導語：如何才能寫好一篇廢氣處理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】涂裝廢氣；污染控制；探討

1.涂裝廢氣來源

涂裝是指對金屬和非金屬表面覆蓋保護層或裝飾層，是產品表面保護和裝飾采用的最基本的技術手段。涂裝工藝可以簡單歸納為：前處理噴涂干燥或固化。前處理一般包括除油、除銹、鈍化（磷化）工藝。針對不同的涂層及對抗腐蝕的要求，除油、除銹、磷化等處理方法要視工件原材料的狀況來選擇。在前處理除銹工藝中，噴砂、拋丸或打磨工藝，也在不同行業的不同部門按需擇用。

隨著涂裝技術的飛速發展，涂裝自動化生產有了明顯的進步，靜電噴涂、電泳涂漆、粉末噴涂技術得到了應用推廣。但是，目前涂裝所采用的還都是屬于有機溶劑型涂料。

根據涂裝生產工藝，涂裝廢氣主要來自于前處理、噴涂、干燥過程，所排放的污染物主要為：前處理過程中產生的粉塵或酸霧，噴漆時產生的漆霧和有機溶劑，干燥揮發時產生的有機溶劑。漆霧主要來自于空氣噴涂作業中溶劑型涂料飛散的部分，其成分與所使用的涂料一致。有機溶劑主要來自于涂料使用過程中的溶劑、稀釋劑，絕大部分屬揮發性排放，其主要的污染物為二甲苯、苯、甲苯等。涂裝中排放的有害廢氣主要集中在噴漆生產線上，其中噴漆室、晾干室、烘干室是廢氣的主要發生源。

2.涂裝廢氣治理措施

涂裝廢氣的治理可分為防、治兩條途徑。防主要是減少廢氣的排放，治主要是對不可避免的排放氣體進行凈化治理。

2.1減少廢氣排放

2.1.1源頭控制，減少有機溶劑的使用

為了減少涂裝過程中的廢氣排放，可從源頭著手，不用或少用含有有機溶劑的涂料，如采用粉末涂料、水性涂料、高固體成分涂料等。粉末涂料不使用有機溶劑，涂裝過程中除產生涂料粉塵外，基本上不排放有害廢氣，因此，近年來發展迅速，應用范圍大幅增加。水溶性涂料和高固體成分涂料同樣可有效減少涂裝過程中的有害廢氣排放，是涂料行業的發展趨勢。在涂裝過程中，選擇高固體成分涂料或不用有機溶劑的涂料，雖然涂料價格較貴，但卻減少了有機溶劑的排放，降低了廢氣處理的難度和處理設施的規模，符合清潔生產和節能減排的要求。

2.1.2提高涂料利用率，減少使用量

在涂裝生產中，噴涂是常用的方法。但噴涂產生的漆霧較多，涂料會以漆霧形式揮發到空氣中。

涂覆效率受到很多因素的影響，涂裝大面積工件時，這些涂裝方法的涂覆效率都很高。但只有大容量低壓空氣噴槍（HVLP）和靜電噴涂才能滿足60％的涂裝效率。另外，采用機械手噴涂和旋轉霧化方式，都能夠提高涂料的利用率。

2.2排放廢氣的治理

對于涂裝排放的廢氣，可采用適當的方法進行凈化治理。凈化治理存在兩條途徑，一條是將廢氣中的有機溶劑回收利用，另一條是將廢氣中的有機溶劑分解為CO2和H2O。

2.2.1有機溶劑的回收利用

涂裝過程中產生的漆霧和揮發的有機溶劑，可進行回收利用的主要是有機溶劑。回收方法有活性炭吸附法、液體吸收法和冷凝法。

（1）活性炭吸附法。主要是利用活性炭比表面積（500-1200m2／g）大，具有優異的吸附性能，使有機溶劑蒸氣吸附其表面，當加熱烘干吸附介質時，被吸附的氣體解析出來，經冷卻成為液態，再經分離達到回收溶劑的目的。

活性炭吸附法，需設置過濾器和冷卻器進行預處理，除去廢氣中的漆霧，并將廢氣降低至適當的溫度，以保證活性炭不被堵塞，不會因廢氣溫度過高而導致燃燒。由于活性炭吸附有機溶劑后，其吸附力將逐漸降低，為了保證吸附效率，需要脫附，使活性炭重新恢復活性。最常用的活性炭再生法是水蒸汽脫附法，脫附后的混合氣體進入冷凝器冷卻成液體，再進入分離器，使溶劑和水分離，達到回收溶劑目的，而分離水需經處理后才能排放。當前，活性炭吸附法有了新的發展，即以活性炭纖維代替通常使用的粒狀或柱狀活性炭，其使用壽命比普通粒狀活性炭長3-4倍。國內也出現了以活性炭纖維（ACF）作為吸附介質，回收有機溶劑的裝置。對于回收的溶劑有兩種利用方法：重新分餾利用或燃燒產生熱量。前者要視企業自身情況，可增加設備，自行分餾利用或委托溶劑生產廠家分餾利用。

后者需要在設備中增加催化燃燒室及熱風循環系統，將從活性炭纖維上脫附的有機溶劑高溫催化燃燒，并為設備的運行提供能量，因此不再需要蒸汽脫附有機溶劑，并且也不存在溶劑回收過程中對于分離水的處理要求。

現在國際上最新的發展，是采用活性炭纖維布（ACFC）作為吸附介質，通電加熱脫附回收有機溶劑。

這種方法具有的優點：有機溶劑在固相和流體相之間的質量轉移快，比粒狀活性炭快2-20倍；ACFC使用壽命長；ACFC能夠快速加熱、不需要水蒸汽脫附，因而操作和維護簡便，脫附的有機溶劑不需要除水，可以直接應用，并且不存在廢水處理問題。

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關鍵詞：化工業 有機廢氣 處理技術 展望

1 、引言

我國經濟的發展正在不斷走向深入，化工行業的增速也有目共睹，然而化工業由于行業特性的原因，如何對其產生的有機廢氣進行有效的治理，從而避免對周邊環境造成損害，是一個亟待解決的問題。隨著我國科研與實踐的發展，業界已經出現了不少投資少、見效快的有機廢氣處理技術。本文首先概述了目前發展比較成熟的有機廢氣的一些主要的治理方案與技術，包括活性炭治理方法、吸收法以及催化劑法等，在此基礎上對有機廢氣治理技術的發展進行了展望，并闡述了膜分離法、等離子體法以及光催化法等新的治理方法。本文的成果為化工行業對有機廢氣處理提供技術借鑒，具有比好的意義。

2、 有機廢氣處理技術概述

隨著行業實踐的發展和研究的進展，當前無論是國內還是國外，對下列幾種有機廢氣處理技術應用較為廣泛：

2.1活性炭法

活性炭材料具有比較好的吸附功能，能夠通過自身的吸附作用去除對象中的有害成分。結合活性炭的這個功能，可以將其應用于有機廢氣處理之中。結合吸附品的具體吸附原理，可將其進一步細分為基于物理原理的吸附與基于化學原理的吸附。其中以后者原理是以吸附品的疏水鍵來清除有機污染，主要適用于水體污染，因此對于有機廢氣，通常使用的是物理吸附。通常較為常用的材料包括活性炭、沸石等，此類材料的結構通常為孔狀，因此其吸附表面積非常大。不少實踐已經證明，在吸附體的內部結構上，纖維狀的吸附效果最佳，因此在對有機廢氣進行處理時應以纖維狀材料為首選。

2.2 吸收法

這種方法是以液體的吸收劑與有機廢氣充分接觸，實現廢氣中有害成分的有效吸收。吸收劑的作用是可逆的，在去除其中的有害組分之后，還能夠繼續使用。通常這種方法是以水噴淋的方式實現吸收劑和有害廢氣的充分接觸，其原理是化學中的相似相溶。例如，通過水的作用來吸收丙酮、甲醇、醚等有害物質，通過活性基團來吸收水溶性尚差的“三苯”物質等。

