有機廢氣中所含的揮發性有機化合物(VOCs)，一般是指室溫下飽和蒸汽壓超過70.91Pa或沸點溫度小于260℃的有機物，包括脂肪烴、芳香烴、脂類、酮類、醚類和鹵代烴等，最常見的污染物為苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、香蕉水、乙酸乙脂、丙酮等。有機廢氣是有毒有害氣體，它釋放在空氣中不僅會造成嚴重的環境污染，而且人體若長期接觸或吸入將會給神經系統及造血功能帶來嚴重的危害，甚至引發癌變及其他疾病直至死亡。
采用顆粒活性碳固定床吸附VOCs廢氣，因其吸附率低、換碳頻繁等不利因素的影響未能大量推廣使用。采用蜂窩狀活性碳吸附-催化燃燒處理大風量低濃度VOCs廢氣，亦因存在設備體積龐大、投資高、能耗高等缺點，一般中小企業無法承受其費用。
某電氣配件有限公司浸漆機和烘箱有機廢氣的污染源分析
某電氣配件有限公司是燃氣熱水器配件生產廠，生產車間配有1臺浸絕緣漆機和1臺電熱烘箱。浸漆機廢氣排放量為2534m3/h，電熱烘箱廢氣排放量為635m3/h，裝卸區外溢廢氣排放量為4736m3/h，取其廢氣排放總量為7500m3/h。根據廠方提供監測數據，處理前的“三苯類”污染物濃度為：苯≤0.2mg/m3甲苯≤223mg/m3二甲苯≤1.0mg/m3針對浸漆機廢氣和烘箱廢氣的特點，應業主的要求并結合企業現狀認為采用活性炭纖維吸附-催化燃燒法來處理“三苯”等有機廢氣比較合理。
一、工藝流程
采用有機廢氣凈化裝置處理有機廢氣的流程。有機廢氣由裝置上部進風口進入預處理器，經過多層不銹鋼絲網組成的粗效過濾元件去除廢氣中的灰塵等顆粒物，由裝置下部總通道進入組合吸附床(兩行并列6格)。每個吸附床均帶有一套氣動切換閥，該切換閥可將吸附床轉換成吸附/脫附狀態。吸附床的縱剖面由下向上分別為進氣總管、吸附室、凈氣室、出氣總管，其中吸附室與凈氣室之間由花板分隔，花板下吊裝著若干吸附筒，進入吸附室的廢氣經由吸附筒外壁穿過吸附層，VOC分子被吸附劑的大量微孔表面吸附，廢氣被凈化后向上經花板孔進入凈氣室，然后經切換閥進入出氣總管經風機排出裝置。
6個吸附室中必有一個處于脫附狀態，其余5個處于吸附狀態。通常脫附時間12分鐘，即在每小時內，負責吸附工作的吸附床均可脫附再生一次，裝置這種工作流程正切合該發明專利的名稱—一種分室離線脫附袋式吸附設備，其過程原理與脈沖反吹分室離線袋式除塵器一樣，只不過本裝置凈化工藝是“物理吸附”，而袋式除塵器凈化工藝為“物理過濾”。
吸附床的脫附工質為熱空氣，熱空氣由催化燃燒裝置提供，通常熱空氣的溫度≤150℃，由不同VOCs的沸點及脫附溫度時的飽和蒸氣分壓來決定。
二、凈化裝置特點
第一，采用吸附濃縮—催化燃燒工藝處理VOCs廢氣，每套裝置由預濾器、吸附器(由6個吸附單元組成)、引風機、催化燃燒裝置、脫附風機、補冷風機、控制箱、自動閥門和統一底座等組合成一臺一體化裝置，方便運輸和安裝。
第二，采用性能優異的新型吸附劑—活性炭纖維對VOCs分子團進行快速、高效吸附，廢氣得以凈化達標排放。
第三，吸附器的6個吸附單元循環進行吸附、脫附和再生過程。將大風量低濃度VOCs廢氣凈化的同時，脫附氣體中的VOCs被濃縮為高濃度小風量的VOCs廢氣，大量節約催化燃燒凈化的能源。
第四，采用可編程控制器(PLC)及觸摸屏進行中央控制，模擬顯示設備運轉，運行狀況可以一目了然。全自動控制，無人值守，可靠性強，操作簡單，便于維護。
第五，設備體積小，重量輕，節省投資。
第六，由于活性炭纖維熱穩定性好(著火溫度≥500℃，而顆粒活性炭著火溫度為300℃)，吸附/脫附周期短，每一吸附床裝填的吸附劑質量少，吸附層薄(一般為30mm)，且活性炭纖維的熱容量低，故脫附時不會形成吸附床升溫過高的問題，加上裝置配備的自動控制系統的保障，凈化裝置的安全性能優于“活性炭吸附濃縮—催化燃燒裝置”。
第七，固廢產生量(即廢棄活性炭纖維、催化劑等)少，只有傳統的“活性炭吸附濃縮—催化燃燒裝置”1/20～1/30。
實際應用效果
有機廢氣凈化裝置從2010年年末開始在某電氣配件有限公司正式投入運行，經過多次的自動吸附-脫附循環操作，使用了1年多后，對凈化系統的廢氣治理效果再次進行檢測。連續測試兩天，都合符排放標準。
結果表明，經本凈化裝置處理后的廢氣濃度符合廣東地方標準《大氣污染物排放值》DB44/27-2001第二時段二級標準。檢測結果表明，本FTX型有機廢氣凈化裝置對有機廢氣的治理取得了預期的良好效果。
結語
對浸漆機和烘箱排放的VOCs廢氣的治理，采用了以吸附-催化燃燒原理為基礎的有機廢氣凈化裝置的處理系統。經跟蹤檢測證明，有機廢氣凈化處理系統對VOCs廢氣的治理效果達到了廣東省地方第二時段二級標準。應用結果表明，有機廢氣凈化處理系統處理大風量、低濃度的VOCs廢氣凈化效果好，無二次污染，投資及運行費用低，占地少，操作安全、簡單、可靠，自動化水平高，是一種值得推廣應用的技術。
來源：東莞市中仁環保科技有限公司
