有机废气处理技术研究进展

　摘要：有机化工、印刷以及油漆喷涂等工业过程排放的有机废气对大气环境造成了污染，
为此介绍了各种有机废气处理新技术的机理、特点和应用。

 

　　关键词：有机废气；处理技术；变压吸附；膜分离法

 

\　　有机废气主要来源于炼油与石化、有机精细化工、合成材料、化学药品原药制造、装备制
造涂装、塑料产品制造、电子设备制造、印刷、黏合、工业清洗等行业，以及建筑装饰、餐饮服
务和服装干洗等日常生活。人体长期接触有机废气，会通过呼吸系统经人或皮肤吸收到体内，
引起肝、神经及造血系统的损伤，引起的症状主要有头晕头痛、恶心呕吐、心慌气喘、疲乏无
力、血象变化等，而且对人体和动物存在严重的

“致畸、致癌、致突变”危害。因此，有机废气

的治理越来越受到人们的重视，成为了大气污染治理中的重点之一。

 

　　１传统有机废气处理技术

 

　　以前普遍采用的废气处理方法有吸收法、吸附法、直接燃烧法、催化燃烧法、生物过滤池、
生物滴滤塔、生物洗涤塔等。其中吸附法、催化燃烧法已经比较成熟，并且已经有了工程技术
规范。但是这些方法都存在着一定程度的不足：吸附法中不同氧化剂改性的吸附剂对有机废
气的吸附量不同，而且吸附剂价格较贵；直接燃烧法和催化燃烧法投资与运行费用较高，
而且不适用于较常见的低浓度高流量的有机废气的处理；吸收法难以处理化学性质稳定且
难溶于水的有机废气；生物法处理有机废气只适于组成相对较简单的有机废气，对组成复
杂的工业有机废气处理起来比较困难。基于传统处理方法的不足，新废气的处理技术开始引
起了人们的广泛重视，成为研究的新方向。

 

　　２有机废气处理新技术

 

　　２．１低温等离子体技术

 

　　低温等离子体技术是在电场的作用下，高频放电产生瞬间高能，打开有机废气分子的
化学键，使之分解为单质原子或无害分子，并且等离子体的高能电子、正负离子、激发态粒
子和具有强氧化性的自由基，这些粒子可以氧化有机废气中的分子。有机废气的低温等离子
体处理是一门新兴的技术。低温等离子体技术的特点是：等离子体的高能电子、正负离子、激
发态粒子可以与碳氢化合物、氮氧化合物、硫化氢、硫醇等污染物反应，生成二氧化碳、水、氮
气、二氧化硫等简单无机物质。典型的有机废气如：苯、甲苯、乙硫醇、二氯丙烷等采用电晕放
电形式的低温等离子体处理恶臭废气是可行的，停留时间越长、电压越高，脱除效果越好。

 

　　２．２变压吸附技术

 

　　变压吸附的基本原理是利用气体组分在不同吸附剂上吸附特性的差异，以及吸附量随
压力不同而变化的特性，通过压力变换实现气体的分离或提纯。变压吸附由于采用了压力涨
落的循环操作，强吸附组分在低分压下脱附，吸附剂得以再生。在加压下进行吸附，减压下
进行解吸。由于循环周期短，吸附热来不及散失，可供解吸之用，所以吸附热和解吸热引起
的吸附床温度变化一般不大，波动范围仅在几度，可近似看作等温过程。变压吸附常用的吸
附剂有硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等，另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的吸
附材料。气体吸附分离成功与否，很大程度上依赖于吸附剂的性能。ＣＨＩＨＡＲＡ等应用
两塔工艺的变压吸附技术，吸附剂为高硅沸石，吸附压力为０．２ＭＰａ、脱附压力为０．
０４ＭＰａ，处理二氯甲烷气体。ＧＩＬＬＩＬＡＮＤ等采

 用 四 塔 工 艺 的 变 压 吸 附 技

 

术，吸

 附 压 力 为０．１９５ＭＰａ，脱附压力为常压，从空调的通风气流中回收全氟烷

烃等，处理效率大于９９％。变压吸附技术的优点是一次性投资低、能耗小、自动化程度高和
可靠性强等优点，可以获得纯度比较高的副产品，实现废气资源化，产生较好的经济效益。

 

　　２．３纳米ＴｉＯ２光催化技术

 

　　随着纳米技术的发展，纳米技术也应用到有机废气的处理中。纳米ＴｉＯ２光催化能有