2.3 催化氧化法

有機廢氣中，有一些揮發性有機化合物是有毒有害的，回收成本較高，因此一般對其進行氧化處理。氧化處理的方法是：將氧氣和揮發性有機化合物進行化學反應，反應完畢后的生成物是二氧化碳與水，這個過程類似于燃燒的過程，因為有機廢氣中的揮發性有機化合物濃度往往并不高，因此在氧化反應的過程中不會有火焰產生。氧化的具體過程分為兩種情況，一是以持續加熱的方式使含揮發性有機化合物的有機廢氣逐步升溫，并漸漸到達能夠發生氧化反應的條件；另外一種方法是在有機廢氣之中假如催化劑，一般來說以鉑、鎳等金屬充當催化劑。在催化劑的作用之下，有機廢氣里所含有的揮發性有機化合物逐漸與氧氣發生反應。

2.4生物法

這種處理方法首先以一定的介質培養微生物，并使之處于適合微生物生長的溫濕度環境，有機廢氣中的碳氮等元素能夠在微生物的作用之下逐步發生分解，并最終轉化為無害的二氧化碳、水、無機鹽等。隨著環保的呼聲日益迫切，這種方法正在得到大力的推廣。

3、有機廢氣處理技術展望

隨著科學技術的持續發展，不少國家對廢氣廢水的處理技術均進行了深入的研究，并不斷開發出更加有效的新技術，下面進行闡述。

3.1 膜分離技術

這種技術是使有機廢氣途經一個膜結構，通過該膜的半滲透性特征進行氣體的過濾處理。在有機廢氣中包含了各種各樣的成分，這些成分的性質有所區分，因此在半透膜之前的通過程度有所不同，通過膜的控制，能夠有效地將有機廢氣中的污染有害成分分離出來，從而達到空氣凈化的效果。

3.2等離子體技術

這種技術的目標是構建一個等離子體，構建方法一般是以高壓放電的模式瞬間生成活性離子。這些活性離子能夠使有機廢氣中的碳氫鍵和碳碳鍵發生斷裂，從而有效地改善有機廢氣的污染性，并產生無害的二氧化碳和水，因為此法成本低、技術要求不高，因此正在得到大規模的推廣使用。

4、 結束語

只有深入研究有機廢氣的處理技術，才能在化工行業高速發展壯大的同時，實現對環境的保護。當前可選擇的有機廢氣的凈化方法非常多，并且具有各自的優缺點和使用范圍，而在對其選擇時，最重要的依據便是能否達到環境保護的實效性。傳統的有機廢氣處理方法應用依據比較廣泛，而為了繼續節約成本、提升效果，還應不斷地開發新的工藝。我國正處于發展的快車道，一方面必須進行經濟建設，另一方面則應重視環境保護。只有不斷開發更新更好的技術，才能實現化工行業的可持續發展，才能增強其綜合競爭力。

參考文獻：

[1]張旭東.工業有機廢氣污染治理技術及其進展探討[J].環境研究與監測，2005，18（1）：24-26.

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摘要:

從熱力學的角度對蓄熱式氧化爐系統加以分析，了解了蓄熱體在熱力系統當中的巧妙應用，從而更加明確了余熱爐等各組成部分的設計方向。

關鍵詞:

蓄熱式氧化爐;有機廢氣;系統;設計

0引言

在印染、印刷、電子、有機材料等行業的生產過程中存在材料烘干的工序。烘干過程中會揮發出一定量的有機物混合在熱空氣中形成有機廢氣排出，嚴重污染環境，然而這些有機物均為可燃物質，排放也是一種能源浪費。蓄熱式氧化爐就是處理這些廢氣的一種產品，它將廢氣中的有機成分燃盡，并將產生的熱量反饋回生產線，實現節能環保的目的。此項技術源于國外，近些年來在國內也得到廣泛的應用，系統的設備組成與工藝流程也在不斷變化。我公司已為多個RTO項目配套導熱油爐、換熱器等設備。如果對整個RTO系統有詳細的了解，更有利于提高產品的設計性能，與整個系統實現更完美的匹配。RTO的工藝流程常根據蓄熱塔的數量不同而變化，雙塔式RTO是一個基本型(見圖1)，多塔式RTO由雙塔式發展而來。筆者現以一個雙塔式RTO的項目實例來說明此系統的設計原理。

1項目概述

某印染廠利用有機溶劑將染料溶解，有機溶劑由甲苯、丁酮和乙酸甲酯組成。溶解后的染料通過涂布生產線附著在塑料薄膜上，薄膜上同時也附著了有機溶劑。工廠配備了燃煤有機熱載體爐，利用導熱油帶散熱片，將熱量轉化成熱風，最后在烘箱中利用熱風將薄膜上的有機溶劑烘干氣化，脫離薄膜，從而得到了生產所需的產品。另一方面，大量有機溶劑成為氣態，混合在熱風里成為有機廢氣等待處理。該工廠內有多條生產線。每條生產線均有一個有機廢氣的出口。該印染廠的RTO工藝流程見圖2。雙塔式氧化爐結構簡圖見圖3。

2關鍵參數

充分了解有機廢氣中各組份的理化參數是設計的關鍵。參數見表1。

3熱平衡及節能計算［1］

3．1求廢氣燃燒后的煙氣成分比例

根據下列反應方程式進行計算，部分計算結果見表2。C7H8+9O2=7CO2+4H2OC4H8O+6O2=4CO2+4H2O2C3H6O+9O2=6CO2+6H2O

3．2求廢氣燃燒溫度

根據廢氣燃燒后生成的煙氣成分制定焓溫表［2］，見表3。廢氣燃燒每小時產生的熱量為:62．5×42257+125×34612+62．5×23220=8418870(kJ/h)我們發現有機成分燃盡產生的熱量只能使煙氣升高約138℃。這時蓄熱塔的作用開始體現。塔內蓄熱體由帶孔陶瓷磚組成，蓄熱塔分為A、B兩區。在系統啟動時先采用輕油輔助燃燒將陶瓷加熱，廢氣通過陶瓷磚的孔洞吸收了磚的熱量之后，溫度升高至設定的712℃。廢氣在這個溫度下自燃，釋放出熱量，使煙氣溫度達到目標值850℃。分解后的高溫煙氣從B區蓄熱體經過，將熱量傳給B區的陶瓷磚，自身溫度降至170℃并排放。隨著輔助燃燒器的關閉，A區溫度由于有廢氣的冷卻作用，不斷降溫;而B區溫度逐漸升高，系統排放溫度也逐漸升高。當排放溫度超出設定值180℃時，煙氣切換閥動作，廢氣改從B區進、A區出，形成穩定循環的工作狀態。

3．3求蓄熱陶瓷的理論用量

可以發現，蓄熱體可靈活轉換的熱量應有能力把煙氣從160℃加熱到712℃。查焓溫表可得到此部分熱量為35253MJ/h。作為相互傳熱的陶瓷與煙氣，兩者的參數一直在變化，每個切換周期內不同時段的傳熱率也一直變化。為了便于計算，首先要設定切換頻率，并假設溫度區間參考計算。該項目切換周期設定2min，2min的時間內傳熱量應為1172MJ。蓄熱磚的參考溫差取340℃，陶瓷比熱0.84kJ/kg•℃，計算可得單區蓄熱磚的理論最小重量為4104kg。

3．4節能計算

煙氣排放的熱損失通過熱力計算可得1214MJ/h，散熱損失根據鍋爐的經驗定為1．3%。則損失的熱量總計為1323MJ/h，可用熱量為7091MJ/h。余熱的利用方式為:從A、B兩蓄熱區的爐膛空間內，將高溫煙氣引出，帶余熱利用設備。根據焓溫關系反算可得，高溫煙氣的引出量為7150m3/h(標態)。由此可知，該RTO系統在穩定工作狀態下，可回收的熱量是7091MJ/h。

