Recherche sur le développement de la technologie de traitement des gaz résiduaires organiques volatils
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Compte tenu du développement de la technologie de traitement des gaz résiduaires organiques volatils, la technologie de traitement des gaz résiduaires organiques volatils est d'abord introduite, y compris le traitement des gaz résiduaires organiques volatils par un procédé de combustion, tel que le procédé de combustion directe, le procédé de combustion catalytique pour le traitement des déchets organiques volatils. gaz, traitement biologique Déchets organiques volatils et processus d'adsorption pour le traitement des effluents organiques volatils, discussion sur les progrès et l'application de la technologie de traitement des effluents organiques volatils, principalement sur la technologie d'oxydation catalytique par micro-ondes, la technologie de traitement de la fibre de charbon actif et la technologie de traitement biologique, et introduction de gaz résiduaires organiques volatiles Application à la gouvernance, à l’application de la technologie de purification des nanomatériaux et à l’utilisation de la technologie de purification par absorption à base de membranes pour le traitement des gaz organiques volatils.
Les gaz résiduaires organiques volatils (ci-après dénommés COV) sont des gaz nocifs dont le point d'ébullition est proche du point d'ébullition de l'eau. Certains points d'ébullition des COV sont à des températures plus élevées. À ce stade, la pression de vapeur saturée de ces gaz résiduaires organiques sera supérieure à 133,3 Pa. Dans de telles conditions, ils peuvent devenir des composés organiques volatils, susceptibles de polluer l'air et de nuire à la santé humaine. Les principaux composants de ces composés organiques volatils comprennent: des hydrocarbures aromatiques polycycliques tels que des hydrocarbures soufrés, des hydrocarbures oxygénés, des hydrocarbures azotés, des hydrocarbures halogénés, des hydrocarbures, etc. En raison de leurs propriétés similaires, ils se mélangent facilement et polluent l'environnement. Ces COV peuvent également menacer la santé des êtres humains, pénétrer dans leur corps par le souffle coupé et endommager leurs organes. Par conséquent, à l'ère de la technologie, les gaz résiduaires organiques volatils doivent être traités pour contrôler les gaz résiduaires organiques à une certaine concentration.
1 analyse de la technologie de traitement des gaz résiduaires organiques volatils
À l'ère de la haute technologie, la surface de nombreux produits de haute technologie utilise de la peinture, du plastique, des produits chimiques et d'autres matières chimiques, et de nombreuses substances organiques sont utilisées pour le traitement. Lorsque ces substances organiques sont utilisées, elles forment de nombreux gaz résiduaires organiques volatils. Ils causent non seulement des dommages physiques aux travailleurs, mais également, si ces gaz sont rejetés arbitrairement dans l'air sans traitement, ils pollueront l'environnement et nuiront gravement à la santé humaine. Les technologies suivantes sont disponibles pour le traitement des COV. Nombreuses.
1.1 Traitement des gaz résiduaires organiques volatils par méthode de combustion
La méthode de combustion utilise l'inflammabilité des COV. Puisqu'elles peuvent être brûlées toutes seules, si ces substances organiques sont passées dans un incinérateur à une certaine température, ces substances organiques peuvent être brûlées. Lorsque ces substances organiques génèrent du CO et du HO, elles peuvent être rejetées dans l'air. Le mécanisme de traitement de cette méthode de combustion est principalement divisé en trois formes: méthode de combustion directe, méthode de combustion thermique et méthode de combustion catalytique, en fonction de la température de combustion et du mode de combustion.
1.1.1 Traitement des gaz résiduaires organiques volatils par combustion directe
La méthode de combustion directe consiste à brûler directement les COV en les introduisant directement dans l'incinérateur, de manière à ce que les COV puissent être brûlés à des températures élevées. Si la concentration de COV est élevée, ils peuvent être bien brûlés dans le four pour générer du CO2 et de l'H2O. Lorsque la concentration de COV est faible, la combustion à ce moment est insuffisante et certaines mesures doivent être prises, telles que l'ajout de carburant auxiliaire. Les COV sont complètement brûlés et enfin, ils se transforment complètement en CO2 et H2O, et ces CO2 et H2O peuvent être épuisés. L’avantage de cette méthode est qu’en raison de leur faible coût d’investissement, le matériel à préparer est relativement simple et son fonctionnement est pratique. Cependant, la méthode d'utilisation de cette combustion doit maintenir les conditions de combustion à haute température (> 1100 ~ C) et, simultanément, sous de telles températures, il est facile pour le produit de former des composés NOx qui causent des polluants secondaires dans la combustion.
