常见的污染物。该类有机有毒污染物,其中大部分为VOC;我国颁布的物大多具有毒性,部分
2、已被列为致癌物,如氯乙《中华人民共和国大气污染防治法》,要求对工烯、苯、多环芳烃等。制鞋行业中,工人苯中毒致业生产中产生的可燃性气体进行回收利用,这死事件已发生多次。多数VOC易燃易爆,对生就需要有经济而有效的VOC回收方法。产企业的安全造成威胁;部分VOC对臭氧层具有破坏作用,如氯氟烃(CFCs)和含氢氯氟烃1VOC污染物的种类(HCFCs)。由于VOC的危险性,西方发达国家颁布常见的VOC可分成几类,如表1所示。了法令,对VOC的排放进行管制。美国通过了表1常见的VOC类别VOC①脂肪类碳氢化合物丁烷、正己烷②芳香类碳氢化合物苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯③氯化碳氢化合物二氯甲烷、
3、三氯甲烷、三氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳④酮、醛、醇、多元醇类丙酮、丁酮、环己酮、甲基异丁基酮、甲醛、乙醛、甲醇、异丙醇、异丁醇⑤醚、酚、环氧类化合物乙醚、甲酚、苯酚、环氧乙烷、环氧丙烷⑥酯、酸类化合物醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙酸⑦胺、腈类化合物二甲基甲酰胺、丙烯腈⑧其它氯氟烃、含氢氯氟烃、甲基溴1996205214收到初稿,1996206219收到修改稿。第6期化工环保·333·上述VOC中,多数因具有经济价值应进回收法中的前两种方法早已工业化,普遍行回收;部分因用其它方法(如焚烧法等)无法用于许多VOCs的回收,尤其是炭吸附法,已除去或会造成二次污染,不能达到环
4、保要求,而经在制鞋、喷漆、印刷、电子等行业得到应用,用只能加以回收,如卤族化合物氯乙烯和CFCs于对苯、醋酸乙酯、氯仿等VOC的回收非常有等。效;冷凝法主要用于回收高沸点(即低挥发性)和高浓度的VOC,一般用在各种回收方法之2VOC回收方法前。膜分离法现已用于石油化工、制药等行业,该方法流程简单、回收率高、能耗低、无二次污VOC的处理方法有两类:一类是破坏性方法,如焚烧法和催化燃烧法等,将VOC转化成染,是一种非常有前途的分离方法,目前已成功地应用于许多VOC的回收。表2列出了这3种CO2和H2O;另一类是非破坏性方法,即回收常用的VOC回收方法的特点。法,常用的回收方法有炭吸附
5、法、冷凝法和膜分[1～3]离法。表2常用的VOC回收方法的特点VOC浓度3-1回收方法-6流量ömõh回收率ö%二次污染物备注(V,×10)不适用于相对湿度>炭吸附法20～5000600～36000090～95再生剂、废活性炭50%的物流对沸点<38℃的冷凝法5000～12000600～12000050～90VOC不适用膜分离法>50090～99无膜的通量较小2.1炭吸附法2.1.2工业应用该法是目前最广泛使用的VOC回收法。活性炭吸附法最适于处理VOC浓度为-6-6商业化的吸附剂有粒状活性炭和活性炭纤维两300×10～5000×10的有机废气,主要用于种,它们的吸附原理和工艺流
6、程完全相同。其它吸附回收脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含的吸附剂,如沸石、分子筛等,也已在工业上得氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等,常见的到应用,但因费用较高而限制了它们的广泛使有苯、甲苯、己烷、庚烷、甲基乙基酮、丙酮、四氯用。化碳、萘、醋酸乙酯等;活性炭纤维吸附法可用2.1.1原理和流程于回收苯乙烯和丙烯腈等,费用较活性炭吸附[1～5]该法的原理:吸附剂所具有的较大的比表法高得多。该法已广泛用于喷漆行业的苯、面对废气中所含的VOC发生吸附,此吸附多乙醇和醋酸乙酯,制鞋行业的三苯(苯、甲苯、二为物理吸附,过程可逆;吸附达饱和后,用水蒸甲苯)和丙酮,印刷行业的异丙醇、醋酸乙酯和气
7、脱附,再生的活性炭循环使用。甲苯,电子行业的二氯甲烷和三氯乙烷的吸附吸附过程常采用两个吸附器,一个吸附时回收。另一个脱附再生,以保证过程的连续性。经吸附2.1.3使用限制器吸附后的气体,直接排出系统。脱附采用水蒸能与活性炭发生反应的VOC、会发生聚合气作为脱附剂,蒸汽将吸附在炭表面的VOC反应的VOC和大分子高沸点的有机物,不宜脱附并带出吸附器,通过冷凝和蒸馏,将VOC用该法回收。该法对进气中VOC的浓度也有-6提纯回收。限制,一般不超过5000×10。·334·化工环保1997