4余熱利用

根據熱力計算，可從爐膛引出加以利用的最大煙氣量是7150m3/h(標態)，最高溫度是850℃。爐膛內部壓力約為2000Pa。煙氣含塵量極少，屬于潔凈煙氣。要將余熱煙氣中的熱量轉化為導熱油的熱量返還回車間的散熱片，需要一臺余熱有機熱載體爐。煙氣的條件很好，所以鍋爐可選的結構也有很多種，該項目選擇的結構為翅片管錯列布置形成的管束，煙氣橫向沖刷管束傳熱，臥式布置。在余熱爐煙氣出口安裝調節風門，調節通過的煙氣量。采用爐膛溫度信號控制，保證爐膛內的溫度滿足有機成分氧化分解的要求并最大限度地供應熱能，回收利用。

5控制系統

5．1爐膛溫度自動調節

爐膛溫度的控制是整個控制系統的關鍵，是廢氣得到充分處理的保證，而且溫度的變化與多種因素有關。

(1)爐膛溫度與廢氣濃度的關系

當廢氣有機成分濃度降低時，有機成分分解獲得的熱能降低，直接導致爐膛溫度降低，可設定爐膛低溫值，減小去余熱鍋爐的煙氣量。當調節風門全關時，爐膛溫度仍然低于設定值，需開啟輔助燃燒器。此情況說明廢氣分解產生的熱量已經低于系統自身的散熱損失與排煙損失的總和。如果廢氣濃度大于設計濃度，爐膛溫度會超高，可增大余熱引出的煙氣量調節。增大的煙氣量視熱載體溫度需求而定。必要時做緊急排放，將一部分爐膛煙氣直接排放到煙囪來降低溫度。

(2)爐膛溫度與余熱利用的關系

過量引出爐膛煙氣會導致爐膛溫度降低，可通過調節風門控制。

(3)爐膛溫度與廢氣量的關系

項目是根據系統的最大處理量來設計的，所以常遇到廢氣量低于設計值的情況。處理方法與廢氣濃度降低的方法相同。

(4)爐膛溫度與蓄熱體切換頻率的關系

一般來講蓄熱體的質量都有較大余量，切換頻率可以降低，可以維持較穩定的爐膛溫度。當設計的蓄熱體質量偏小時，只有提高切換頻率才能提高爐膛溫度的穩定性。如果切換頻率與蓄熱體質量不協調，很可能造成快速降溫甚至熄火的情況。

5．2系統風機自動調速

系統風機將生產線廢氣吸入風機，然后鼓入蓄熱體進入爐膛。風機變頻控制，根據廢氣量進行調節，并滿足爐膛的壓力足夠克服蓄熱體對煙氣的阻力的要求。

5．3智能報警

爐膛設置關鍵點的溫度控制與報警;蓄熱段設置多個位置的溫度傳感器，實時監控報警;爐膛低壓報警與差壓控制。

5．4相關標準

余熱有機熱載體爐的控制需符合《鍋爐安全技術監察規程》，輔助燃燒器及系統符合相關國家標準即可。

6總結

根據現場實際的使用情況，煙囪進煙處有機物的濃度小于50mg/m3(標態)，達到國家排放標準要求;廢氣的處理效率達到了99%。該系統的技術核心在于蓄熱體與煙氣的熱量轉換、燃燒的控制與煙氣的往復切換，涉及到了燃燒學、傳熱學、流體力學等基礎知識。整個RTO的技術并沒有超出我們熟知的鍋爐基礎知識，但通過一些新穎的結構、部件及系統的配合，達到了理想的效果。當然RTO也有很多其他的變化值得我們鉆研。

參考文獻：

［1］徐旭常．周力行．燃燒技術手冊［M］．北京:化學工業出版社，2008．

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關鍵詞：活性炭纖維；廢氣處理；環境保護

中圖分類號： [U491.9+2]文獻標識碼：A 文章編號：

我國現代化事業中的一項最基本的國策便是環境保護，是當今人類面臨的較為嚴峻的問題。為建設資源節約型和環境友好型社會，環境保護已經放置到我國經濟發展的日程中。造成環境污染的原因較多，其中工業企業在生產的過程中會產生各種各樣的有機廢氣，嚴重威脅人類健康，并造成大氣污染，還會造成能源浪費。如生產出的聚氯乙烯會排出氯乙烯氣體，生產雙氧水會排出的是重芳烴氣體等等，幾乎每行每業都會有一定的化學廢氣排出。此類有機廢氣的排除并沒有得到一定的處理，近年來活性炭纖維在廢氣處理過程的應用進行分析，詳細情況如下。

1.工業廢氣危害

廢氣主要分為兩大類，有機廢氣和無機廢氣，有機廢氣是指在工業生產過程中產生的，其主要成分為揮發性有機化合物，無機廢氣是指氮氧化物廢氣、二氧化硫廢氣等。

具有揮發性的有機化合物一般是指室溫之下飽和蒸汽壓＞70.91Pa，或沸點＜260℃，包醚、酯、醇、醛、酮、氯代炭氫化合物、芳香類炭氫化合物、括脂肪類炭氫化合物等。有機廢氣是指可揮發性的有機化合物，其是一種有害的、有毒的氣體，若是不對其進行處理便排放到大氣當中，會嚴重給環境造成污染，若是長時間接觸有害的氣體或者吸入有害氣體，人體造血功能及神經系統均會受到一定的影響，抑制其功能發揮，嚴重的甚至威脅患者生命健康。有機廢氣主要來源于工業生產的過程，例如電子元件、橡膠、印刷、石油化工、農藥、醫藥、纖維、塑膠等行業。近年來隨著社會的發展，生活水平和物質文明逐漸提高，人們環境保護的意識也在增強，人們已經將焦點逐漸放在環境污染和其對健康的影響。

2.有機廢氣的處理方法--活性炭纖維

常用有機廢氣處理的方法有吸附法、變壓吸附法、吸收法、冷凝發等，但是有機廢氣的處理與技術不能顧滿足日益增長的經濟發展和環境保護。新型吸附材料---活性炭纖維在近幾年來已經逐漸發展成為主要的有機廢氣回收方法。和傳統的氣體處理方法相比較具有吸附效率高、吸附設備小、吸附容量大等等顯著的優點，且有機廢氣資源利用率得到了高等的優化，已經被視為最有效的凈化廢氣的方法，近些年來已經收到廣泛研究人員及大部分企業的關注和重視。

3.活性炭纖維的應用

活性炭纖維是第三代新型的功能吸附材料，和傳統活性吸附材料比較具有以下優點：①吸附選擇性強。因為活性炭纖維表面具有較多活性官能團，如胺基、內酯基、烯酮基、羰基、羧基、羥基等，此些提高了活性炭纖維對部分氣體吸附選擇性。②表面積較大，吸附容量高。活性吸附纖維中的微孔較豐富，而且孔徑均勻，而且有效孔達到95%，比表面積達1000-2500m2/g，大于粒狀活性炭數倍，所以活性炭纖維的吸附容量比粒狀活性炭要高于10倍以上。③脫附、吸附快，耗能低，再生方便。顆粒活性炭顆粒直徑較大，分布較寬，吸附氣體需要經過過度孔和打孔曲折路程便能夠達微孔被吸附。活性炭纖維的直徑一般是10μm-13μm，微孔分布窄，孔道前，容易和吸附質接觸，擴散阻力小，吸附率較高。氣體在孔內擴散、脫附、吸附的速度快，行程短，約為顆粒活性炭效果的10倍-100倍。具有耗能低、再生徹底容易。對于相同有機廢氣處理，活性炭纖維的填充厚度和再生耗能僅是活性炭的10%-20%之間。④壽命長、強度高、不能產生二次污染。活性炭纖維具有較高的輕度和很好的柔韌度，經過反復再生，不容易粉化，對于吸附回收有機物和凈化后氣體不會造成第二次污染。⑤性狀多樣、便于工程應用。活性炭纖維的形狀有紙、氈、網、布等，氣體可通過氣阻小、流速慢、吸附層面大，為工程應用提供了較大的方便性和靈活性。⑥可吸附低濃度的氣體。因為活性炭纖維直徑孔小，范德華立場疊加，低壓下對低濃度氣體分子變現出較好吸附率。