1.1.2 Traitement des gaz résiduaires organiques volatils par combustion catalytique
La combustion catalytique est une méthode dans laquelle un catalyseur est ajouté à un système de réaction afin de faire réagir complètement les COV sous l'action d'un catalyseur afin de former du CO2 et de l'H2O, puis de les rejeter dans l'air. Le mécanisme d'action de ce catalyseur consiste principalement à réduire le point d'inflammation des COV. Il existe actuellement de nombreux types de tels catalyseurs, qui sont principalement des catalyseurs à base de métaux nobles (tels que Pt, Pd) et des catalyseurs à base de métaux non précieux (Ti, Fe, Cu, etc.).
Les catalyseurs bêta et autres, lorsqu'ils sont en contact avec des COV, présentent une forte sélectivité pour les hydrocarbures chlorés, de sorte que les catalyseurs Pt / H-Bêta et PdO / H-Bêta et autres sont sujets à la décomposition catalytique. Cependant, des études menées par MACenteno_3 et d'autres ont montré que la méthode de combustion catalytique peut rendre le catalyseur Au / TiOxNy hautement catalysé par des substances organiques telles que l'hexane, le benzène et le propanol. Sous cette catalyse, les COV sont complètement brûlés. . Si la méthode de combustion catalytique est comparée à la méthode de combustion thermique, elles présentent chacune des avantages différents, mais la température de combustion requise pour la méthode de combustion catalytique est plus basse (200 ° C à 400 q C), ce qui constitue son avantage. Puisqu'ils peuvent être brûlés à des températures plus basses, la génération de polluants secondaires secondaires peut être évitée et l'environnement peut être protégé. Cependant, les catalyseurs actuellement utilisés, en raison de leurs propriétés instables, sont facilement détruits par des substances contenant du s, du P, du As, etc. dans certaines conditions. Une fois que l'activité du catalyseur est détruite, le catalyseur est désactivé, si le catalyseur est inactivé. Tant que la réaction est effectuée, le catalyseur doit être remplacé et ce processus nécessite également un coût élevé.
1.1.3 Traitement des gaz résiduaires organiques volatils par méthode biologique
Le traitement par filtration biologique des COV, ce gaz résiduaire organique, est principalement la principale source de production industrielle, d’eaux usées municipales et de traitement des boues. Afin de contrôler les gaz malodorants, une méthode de biofiltration a été proposée. Au cours des dernières années, avec le développement de la science, il a été constaté que cette méthode de traitement avait un effet positif sur le traitement des COV. Cette méthode de filtration biologique permet de traiter de plus faibles concentrations de COV, l’équipement de traitement principal jouant le rôle du lit filtrant biologique (comme illustré à la figure 1), les COV pouvant être traités dans le lit filtrant biologique, de sorte que les COV génèrent du CO: et du HO, principalement dus à l’inclusion de charges formant des biofilms dans le lit filtrant, ces charges peuvent causer l’absorption de COV par les biofilms situés dans le lit filtrant, décomposer les COV en CO2 et H2O et les rejeter dans l’air. C'est purifié.
Cette méthode de filtration biologique détermine l'efficacité de son efficacité de traitement, principalement le contrôle des conditions de fonctionnement de la filtration biologique. Par conséquent, lorsque cette méthode est utilisée, de bons résultats peuvent être obtenus en contrôlant les conditions de fonctionnement. Cette méthode peut être obtenue en contrôlant les résultats de différentes substances organiques pouvant aller de 40% à 98%. La méthode de filtration biologique a un faible coût d’exploitation, ce qui est bénéfique pour l’application de l’entreprise. Cependant, en raison de la taille de l'équipement de cette méthode et de sa sélectivité pour le traitement des COV, l'utilisation de cette méthode est affaiblie.
1.1.4 Traitement des gaz résiduaires organiques volatils par adsorption
Le procédé d'adsorption utilise un adsorbant ayant une structure microporeuse et le procédé utilise l'adsorbant pour adsorber l'adsorbat dans l'air à la surface de l'adsorbant, et la matière organique est séparée du corps principal par adsorption de l'adsorbant, de sorte qu'elle est possible de traiter les effluents organiques. Le processus d'adsorption est illustré à la figure 2. Lorsque les COV passent sous l'action du ventilateur, ils sont envoyés à la tour d'adsorption 1. Lorsque la tour d'adsorption 1 atteint la saturation d'adsorption, la vanne peut être fermée et le gaz COV est commutée sur la tour d’adsorption 2. Adsorption, étant donné que les COV sont désorbés dans les colonnes 1 et 2, respectivement, ils fonctionnent en alternance. Par conséquent, tant que la conception est raisonnable, les résultats du traitement en continu peuvent être atteints et les COV peuvent être purifiés. Actuellement, les adsorbants couramment utilisés: en raison des meilleures performances du charbon actif, cela est principalement dû au fait que le charbon actif a une grande surface spécifique, ce qui lui confère une capacité d'adsorption plus élevée, de sorte que les COV sont plus importants; une autre méthode est le tamis moléculaire zéolite. L'adsorbant a une structure microporeuse uniforme, ce qui rend la microstructure plus sélective. Cela peut leur donner un gros avantage. Dans le processus d'adsorption des COV, ils ont tous une efficacité d'élimination plus élevée, ce qui leur permet de remplir la fonction d'adsorption des COV et, en même temps, en raison de leur faible consommation d'énergie et de leur processus de maturité, les méthodes sont faciles à promouvoir et à utiliser. pratique dans les entreprises générales pour traiter les COV à des fins de purification.
