廢氣處理污染物分析

揮發(fā)性有機物廢氣（VOC）

按照世界衛(wèi)生組織的定義沸點在50℃-250℃的化合物，，室溫下飽和蒸汽壓超過133.32Pa，在常溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類有機物。按其化學結(jié)構(gòu)的不同，可以進一步分為八類：烷類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他。 VOC的主要成分有：烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴，它包括：苯系物、有機氯化物、氟里昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。

危害：

揮發(fā)VOC的危害很明顯，當居室中VOC濃度超過一定濃度時，在短時間內(nèi)人們感到頭痛、惡心、嘔吐、四肢乏力；嚴重時會抽搐、昏迷、記憶力減退。VOC傷害人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。居室內(nèi)VOC污染近年來已引起各國重視。揮發(fā)TVOC對人體健康的影響主要是刺激眼睛和呼吸道，使皮膚過敏，使人產(chǎn)生頭痛、咽痛與乏力，其中還包含了很多致癌物質(zhì)。國家新家頒布的《民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》中，室內(nèi)空氣中TVOC的含量，已經(jīng)成為評價居室室內(nèi)空氣質(zhì)量是否合格的一項重要項目。在此標準中規(guī)定的TVOC含量為Ⅰ類民用建筑工程：0.5 mg/立方米、Ⅱ類民用建筑工程：0.6mg/立方米 。

硫化氫

硫化氫，分子式為H2S，分子量為34.076，標準狀況下是一種易燃的酸性氣體，無色，低濃度時有臭雞蛋氣味，有劇毒。硫化氫是一種重要的化學原料。硫化氫為無色氣體，有臭雞蛋味，其水溶液為氫硫酸。分子量為34.08，蒸汽壓為2026.5kPa/25.5℃，閃點為<-50℃，熔點是-85.5℃，沸點是-60.4℃，相對密度為（空氣=1）1.19。微溶于水，亦溶于醇類、石油溶劑和原油。燃點為292℃。硫化氫為易燃危化品，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。

甲醛

無色水溶液或氣體。有刺激性氣味。能與水、乙醇、丙酮等有機溶劑按任意比例混溶。液體在較冷時久貯易混濁，在低溫時則形成三聚甲醛沉淀。蒸發(fā)時有一部分甲醛逸出，但多數(shù)變成三聚甲醛。該品為強還原劑，在微量堿性時還原性更強。在空氣中能緩慢氧化成甲酸。

密 度：1.083

折射率：1.3755-1.3775

閃 點：60 ℃

水溶性：soluble

沸 點：-19.5 ℃

熔 點：-118 ℃

一種無色，有強烈刺激性氣味的氣體。易溶于水、醇和醚。甲醛在常溫下是氣態(tài)，通常以水溶液形式出現(xiàn)。

易溶于水和乙醇，35～40％的甲醛水溶液叫做福爾馬林。甲醛分子中有醛基生縮聚反應(yīng)，得到酚醛樹脂(電木)。

甲醛是最簡單的醛，通常把它歸為飽和一元醛，但它又相當于二元醛。在與弱氧化劑的反應(yīng)中，每摩爾HCHO最多可還原出4mol的Ag或2mol的氧化亞銅，這都是乙醛還原能力的兩倍，故甲醛又像二元醛。

甲醛的化學反應(yīng)：

1、與Ag(NH3)2OH反應(yīng)：

HCHO + 2[Ag(NH3)2]+ +2OH- ---------(加熱)------→HCOO- +NH4+ +2Ag↓+ 3NH3 +H2O

或 HCHO + 4[Ag(NH3)2]+ +4OH- ---------(加熱)-------→CO3 2- +2NH4+ +4Ag↓+ 6NH3 +2H2O

注：生成的NH3因為量太少，故不加氣體符號

2、與Cu(OH)2反應(yīng)：

HCHO+4Cu(OH)2 --------(加熱)------→ CO2↑+2Cu2O↓+5H2O

3、加聚反應(yīng)：

nHCHO--------→ -[---CH2—O--]n--

說明：-[---CH2—O--]n--是人造象牙的主要成分。

危害：

A、刺激作用 。甲醛的主要危害表現(xiàn)為對皮膚粘膜的刺激作用，甲醛是原漿毒物質(zhì)，能與蛋白質(zhì)結(jié)合、高濃度吸入時出現(xiàn)呼吸道嚴重的刺激和水腫、眼刺激、頭痛。