活性炭纖維具有傳統吸附劑無法比較的有意特性及吸附性，其問世之后就引起了各個國家學者廣發的關注，具有廣泛應用前景。在氣體回收凈化上，活性炭纖維可以對各種氣體分子進行吸附，特別是有機廢氣分體便會表現出很強的吸附能力。所以廣泛的將活性炭纖維應用在醫療、化工及環保等各個領域中，有效的處理有機廢氣。在國內活性炭纖維應經被應用于各種有機廢氣回收和凈化，最早使用活性炭纖維過濾放射性碘輻射的國家是美國，并且利用活性炭纖維回收凈化噴漆申城過程中產生有機廢氣，日本在90年代初便利用活性炭纖維回收氟炭物氣體或者其他有機廢氣。截止到現在，美國、日本、英國及前蘇聯已經是使用和制造活性炭纖維的主要大國。在國內活性炭纖維是對有機廢氣凈化和回收主要集中在石油化工的行業，從有機尾氣或者廢氣中回收有機溶劑和有機廢氣；在噴漆行業，回收噴漆凈化過程中會產生大量的二甲苯、甲苯有機廢氣；涂裝的行業，回收凈化生產中大量的醋酸丁酯廢氣；膠片行業度回收凈化感光膠片所產生二氯甲烷廢氣。

在印刷行業，活性炭纖維的應用也初見成效，主要被用于在油墨印刷過程中產生的有機廢氣像有機溶劑型油墨產生的苯、二甲苯、丙酮、丁醇、乙酸乙酯和無苯油墨產生的乙醇、異丙醇或正丙醇、乙酸乙酯或乙酸丁酯等有機廢氣的回收凈化。相關雪珍使用活性炭纖維凈化印刷過程產生的乙酸乙酯、甲苯、丁酮和丙酮等有機廢氣。實踐證明，采用活性炭纖維網收凈化油墨印刷生產過程中產生的有機廢氣，具有回收凈化效率高、設備裝置結構緊湊、安全節能，回收有機溶劑可用于再生產，節約資源，環境效益與經濟效益顯著，投資回收期短等特點，是同收凈化油墨印刷生產中有機廢氣的首選技術。

小結：

在當今社會中，從環保的角度來處罰，有機廢氣資源化循環利用主要為新型有機廢氣回收凈化技術將是郵寄廢氣處理技術的發展趨勢，且具有運行費用低、耗能低、零排放，無二次污染。活性炭纖維已經被應用于多個先進的領域中，特別是資源回收、資源保護、環境治理等，對著人們生活水平不斷的改善和進步，國家隊環保要求越來越嚴格。且參照國外發展情況及國內市場的需求，工業企業在制造的過程中應用活性炭纖維的開發，其會企業創造巨大的環境效益、社會效益和經濟效益。若是在以后的發展中能夠得到地方政府或者國家的大力支持，那么活性炭纖維逐漸發展將會為能源、環保帶來較大的貢獻，實現循環利用，為我國可持續發展做出一定的貢獻。

參考文獻

[1]張建軍.發展環保技術實現資源節約型和環境友好型社會“活性炭纖維有機廢氣回收裝置”技術在印刷、干復領域生產過程中的應用[A].中國塑料加工工業協會復合膜制品專業委員會2008年年會暨技術交流大會論文集[C].2008.

[2]李洪美,遲廣俊.活性炭纖維改性對印刷廢氣中乙醇吸附的研究[A].中國環境科學學會2008年學術年會論文集[C].2008.

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[關鍵詞]石油化工；廢氣；處理技術；新進展

中圖分類號：X701 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）21-0029-01

引言

隨著經濟的快速增長，石油化工行業的高速發展，其帶來的污染問題也越來越突出，危害也越來越嚴重。三廢污染處理已成為世界各國的共同研究課題。尤其是近年來愈發嚴重的氣候變化、生態危機已經給石油化工企業的發展敲響了警鐘。三廢污染中最為顯著的廢氣污染與生態的變化關系最為密切，臭氧層的破壞，溫室效應的產生等等要求企業要拿出行之有效的廢氣處理方案，使用科學有效顯著的廢氣排放處理技術。

1 石油化工廢氣的主要污染物及其來源

石油化工行業在生產的過程中都會產生出大量的廢氣，下面分別對這些廢氣中的主要污染物及其來源進行簡介。

1.1 石油煉油

由于石油煉油工藝相對比較復雜，故此其在生產過程中產生出來的廢氣也相對較多，具體包括以下幾大類：①氧化瀝青尾氣。該廢氣中的主要污染物是苯并花。瀝青裝置是這類廢氣產生的主要來源。②催化再生廢氣。其中的主要污染物有二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳和塵。這類廢氣產生的來源是催化裂化裝置。③燃燒煙氣。主要污染物除了包括催化再生廢氣中的幾種之外，還有氮氧化物。這類廢氣的產生來源有鍋爐、加熱爐以及焚燒爐等等。④含硫廢氣。主要污染物包括氨、二氧化硫、硫化氫。產生來源有氣體脫硫、加氫精制、含硫污水汽提、含硫尾氣回收處理。⑤臭氣。主要污染物包括酚、硫、醇及二氧化硫。產生的來源有脫硫、污水及污泥處理、硫磺回收、油品精制。⑥總烴。這是石油煉油過程中產生最多的污染物，其來源也非常之廣，幾乎煉油的各個環節都會產生。

1.2 化工生產

①燃燒煙氣石油。主要污染物為二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物和塵。具體來源包括鍋爐、加熱爐、裂解爐、焚燒爐和火炬。②工藝廢氣。具體包括烷烴、烯烴、環烷烴、芳香烴、醛、酚、酉旨、醇、鹵化物、鹵化烴、二氧化硫、氧化物、一氧化碳、氮氧化物、氰化物等等。工業廢氣產生的來源包括甲苯裝置、對苯二甲酸裝置、環氧氯丙烷裝置、甲醇、乙醛、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡膠等等。

2 石油化工廢氣的處理方法

石油化工企業在廢氣處理過程中的方法很多，從其作用原理上講則分三類：物理處理方法、化學處理方法和生物處理方法。

2.1 物理處理法

①吸附法主要用于對一些刺激性有機化介物的吸附，使用的載體一般是活性炭，因其表而積大，吸附能力強，再生能力好，可用于刺激性廢氣的脫臭處理。過濾法則主要用在粒徑較小的油煙霧的處理上。②過濾法的處理介質常為玻璃纖維，因為處理的油煙霧自徑小，遇冷時會快速凝結，通過玻璃纖維能有效濾除有害的物質。

2.2 化學處理法

化學處理法主要是催化法，催化法的種類也很多，在催化中常用的催化劑也分貴金屬和非貴金屬、非金屬三類。除催化法之外，放電分解也是一種較為常見的廢氣處理方法，其主要作用機制是利用高電壓放電產生非熱平衡等離子的過程中產生的高能電子破壞碳原子與碳原子、碳原子與氫原子形成的化學鍵，再經化學置換反應，將有害化介物轉化為無害化介物排出。

2.3 生物處理法

生物處理方法是利用微生物分解處理廢氣的方法，微生物處理廢氣是基于廢水處理方法發展起來的，對易溶于水的有害氣體可以考慮將其溶解在水中利用細菌進行降解，對于難溶于水的有害氣體，則需在真空中進行細菌講解。