Il convient de souligner qu'il existe encore des lacunes dans le traitement des COV en Chine. Les méthodes de traitement ci-dessus ne conviennent que pour le traitement des COV à concentration élevée et moyenne, mais elles sont relativement faibles pour les COV à faible concentration. Dans un tel environnement, il affectera le système respiratoire humain, causant des dommages aux gaz du nez, des yeux, du coeur, du foie, des poumons et d’autres organes. Vivre longtemps dans ces gaz d'échappement organiques conduira au corps humain. Des réactions allergiques se produisent dans les organes et les humains prennent longtemps pour inhaler les gaz organiques dégagés. il peut causer l'inhalation et la cancérogénicité des inhalateurs et causer des dommages irréparables à l'homme. Par conséquent, pour la recherche et l'innovation de la technologie de gouvernance des COV chinois, les travailleurs du secteur de la science et de la technologie introduisent ou développent activement de nouvelles méthodes techniques, afin de garantir que l'environnement de la Chine soit excellent, afin d'éviter tout risque pour la santé humaine causé par les COV .
2 Progrès et application de la technologie de traitement des gaz résiduaires organiques volatils
2.1 Technologie d'oxydation catalytique à micro-ondes et son application au traitement des gaz résiduaires organiques volatils
La technologie d'oxydation catalytique par micro-ondes est une technologie de traitement de pointe. Avec le développement de la science, cette technologie a été développée à grande vitesse. Il peut efficacement combiner la technologie d’adsorption de charge traditionnelle pour améliorer la capacité de traitement des COV. Le passage de la méthode de traitement de désorption traditionnelle au mode de traitement de désorption à micro-ondes a été modifié et l’effet du traitement a été grandement amélioré. Dans le processus de traitement des COV, qui utilise la technologie d’oxydation catalytique par micro-ondes, il peut non seulement réduire le temps de désorption et d’adsorption des gaz d’échappement, mais également
Cette technologie peut également être utilisée pour réduire la consommation et le gaspillage de diverses sources d'énergie, réduire les coûts de traitement et améliorer les capacités de gouvernance des COV. Les adsorbants actuellement utilisés peuvent être utilisés de manière continue vingt fois, et ces adsorbants peuvent obtenir un très bon effet d'adsorption lors d'une utilisation répétée, de sorte que les COV soient traités minutieusement.
2.2 Technologie de traitement de la fibre de carbone activée et son application au traitement des gaz résiduaires organiques volatils
La technologie de traitement de la fibre de carbone activée est une innovation de l'ère de la haute technologie. Comparée à la technologie classique d’adsorption du carbone, cette technologie offre de meilleures performances d’adsorption en termes de performances. Le principe de cette technologie de traitement des COV est la suivante: en raison de sa propriété d’adsorption élevée grâce à l’ajout de fibres de charbon actif, en raison de son adsorption à haute efficacité, elle est principalement due à la fibre de charbon actif avec des matériaux écologiques, rendant ainsi son surface et surface extérieure Un grand nombre d'atomes de carbone sont répartis à la surface et, sous l'action de ces atomes de carbone, ces atomes de carbone constituent une structure de surface à forte capacité d'adsorption. La structure de surface de cette fibre de charbon actif présente un avantage considérable. Afin de comparer les performances des deux, c'est-à-dire, les performances d'adsorption de la fibre de charbon actif et du matériau d'adsorption de charbon conventionnel sont comparées, et il est confirmé par les résultats expérimentaux que la structure d'adsorption de la fibre de carbone activée présente un avantage, La fibre de carbone activé offre d'excellentes performances et présente de nombreux avantages, tels qu'une vitesse d'adsorption rapide, une grande capacité d'adsorption, une régénération aisée, une grande surface, des micropores abondants et une teneur élevée en carbone. Ces nombreux avantages peuvent les rendre utiles dans le processus de traitement des COV. Exercer pleinement l’effet de l’adsorption des COV peut montrer que la fibre de charbon actif a un très bon effet. Par conséquent, la technologie de traitement de la fibre de carbone activée présente de grands avantages. Il est très approprié pour une promotion et une application étendues dans la gouvernance des COV, rendant l'environnement plus frais.