B、致敏作用：皮膚直接接觸甲醛可引起過敏性皮炎、色斑、壞死，吸入高濃度甲醛時可誘發(fā)支氣管哮喘。

C、致突變作用：高濃度甲醛還是一種基因毒性物質(zhì)。實驗動物在實驗室高濃度吸入的情況下，可引起鼻咽腫瘤。

氨氣

氨（Ammonia，即阿摩尼亞），或稱“氨氣”，氮和氫的化合物，分子式為NH�1�76�1�71，是一種無色氣體，有強烈的刺激氣味。極易溶于水，常溫常壓下1體積水可溶解700倍體積氨，水溶液又稱氨水。降溫加壓可變成液體，液氨是一種制冷劑。氨也是制造硝酸、化肥、炸藥的重要原料。氨對地球上的生物相當重要，它是許多食物和肥料的重要成分。氨也是所有藥物直接或間接的組成。氨有很廣泛的用途，同時它還具有腐蝕性等危險性質(zhì)。由于氨有廣泛的用途，氨是世界上產(chǎn)量最多的無機化合物之一，多于八成的氨被用于制作化肥。由于氨可以提供孤對電子，所以它也是一種路易斯堿。

1、 廢氣處理通風量及設(shè)備選型：

1、根據(jù)現(xiàn)場實際情況分析，現(xiàn)采取廢氣處理措施：將實驗室產(chǎn)生的廢氣通過收集裝置收集，然后通過主管道送入光氧催化設(shè)備，通過后端離心風機抽風高空達標排放。

2、根據(jù)客戶提供數(shù)據(jù)，考慮到廢氣濃度不穩(wěn)定以及夏季溫度偏高等因素，此設(shè)計方案按照一套6000m3/h風量，一套12000m3/h風量進行設(shè)計。

3、廢氣進入光氧催化設(shè)備的條件：

（1）≦70℃

（2）相對潔凈氣體

（3）設(shè)備處理后，尾氣排放達到國家工業(yè)排放標準

—GB14554-93《惡臭污染物排放標準》表2惡臭污染物排放標準值

—GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》二級排放標準

2、廢氣處理工況情況：

1、廢氣產(chǎn)生地：實驗室

2、廢氣排放成份：揮發(fā)性有機物（VOC）、硫化氫、甲醛、氨氣、硫醇類等

3、廢氣濃度：未知

4、排放速率：未知

5、溫度：常溫

6、廢氣濕度: ≤99％

7、非氣體污染物：無

8、此排氣為連續(xù)性排氣

9、無回收利用價值

常用廢氣處理工藝的簡介

光氧催化氧化利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射廢氣，使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈，在高能紫外線光束照射下，與臭氧進行反應(yīng)生成低分子化合物，如CO2、H2O等。投資費用低，適用范圍廣，凈化效率高，操作簡單，除臭效果好，設(shè)備運行穩(wěn)定，占地小，運行費用低，隨用隨開，不會造成二次污染。

吸附法利用吸附劑的吸附功能使惡臭、有機廢氣物質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)移至固相，適用于處理低濃度，高凈化要求的惡臭、有機廢氣。凈化效率很高，可以處理多組分惡臭、有機廢氣，吸附劑費用昂貴，再生較困難，要求待處理的惡臭、有機廢氣有較低的溫度和含塵量。