3 石油化工廢氣處理技術的新進展

目前，較為常用的石油化工廢氣處理技術主要有放電等離子體技術、生物分解技術以及iT02光催化技術。下面分別對這三種技術及其相關的研究進展進行介紹。

3.1 放電等離子體技術

該廢氣處理技術常被用于工業尾氣的處理，其主要是通過高電壓的放電形式獲得非熱平衡等離子體，在這一過程中會生成大量的高能電子，利用這些高能電子可以破壞C-H和C-C等化學鍵，進而使工業尾氣分子中的H、Cl以及F等發生置換反應，最終生成H20和C02，這樣一來便可以使這些工業廢氣全部變為無害物質。目前，國內外將這種廢氣處理方法列為處理工業廢氣最有效的幾種方法之一。正因該方法在處理工業廢氣中的有效性較高，使國內外的專家學者加大了對該項技術的研究力度，研究方向主要有協同催化劑和反應器這兩個方面，并取得了一定的進展。①協同催化劑。為了進一步提高等離子體對污染物的去除效率，研究人員進行了大量試驗，最終發現在等離子體中加入一定劑量的催化劑可以顯著提高污染物的去除效率。同時一些專家學者還對有害大氣污染物在低溫等離子體化學處理中金屬氧化物的催化活性進行了研究，相關的研究結果表明在不使用Mn02作為反映催化劑時，苯的轉換率僅為30%左右，而使用Mn02作為催化劑參與反應時，苯的轉化率能夠達到90%以上。②放電反應器。放電反應器是等離子體產生的主要裝置，其性能和結構直接決定著有機污染物的去除效果。近些年里一些專家學者加大了對放電反應器性能的研究力度，并取得了一定的進展。

3.2 生物分解技術

該技術是在微生物處理廢水的基礎上發展起來的一種有機廢氣處理方法，其主要是利用微生物的正常生命活動將有機廢氣轉化為無機物的一種技術。近年來，國外的一些研究者對該技術處理VOCS在微生物菌群培養、動力學模型機設備工藝等方面進行了相關研究，通過數學模型的建立為設計和過程優化提供了可靠依據。國內的一些專家學者則將研究的重點放在了反應器中微生物的生長狀況方面，通過研究發現，當被處理污染物的成分及微環境不同時，會繁殖出不同的微生物種群。對于一些水溶性較好的污染物可以通過一些生存在水中的細菌來完成生物降解，而難溶于水的污染物則可采用真菌代替細菌來完成降解。

3.3 ITOZ光催化技術

該技術以其自身具有的諸多優點，如化學穩定性好、容易獲得、成本低廉、無毒等等，在近些年里逐漸受到關注。其屬于一種較為理想的催化劑，也是目前為止在廢氣處理中應用最多的一類催化劑。研究人員通過對該催化劑的改性，使其光響應的范圍進一步擴大，有效地降低了電子復合率，顯著提高了催化效率。同時經過實驗研究發現，復合薄膜的活性要遠遠高于單一薄膜，摻雜復合薄膜的光降解率較之未摻雜前有顯著提高。雖然Ti02光催化技術在處理工業廢氣方面具有反應速率快、不受溶劑中的分子影響、反應效率高、容易回收等優點，但該技術在實際應用過程中也存在一些問題，為了使該技術獲得更為廣泛的應用，許多專家學者針對技術應用中的不足展開了深入研究，如針對貴金屬表面沉積、強酸化等問題進了研究，進一步提高了可見光的利用率及催化量子的效率，并且還將熱催化、等離子體以及微波場等技術與光催化進行藕合，并在有機污染物氣相光催化降解中進行了應用，結果表明能夠顯著提高光催化過程的效率。

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【關鍵詞】氟化物；氟化氫；氫氧化鈣；脫氟工藝；玻璃鋼吸收塔

前言

傳統普通玻璃行業原材料主要是硅酸鹽和二氧化硅，有色玻璃在普通玻璃熔融階段加入金屬化合物、大量氟化物、少量的敏化劑（如CuO）和溴化物。在窯爐燃燒后的廢氣中含有大量氟化物，遇水會生成氟化氫氣體。氟化氫是劇毒氣體，人體吸入或皮膚接觸后會對健康造成損害。玻璃窯爐排出煙氣含有大量氟化物，對大氣造成嚴重污染。本項目的業主為保護大氣環境和周邊人員的健康，委托我司對其玻璃窯爐的廢氣治理進行技術整改。

1 氟化物的危害

大部分氟化物遇水會生成氟化氫，氟化氫（HF）溶于水生成氫氟酸。氫氟酸對皮膚有強烈刺激性和腐蝕性。

眼部氫氟酸灼傷表現為球結膜水腫、出血、角膜可迅速形成白色假膜樣混濁、基質水腫、復發性上皮糜爛、脫落，處理不及時可引起穿孔。

吸入高濃度的氫氟酸酸霧，可引起中毒性肺水腫、手足抽搐、心律失常、低血鈣、低血鎂、高血鉀，嚴重者心室纖顫致死，甚至引起反射性窒息。

氫氟酸可經皮膚吸收而引起嚴重中毒。人體攝入1.5g氫氟酸可致立即死亡。

2 吸附氟化氫的原理

工業玻璃窯爐廢氣中氟化物主要成分是氟化氫和少量不溶于水的氟化物塵粒，脫氟的主要手段是去除氟化氫和和氟化物塵粒。氟化氫與氫氧化鈣反應能生成難溶于水的氟化鈣。石灰的成本低，采用氫氧化鈣作為吸收劑，將節省脫氟系統的運行成本。副產物氟化鈣是難溶物質，容易分離出來。本項目采用熟石灰（氫氧化鈣）吸收煙氣中的HF。化學方程式如下：

3 脫氟工藝流程

圖1

如圖1所示工藝流程：

玻璃窯爐排除的煙氣由引風機送入吸收裝置，待處理的煙氣在吸收裝置內洗滌凈化，凈化后的煙氣由防腐凈煙道送入煙囪達標排放。

本方案采用石灰漿液做吸收劑。循環泵將循環池的石灰漿液提升至吸收裝置內，熟石灰與煙氣中HF反應生成氟化鈣，在脫氟的同時，不溶于水的氟化物被脫硫液濕潤而捕集進入脫硫液。從吸收裝置排出的脫硫液，自流進入循環池。

隨著脫氟反應進行，循環液密度升高，密度計控制抽出泵抽出循環液，抽出的循環液到沉淀池進行固液分離。由于氟化鈣和大部分氟化物均不溶于水，只需要自然沉降后便可分離出沉渣和上清液。沉渣撈起到干渣池， 干渣池沉渣自然風干后，交給有資質的處理公司定期外運處理，副產物氟化鈣純度高，具有一定經濟價值。

在制漿池中補充石灰，制漿補水來自工業用水和回用清液。當循環池pH值或液位過低時，制漿池的新鮮石灰漿液用石灰泵抽到循環池，使循環池的pH值和脫氟物質濃度維持在工藝范圍內。

4 玻璃鋼吸收塔介紹

我司生產的玻璃鋼吸收塔，在力學計算上所取的保險系數較大，另外在塔外建造鋼砼支架，支架和吸收塔連成一體，使玻璃鋼吸收塔的強度和剛度得到有效的保證。同時也便于檢修操作，對于抗紫外和抗老化問題，除了制造時在樹脂內加入足量的相關助劑外，還在成品塔的外殼上涂刷高溫抗紫外漆，防止紫外線直接照射玻璃鋼塔體。對于高溫煙氣，我們在塔的下部設計了降溫段，使煙氣在入塔瞬間便降到70℃以下，完全避免了高溫煙氣直接接觸塔體，通過以上措施，使玻璃鋼吸收塔基本上免于維修，其壽命保證在15年以上。

5 脫氟系統分部說明和詳細參數

5.1 吸收塔

系統作用：吸收煙氣中的氟化氫和去除煙氣中的塵粒。

基本參數：處理風量：20000Nm?/h；煙氣流速：2.5m/s；煙氣溫度130℃。

設備形式：吸收塔主體材質為耐磨耐蝕玻璃鋼，要求耐溫180℃。

塔體設備尺寸：φ2.2m×20m。

凈煙道：材質為耐磨耐蝕玻璃鋼，要求耐溫180℃。

5.2 循環系統

系統作用：將脫氟循環液抽到吸收塔內，各設備采用耐酸耐腐材質制造。

基本參數：液氣比：10L/Nm?；

主體配套設備：

（1）循環泵―流量：100m?/h；揚程：20m；數量：2臺。

循環泵管道采用國標1.6MPa 壓力的PVC給水管。

（2）pH值計―玻璃電極要求防氟，要求4～20mA輸出；數量：1臺。

注：氟化氫會腐蝕普通玻璃，玻璃電極必須采用防腐玻璃。

6 處理效果和結論

7 結論

檢測報告顯示，處理后煙氣的氟化物濃度未超出國家標準要求的排放濃度。到目前為止，脫氟系統已經穩定運行超過一年時間。吸收塔和各個設備、管道均沒有出現腐蝕、滲漏現象，且吸收塔內沒有結晶或堵塞。從本項目完工投入運行后，周邊環境的大氣明顯改善，煙囪排煙由原來黃色煙霧變成白色水蒸氣，良好的處理效果受業主和當地環保局的一致好評。

參考文獻：

[1]張銳.玻璃制造技術基礎[M].化學工業出版社.