2.3 Technologie de contrôle biologique et son application au traitement des gaz organiques volatils
La technologie de bioremédiation est une méthode relativement nouvelle dans la gestion des COV. Le principe d'application principal est que, grâce au développement de la technologie de bioremédiation, le processus de dégradation microbienne peut être utilisé pour traiter ces matières organiques et les transformer en substances inorganiques telles que l'eau et le dioxyde de carbone, de manière à éliminer les gaz organiques polluant l'environnement. de. Cependant, comme la technologie de bioremédiation est plus compliquée dans le processus de gouvernance des COV, il est difficile de s’assurer qu’elle ne se produit pas en phase gazeuse dans la technologie de bioremédiation.
Les substances nocives, qui affecteront les résultats de la technologie de contrôle biologique, devront donc, dans les applications pratiques, veiller à garantir la liquéfaction des polluants gazeux. Après la liquéfaction des COV gazeux, il est nécessaire de passer la biosorption, le métabolisme et la dégradation de divers polluants. processus. Cependant, ce type de procédé de traitement n'a pas encore formé une théorie parfaite, et aucun procédé approprié n'a été trouvé dans les applications pratiques. Par conséquent, pour pouvoir utiliser les biotechnologies dans le traitement des COV, de nombreux travailleurs scientifiques et technologiques doivent poursuivre leurs efforts pour mener des recherches plus approfondies.
2.4 Technologie de purification des nanomatériaux et son application au traitement des gaz résiduaires organiques volatils
La technologie de purification des nanomatériaux est une nouvelle technologie de traitement des COV au cours des dernières années. Les nanomatériaux font référence à des matériaux ultra-fins. Les nanoparticules de ce matériau ultra-fin ont une très grande capacité d'adsorption en raison de leur grande surface. Par conséquent, les nanomatériaux peuvent présenter une très bonne catalyse pendant la réaction. Ces nanoparticules Dans le processus de traitement des COV, la vitesse de réaction de la décomposition des COV peut être efficacement améliorée grâce à l'ajout de nanoparticules, ce qui présente de grands avantages pour le traitement des gaz résiduaires organiques volatils, et ne peut même pas réagir. Les substances peuvent aussi les rendre complètes. De toute évidence, le nano-TiO présente des avantages dans le traitement des polluants organiques gazeux. Ces avantages sont principalement dus à leur capacité à activer les nanomatériaux dans des conditions de luminosité pouvant produire du nano-TiO: convertir la matière organique en petites molécules telles que les acides organiques, l’eau, le dioxyde de carbone, etc. nano-TiO Le photocatalyseur présente un grand avantage dans le traitement des COV. Il présente de grands avantages dans la dégradation des COV et une grande capacité à purifier l'air. Par conséquent, cela peut rendre nano-TiO: des applications très larges. Pour une meilleure analyse et comparaison, les résultats d'analyse et de comparaison des différentes caractéristiques du processus de traitement des COV mentionnés ci-dessus sont présentés dans le tableau 1, et la comparaison peut être clairement effectuée.
3 Conclusion
La Chine a investi une certaine quantité d’énergie dans la recherche sur la technologie de traitement des gaz organiques volatils. À l'heure actuelle, il existe de nombreux types de développement et d'application. Il s’agit de la technologie d’oxydation catalytique par micro-ondes, de la technologie de traitement de la fibre de charbon actif, de la technologie de traitement biologique, de la technologie de purification des nanomatériaux et de l’absorption membranaire. Technologie de purification, etc. Ces technologies ont été largement utilisées dans la pratique et ont donné de bons résultats, en particulier dans le processus de traitement des COV, permettant de surmonter efficacement les inconvénients de la technologie de gouvernance traditionnelle des COV. Afin de mieux gérer les COV, dans les applications futures, différentes technologies de gouvernance peuvent être utilisées pour leur faire utiliser des caractéristiques différentes afin de mieux les gérer. Par conséquent, dans le cadre des travaux futurs à venir, en fonction de la situation actuelle de certains COV, le choix de la technologie de gouvernance appropriée, afin de traiter la suppression des COV, peut assurer l'efficacité des COV dans l'environnement et assurer le développement durable des l'environnement.