低溫等離子體等離子體內(nèi)部產(chǎn)生富含極高化學活性的粒子，如電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等。廢氣中的污染物質(zhì)與這些具有較高能量的活性基團發(fā)生反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等物質(zhì)，從而達到凈化廢氣的目的。適用范圍廣，凈化效率高，尤其適用于其它方法難以處理的多組分惡臭、有機廢氣，設(shè)備占地面積小；電子能量高，幾乎可以和所有的惡臭、有機廢氣分子作用；運行費用低；反應(yīng)快、停止十分迅速，隨用隨開。但對含水、含塵、有機廢氣易爆炸，一次性投資費高。

生物濾池惡臭、有機廢氣經(jīng)過除塵增濕或降溫等預處理工藝后，從濾床底部由下向上穿過由濾料組成的濾床，惡臭、有機廢氣由氣相轉(zhuǎn)移至水與微生物混和相，通過固著于濾料上的微生物代謝作用而被分解掉。目前工藝比較成熟，在實際中運用比較廣泛，又可細分為土壤脫臭法、堆肥脫臭法、泥炭脫臭法等。凈化效率高，占地面積大，投資成本高，易堵塞，填料需定期更換，脫臭過程很難控制，受溫度和濕度的影響大，生物菌培訓需要較長時間，遭到破壞后恢復時間較長。

熱力燃燒法在高溫下惡臭、有機廢氣物質(zhì)與燃料氣充分混和，實現(xiàn)完全燃燒。適用于處理高濃度、小氣量的可燃性氣體，凈化效率高，惡臭、有機廢氣物質(zhì)被徹底氧化分解，但設(shè)備易腐蝕，消耗燃料，處理成本高，易形成二次污染。

水吸收法利用惡臭、有機廢氣中某些物質(zhì)易溶于水的特性，使惡臭、有機廢氣成分直接與水接觸，從而溶解于水達到去除目的。適用于水溶性、有組織排放源的惡臭、有機廢氣。工藝簡單，管理方便，設(shè)備運轉(zhuǎn)費用低，但產(chǎn)生二次污染，需對洗滌液進行處理；凈化效率低，應(yīng)與其他技術(shù)聯(lián)合使用，對有機廢氣處理效果差。

藥液吸收法利用惡臭、有機廢氣中某些物質(zhì)和藥液產(chǎn)生化學反應(yīng)的特性，去除某些惡臭、有機廢氣成分，適用于處理大氣量、高中濃度的惡臭、有機廢氣。能夠有針對性處理某些惡臭、有機廢氣成分，工藝較成熟，凈化效率不高，消耗吸收劑，易形成而二次污染。

催化氧化反應(yīng)塔內(nèi)裝填特制的固態(tài)復合填料，填料內(nèi)部復合催化劑。當惡臭、有機廢氣在引風機的作用下穿過填料層，與通過特制噴嘴化劑在固相填料表面充分接觸，并在催化劑的催化作用下，惡臭、有機廢氣中的污染因子被充分分解。適用范圍廣，尤其適用于處理大氣量、中高濃度的廢氣，對疏水性污染物質(zhì)有很好的去除率。占地小，投資低；管理方便，即開即用；耐沖擊負荷，不易被污染物濃度及溫度變化影響。需消耗一定量的藥劑，運行成本較高，催化劑操作不當會中毒，存在二次污染。

光化學利用惡臭物質(zhì)對光子的吸收而發(fā)生分解，同時反應(yīng)過程產(chǎn)生的羥基自由基、活性氧等強化性基團也能參與氧化反應(yīng)，從而達到降解惡臭物質(zhì)的目的。適用于濃度較低，且能吸收光子的污染物質(zhì)，可以處理大氣量的、低濃度的惡臭、有機廢氣，操作極為簡單，占地面積小。對不能吸收光子的污染物質(zhì)效果差，對于成分復雜的廢氣無法達到預期處理效果。