[2]李平.東莞發現"氫氟酸"劇毒瓶環衛工中毒[N].南方都市報.

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關鍵詞：有機廢氣，處理技術，研究分析

中圖分類號：U491文獻標識碼： A

引言

近年來，我國社會經濟在不斷地快速發展中，然而以“先污染、后治理”的發展道路和發展模式所付出的代價也是異常沉重的，由于長期以來粗放型的經濟增長方式，生態環境受到了嚴重的破壞，大氣污染的環境問題尤為突出。其中，在浙江東部，較為典型的大氣污染就是合成革有機廢氣，特別是溫州、麗水的許多居民區都能經常聞到工業企業排出的各類“臭氣”，人民群眾的生活環境受到了嚴重的影響。大氣污染治理的難點之一就是有機廢氣，它具有危害大、治理難等特點。有機廢氣隨著人類的呼吸系統進入體內，使體內的細胞發生變異甚至癌變，嚴重危害了人們的身體健康。因此，我們必須重視對有機廢氣處理技術的研究，加大對環境保護的投資，以保障人們的身體健康。

一、合成革的理化特性

合成革主要是模擬天然革的組成和結構并可作為其代用材料的塑料制品，通常以經浸漬的無紡布為網狀層，微孔聚氨脂層作為粒面層制得。具有近似天然皮革的特性，外觀光澤柔和，手感柔軟，真皮感強，強度好，其已日益得到市場的肯定，廣泛應用于鞋、箱包、家具等行業。

二、聚氨酯(PU)合成革廢氣污染因子及危害

（一）聚氨酯(PU)合成革廢氣主要污染因子

PU合成革的主要原材料是聚氨酯樹脂，其主要廢氣有PU革濕法生產線廢氣、PU干法生產線廢氣、二甲基甲酰胺(DMF)精餾回收系統廢氣、鍋爐燃煤廢氣等。在不同的工藝/流程中會產生不同的污染因子:例如濕法工藝中主要會產生DMF;干法工藝主要會產生DMF、丁酮、甲苯等;(DMF)精餾回收系統會產生二甲胺等惡臭廢氣;鍋爐廢氣中主要是煙塵和SO2等等。如果有后處理工序，還可能產生成分復雜的有機廢氣污染。

（二）聚氨酯(PU)合成革廢氣的危害

聚氨酯合成革在生產過程中需要經過濕法工藝：預含浸、預凝固、涂布、凝固、水洗、燙平、烘干、收卷和干法工藝：面涂、烘干、底涂、烘干、冷卻、三涂、烘干、貼合、烘干、剝離等多種復雜的物理化學過程，使用了大量的化工材料，除一小部分被吸收外，大部分進入到廢水、廢氣中造成污染，對人體、土壤、大氣、動植物生長均容易產生危害，其中危害性最大的物質是DMF。DMF化學性質穩定，化學式為HCON(CH3)2，DMF可以經過呼吸道、消化道和皮膚進入人體內，具有一定的毒性。

三、聚氨酯(PU)合成革廢氣處理工藝

低濃度有機廢氣的凈化處理在國內外都是環境保護的難題之一，一般的處理方法有焚燒法、吸收法、吸附法、催化燃燒法、冷凝法、靜電法。而隨著合成革工藝的改變，目前，一般采用水噴淋塔吸收并回收廢氣中DMF，或者活性炭吸附廢氣中有機溶劑，再經直接燃燒處理：

（一）水噴淋吸收。一般采用填料塔或噴淋塔作為吸收設備。水作為吸收溶劑來吸收廢水中的有機物質。該種方法雖然能較好地除去廢氣中的DMF，但對甲苯和丁酮的去除率很低，甲苯和丁酮依然隨著廢氣排入大氣中。因此，目前較為普遍的就是采用串聯多級吸收塔，循環吸收，直到允許排放濃度才放空。

（二）活性炭吸附。使用活性炭吸附的原理是先將廢氣冷卻，再以活性炭吸附。而后用低壓蒸氣將溶劑析出，再冷卻成液體，重力分離或蒸餾精制。現多采用吸附飽和后直接送去燃燒的方式，因此，運行費用高，一般企業難以承受。

四、PU合成革DMF精餾回收系統惡臭污染因子分析

聚氨酯(PU)合成革就是將基布用PU溶液處理成合成革基布再經貼膜和壓花而得的制品。PU合成革生產過程中使用了丁酮、二甲基甲酰胺(DMF)、甲縮醛等各種有機溶劑,對環境造成嚴重影響。隨著環保要求的提高,各PU合成革廠家開始對有機溶劑進行了回收,最為普遍的方法就是采取多塔精餾與蒸汽吹脫聯用回收DMF等有機溶劑,經濟效益明顯,但塔頂水仍然產生惡臭氣味,并成為了制約該行業發展或生存的關鍵因素，然而對于塔頂水的成分分析,以及應該如何采取更加有效的治理方法徹底消除這些氣味,目前的研究并不是很多。行業內普遍認為這些惡臭成分可能是DMF的分解產物二甲胺,而且也采取了相應的治理措施,但合成革企業附近的惡臭氣味仍未被消除。本研究利用氣質聯用(GC－MS)方法對塔頂水濃縮液進行了分析,推測了其主要有機成分,分析惡臭污染源可能是二甲胺與三甲胺等,并進一步摸索了兩種有機胺的氣相色譜分析條件,為塔頂水的監測、治理提供提供基本的根據。

（一）實驗方法

1、樣品采集與處理方法

塔頂水濃縮液采自已經安裝了三塔精餾裝置的某PU合成革工廠現場儲罐。采樣量500 mL，采樣期間,精餾正在運行,采樣后立即用密封帶回實驗室,剛采集的樣品溫度大約40-50℃,一部分樣品冷卻到室溫后用氯仿萃取,用于安捷倫色譜儀進行氣質聯用(GC－MS)分析;另一部分樣品冷卻后通過頂空進樣或者直接進樣進行GC分析,與標準溶液分析結果進行比較。

2、分析儀器型號與分析條件

塔頂水濃縮液樣品GC－MS與GC分析條件:儀器型號為安捷倫6890/5793氣質聯用儀器;柱子類型:HP5MS,柱子規格:0.25mm×0.25μm×30m;檢測器:FID;進樣器溫度:250℃;檢測器溫度:260℃;柱溫:60℃－20℃/min－250℃;GC－MS分析分流比:30:1,GC分析分流比為80:1;在GC－MS的儀器上為了避免大量水樣進人損壞質譜檢測器,采取氯仿萃取方式進樣。

（二）實驗結果

為了總體了解塔頂水濃縮液的有機成分,找出造成惡臭環境的關鍵組分,我們用氯仿對水樣進行萃取,然后用相同的條件在同一臺儀器進樣進行GC－MS與GC分析,分析的結果譜圖如圖l與圖2所示。

圖1塔頂水濃縮液質譜總圖

圖2塔頂水濃縮液氣相色譜圖

表1塔頂水組分GC-MS分析結果

注：MSR.T.*：質譜保留時間；GCR.T*.：色譜保留時間

有機物除了三甲胺以外，其它為均未被列為惡臭化合物。我們用同一個樣品，在同等條件下做了GC分析（圖2），除了總體保留時間相差0.3分鐘、對應有機物出峰強度有差異以外，兩個譜圖結果非常相似，除了序號1（圖1中的水在GC中不會出峰，兩圖雖然序號1出峰次序都排在第一位，但GC中的序號1成份不能斷定），其它組份的出峰時間間隔幾乎可以一一對應，歸一法分析的結果也列在表1中。

從表1中發現萃取液的三甲胺含量達到了7.12%，這個結果與以往報道認為塔頂廢水的惡臭物質主要是二甲胺結論不相符。我們進一步仔細觀察圖1，發現序號2與序號3之間峰位置略微凸起，推測可能三甲胺峰純度不好，于是用軟件提取三甲胺特征離子碎片（58，42）與二甲胺特征例子碎片（44，28），并做了局部分析圖（圖3）。從圖3可以看出，在GC-MS的分析條件下，二甲胺與三甲胺的峰不能有效分離，同時也反應出在萃取液中，二甲胺的濃度比三甲胺低很多，這可能是因為二甲胺的極性更強，氯仿難于萃取出來的原因。從這些分析結果可以看出，廢水中的有機污染物有20余種，惡臭主要是由二甲胺與三甲胺引起，如果要定量分析出廢水中二甲胺與三甲胺的真實含量，必須對重新摸索色譜分析條件。

圖3三甲胺質譜峰純度分析圖（三甲胺：58，42；二甲胺：44，28）

結束語

聚氨酯(PU)合成革在生產過程中會向環境中排放出大量的含有DMF廢氣，DMF毒性強。上述的研究工作表明，PU合成革DMF精餾回收系統塔頂廢水成份較為復雜，其中含量最高的主要成分為三甲胺或二甲胺，根據文獻報道,三甲胺嗅閾值比二甲胺低三個數量級,也就是說,三甲胺比二甲胺臭千倍以上,而且含量高,惡臭應該主要來源于三甲胺，因此,惡臭治理應該重點治理三甲胺,兼顧治理二甲胺。除治理惡臭外，還需綜合考慮其它有機污染成份治理，才能使傳統的PU工藝達到清潔生產目標。本文的工作為更好治理合成革廢氣提供了部分基礎數據，課題組下一步將更加全面、深入的研究PU合成革DMF精餾回收系統塔頂廢水各種樣品，為徹底解決PU合成革惡臭問題提供理論依據與實踐指導。

參考文獻

[1]林華寶. 對PU合成革企業廢氣污染源管理與驗收監測的幾點認識與體會[J]. 化學工程與裝備,2011,08:220-223.

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[3]吳育立. 淺談干法聚氨脂合成革廢氣的回收和治理[J]. 能源與環境,2007,05:113+115.

[4]楊建軍,張建安,吳慶云,吳明元. 合成革用水性聚氨酯樹脂的改性研究進展[J]. 精細化工,2013,03:241-247.

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中圖分類號：TN405文獻標識碼：A文章編號：1003-2738（2011）12-0284-01

摘要：大氣壓等離子體是一項新興的氣體污染處理技術，已成為當前環境領域的研究熱點。本文介紹了等離子體的概念及產生方法，概述了大氣壓等離子體技術在廢氣處理中的應用進展情況，并指出了今后大氣壓離子體處理廢氣的應用研究方向。

關鍵詞：大氣等離子體；廢氣；處理技術；應用

一、引言

隨著工業現代化的不斷進步和發展，排放到大氣中的硫氧化物、氮氧化物及有機廢氣等不斷增加，大氣污染造成的大氣質量的惡化、酸雨現象、溫室效應及臭氧層破壞足以威脅人類在地球上的生存和居住，其后果十分嚴峻，廢氣排放造成的環境污染問題逐漸引起人們的廣泛重視。廢氣處理指的是針對工業場所、工廠車間產生的廢氣在對外排放前進行預處理，以達到國家廢氣對外排放的標準的工作。一般廢氣處理包括了有機廢氣處理、粉塵廢氣處理、酸堿廢氣處理、異味廢氣處理和空氣殺菌消毒凈化等方面[1]。大氣壓等離子體技術是一門新興的環境污染處理手段，其在廢氣處理應用中具有成本低，效果好、操作簡單，無需高價格的真空系統等特點，具有廣泛的應用前景。本文主要研究的是大氣等離子體技術在廢氣處理方面的應用進展情況和可行性。

二、等離子體的研究現狀及特性

等離子體是一種電離狀態的氣體，它是由美國科學MUIR于1927年在研究低壓下汞蒸汽放電現象時命名的[2]。等離子體被稱作除固態、液態和氣態之外的第4 種物質存在形態，它是由大量的子、中性原子、激發態原子、光子和自由基等組成，但電子和正離子的電荷數必須體表現出電中性。常見的產生等離子體的方法是氣體放電，氣體放電等離子體主要分為以下幾種形式：①輝光放電；③介質阻擋放電；④射頻放電；⑤微波放電。

大氣壓等離子體技術的實質也就是氣體放電原理，氣體在電場作用下被擊穿而導電，由此產生的電離氣體叫做氣體放電等離子體[3]。我們把大氣壓等離子體分為平衡(熱)或非平衡(冷)等離子體兩大類。如今低氣壓等離子體己在材料處理領域得到廣泛應用，該種等離子體可產生用來刻蝕或沉積薄膜的高濃度活性粒子，然而在運行低氣壓等離子體時也存在一些缺陷，像真空系統昂貴卻需要維修，處理材料的尺寸受到真空室大小的限制。大氣壓等離子體與低氣壓等離子體相比，具有成本低、操作方便、無需高成本的真空系統等優點。

三、大氣壓等離子體在廢氣處理中的應用

隨著我國能源消費的持續增長和機動車保有量的迅猛增加，大量煤、石油與天然氣等化石燃料消耗產生的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx) 等廢氣排放到大氣中，環境大氣中NOx/SO2比例的改變影響著大氣酸沉降，進而在特定條件下產生二次光化學污染，致使空氣中臭氧(O3)含量增加，并在空氣中形成大量二次細微顆粒物，給公眾健康及生態環境造成嚴重危害。等離子體是近十多年發展起來的一門高度交叉的新學科，是集物理學、環境科學、化學和生物學于一體的全新學科。大氣壓等離子體是一種新興的物理與化學相結合的廢氣處理技術，如今該技術已成功應用于工業鍋爐煙氣和汽車尾氣治理領域。大氣壓等離子體技術具有對廢氣凈化效率高、能耗低及無二次污染等特點。

（一）大氣壓等離子體分解氣態污染物的機理。

大氣壓等離子體分解氣態污染物的機理為：等離子體中的高能電子在大氣壓等離子體分解氣體污染物中起決定性的作用，數萬度的高能電子與氣體分子(原子)發生非彈性碰撞，巨大的能量轉換成基態分子(原子)的內能，發生激發、離解以及電離等一系列物理和化學變化使氣體處于活化狀態。電子能量小于10ev時 產生活性自由基，活化后的污染物分子經過等離子體定向鏈化學反應后被脫除。而當電子平均能量超過污染物分子化學鍵結合能時，污染物氣體分子鍵斷裂，污染物分解，在大氣壓等離子體中可能發生各種類型的化學反應，反應程度取決于電子的平均能量、電子密度、氣體溫度、污染物氣體分子濃度及共存的氣體成分。

（二）大氣壓等離子體處理廢氣裝置。

大氣壓等離子體在廢氣處理中應用的機理是在等離子體中的高能電子、離子、自由基、激發態分子和原子等的作用下，將NOx與SO2被氧化成更易參與反應和更易吸收的NO2和SO3，從而實現對廢氣的凈化處理。

圖1是模擬汽車尾氣和鍋爐煙氣同時脫硫脫硝所采用的大氣壓等離子體處理裝置示意圖。如圖所示，中心銅棒電極被聚四氟絕緣材料固定在放電管的中心且與高壓電源的高壓輸出端連接。銅棒處于放電管的中心能使介質阻擋放電管內等離子體更加均勻，另一方面可防止局部增強放電導致介質層擊穿現象的發生，故會提高裝置的運行時間。氯化鉀溶液作為外電極并與高壓電源的低壓輸出端相連。裝置的內電極與電源的高壓輸出端相連，其位置在內徑為16mm的右英管中心。銅棒放在石英放電管的中心是為了使管內放電所產生的等離子體更加均勻分布，以及防止介質層被擊穿，從而延長裝置的使用壽命。電源低壓輸出端與裝置外電極相連，它所采用的是0.2mol/L的氯化鉀溶液。儀器工作時，比例一定的NOx與活性氣體(N2、O2、H2O)通過浮子流量計和氣體分配器進入放電管，在線廢氣監測儀Testo 360測定氮化物的濃度變化。在裝置放電區域或者氣體輸出管內，氮氧化物與活性氣體粒子會發生反應，經檢定，廢氣通過裝置的處理凈化，得到的產物都是無污染的，可直接排放到大氣中。

圖1大氣壓等離子體處理廢氣裝置示意圖

四、大氣壓等離子體的應用研究方向

為了實現大氣壓等離子體技術在廢氣處理的推廣應用，今后應加強深入研究大氣壓等離子體降解污染物的機理。大氣壓等離子體降解污染物是一個十分復雜的過程，而且影響這一過程的因素很多，雖然目前已有大量有關低溫等離子體降解污染物機理的研究，但還未形成能指導實踐的理論體系，使其工業應用缺乏理論保障。其次要實現處理裝置的大型化與小型化雙向發展，處理裝置的大型化與小型化是等離子體技術今后發展的兩個方向。

五、結束語

隨著環境保護的深入發展，大氣壓等離子技術以其獨特而優良的廢氣處理效果正日益獲得環保研究者的青睞，該技術可以用來治理二氧化硫、氮氧化物等給環境以及人類帶來嚴重危害的廢氣。大氣壓等離子體在廢氣處理方面的應用價值很高，目前我國對該方面的研究還只處于初步階段，如果繼續對大氣壓等離子體在廢氣處理中的應用展開深入研究，可為我國的大氣環境污染整治工作做出突出貢獻。

參考文獻：

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1資料與方法

1.1一般資料 選擇2012年10月～2013年2月我院300例行腹腔鏡手術的患者，其中男性患者165例，女性患者135例；年齡22～78歲，平均49.5歲；均為氣管插管全身麻醉，其中腹腔鏡膽囊切除術82例，腹腔鏡左半肝規則切除術1例，腹腔鏡脾切除術3例，腹腔鏡闌尾切除術26例，腹腔鏡腎上腺腫瘤切除術22例，腹腔鏡輸尿管切開取石術38例，腹腔鏡子宮肌瘤挖除術58例，腹腔鏡卵巢囊腫剝除術70例。

1.2制作原理與操作方法

1.2.1利用化學反應原理，CO2與澄清石灰水（主要成分為Ca（OH）2）發生化學反應，生成懸浮顆粒CaCO3，煙霧中有毒有害物質沉積于石灰水中，使澄清石灰水變渾。澄清石灰水配置方法：用物為麻醉科所用的CO2吸附劑鈉石灰、用空的500ml生理鹽水玻璃瓶。步驟為術前將空鹽水瓶內盛入約400ml自來水，加入兩藥匙的鈉石灰，蓋上瓶塞，靜置隔夜（約經6h），即生成為澄清石灰水。

1.2.2操作方法 操作時取無菌吸引器管，一端連接于操作套管鞘側孔，另一端（出煙孔）由巡回護士將其置于已配置好的澄清石灰水中，并用膠布將吸引器管固定于玻璃瓶上，防止出煙孔從石灰水中滑出。玻璃瓶置于手術床底盤上，防止手術人員將其打翻。腹腔鏡手術電切電凝組織產生煙霧時，將套管鞘側孔開關旋至30°～45°，在12～15mmHg氣腹壓下，煙霧與CO2形成高速氣流從側孔噴出，經吸引器管道流進石灰水中，發生反應從而被處理。術畢將收集處理廢氣的石灰水倒入排污管道，鈉石灰、吸引器管置于醫療廢物垃圾袋，玻璃瓶回收處理。

2結果

2.1玻璃瓶內澄清的石灰水逐漸變渾濁，說明CO2與石灰水發生了化學反應，生成了懸浮顆粒CaCO3，煙霧中有毒有害物質沉積于石灰水中。腹腔鏡產生的廢氣被收集處理了，從而降低了對手術室空氣的污染，減輕了對手術人員健康的危害，手術人員不再感覺到缺氧、頭暈眼花、惡心、刺鼻等。

2.2套管側孔開關旋至30°～45°，腹腔內的煙霧迅速排出，即刻恢復術者視野。全自動CO2氣腹機能及時補充氣體，保持腹內壓穩定，不影響手術操作[3]。

2.3 300例手術均獲成功，無中轉開腹；手術時間30～150min；術中出血50～300ml；術后3～7d出院，可見手術的安全性有了保障和手術速度有了提高。

3討論

腹腔鏡手術必須要有一個清晰的手術視野，電切、電凝組織時產生的煙霧，干擾了手術野的清晰度，使腹腔鏡鏡面霧化，影響了手術的安全性和手術的速度。清晰的手術野是保證手術成功的關鍵。傳統的排煙方法將操作套管鞘側孔打開將腹腔內煙霧排出，此時造成了手術室空氣污染、危害了手術人員的健康。我科自制的簡易廢氣收集處理器，改進了傳統的排煙方法，既達到收集廢氣的目的，而且對廢氣進行了簡單地處理。另外，手術結束后，氣腹機內殘余CO2也可應用此方法收集處理，以降低對手術室空氣的污染。此方法取材方便、制作及操作簡單而且經濟適用，更加體現了腹腔鏡手術的優越性，使廣大患者及手術人員受益。

參考文獻：

[1]黃文海，朱江帆.外科手術中產生的煙氣[J].中國微創外科雜志，2008，19（4）：134.

篇10

關鍵詞：有機揮發性廢氣；光催化氧化法；處理；應用

在有機揮發性廢氣處理上，光催化氧化法能耗小，效益高，且不會產生二次污染，是一種處理有機揮發性廢氣的較為優異的方法。

1 有機揮發性廢氣處理及其特征

有機揮發性廢氣處理是針對工業生產中產生的有機揮發性氣體進行的過濾、吸附、凈化等處理，使其轉變為無毒、無害無機小分子的過程。目前，在化工工業上，有機揮發性廢氣主要有甲醛、苯系物、甲醛丁醛、乙酸乙酯、糠醛、苯乙烯、油霧、漆霧、天那水、丙烯酸、樹脂等。有機揮發性廢氣通常具有有毒有害、易燃易爆、易溶于有機溶劑、難溶于水、處理難度較大等特征。

2 光催化氧化法

光催化氧化法是一種新型處理有機揮發性廢氣的方法，該方法主要通過UV紫外光對光催化劑進行照射，使之產生高能電荷-電子空穴對，并在空氣中的水、氧等物質的參與下，使附著于催化劑表面的有機揮發性氣體轉變為二氧化碳、水以及其他無機小分子物質的過程。具體反應過程如下（以TiO2為例）1：

4 結束語

總之，作為一種解決污染的新型方法，光催化氧化法不但能夠去除活性炭難以吸附的有機揮發性廢氣，將其轉變為無毒無害的有機小分子物質，而且不需更換其他吸附劑。將光催化氧化法應用于對有機揮發性廢氣，對于保護自然環境，促進人類可持續發展具有十分重要的現實意義。

參考文獻

[1]呂靜，張濱，齊廣輝，等.TiO2光催化氧化法處理抗生素廢水研究進展[J].上海化工，2014，39（1）：7-10.

[2]馬虹.油田采出水中多環芳烴的光催化氧化處理方法研究[D].華北電力大學，2012.