废气处理范文

导语：如何才能写好一篇废气处理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】涂装废气；污染控制；探讨

1.涂装废气来源

涂装是指对金属和非金属表面覆盖保护层或装饰层，是产品表面保护和装饰采用的最基本的技术手段。涂装工艺可以简单归纳为：前处理喷涂干燥或固化。前处理一般包括除油、除锈、钝化（磷化）工艺。针对不同的涂层及对抗腐蚀的要求，除油、除锈、磷化等处理方法要视工件原材料的状况来选择。在前处理除锈工艺中，喷砂、抛丸或打磨工艺，也在不同行业的不同部门按需择用。

随着涂装技术的飞速发展，涂装自动化生产有了明显的进步，静电喷涂、电泳涂漆、粉末喷涂技术得到了应用推广。但是，目前涂装所采用的还都是属于有机溶剂型涂料。

根据涂装生产工艺，涂装废气主要来自于前处理、喷涂、干燥过程，所排放的污染物主要为：前处理过程中产生的粉尘或酸雾，喷漆时产生的漆雾和有机溶剂，干燥挥发时产生的有机溶剂。漆雾主要来自于空气喷涂作业中溶剂型涂料飞散的部分，其成分与所使用的涂料一致。有机溶剂主要来自于涂料使用过程中的溶剂、稀释剂，绝大部分属挥发性排放，其主要的污染物为二甲苯、苯、甲苯等。涂装中排放的有害废气主要集中在喷漆生产线上，其中喷漆室、晾干室、烘干室是废气的主要发生源。

2.涂装废气治理措施

涂装废气的治理可分为防、治两条途径。防主要是减少废气的排放，治主要是对不可避免的排放气体进行净化治理。

2.1减少废气排放

2.1.1源头控制，减少有机溶剂的使用

为了减少涂装过程中的废气排放，可从源头着手，不用或少用含有有机溶剂的涂料，如采用粉末涂料、水性涂料、高固体成分涂料等。粉末涂料不使用有机溶剂，涂装过程中除产生涂料粉尘外，基本上不排放有害废气，因此，近年来发展迅速，应用范围大幅增加。水溶性涂料和高固体成分涂料同样可有效减少涂装过程中的有害废气排放，是涂料行业的发展趋势。在涂装过程中，选择高固体成分涂料或不用有机溶剂的涂料，虽然涂料价格较贵，但却减少了有机溶剂的排放，降低了废气处理的难度和处理设施的规模，符合清洁生产和节能减排的要求。

2.1.2提高涂料利用率，减少使用量

在涂装生产中，喷涂是常用的方法。但喷涂产生的漆雾较多，涂料会以漆雾形式挥发到空气中。

涂覆效率受到很多因素的影响，涂装大面积工件时，这些涂装方法的涂覆效率都很高。但只有大容量低压空气喷枪（HVLP）和静电喷涂才能满足60％的涂装效率。另外，采用机械手喷涂和旋转雾化方式，都能够提高涂料的利用率。

2.2排放废气的治理

对于涂装排放的废气，可采用适当的方法进行净化治理。净化治理存在两条途径，一条是将废气中的有机溶剂回收利用，另一条是将废气中的有机溶剂分解为CO2和H2O。

2.2.1有机溶剂的回收利用

涂装过程中产生的漆雾和挥发的有机溶剂，可进行回收利用的主要是有机溶剂。回收方法有活性炭吸附法、液体吸收法和冷凝法。

（1）活性炭吸附法。主要是利用活性炭比表面积（500-1200m2／g）大，具有优异的吸附性能，使有机溶剂蒸气吸附其表面，当加热烘干吸附介质时，被吸附的气体解析出来，经冷却成为液态，再经分离达到回收溶剂的目的。

活性炭吸附法，需设置过滤器和冷却器进行预处理，除去废气中的漆雾，并将废气降低至适当的温度，以保证活性炭不被堵塞，不会因废气温度过高而导致燃烧。由于活性炭吸附有机溶剂后，其吸附力将逐渐降低，为了保证吸附效率，需要脱附，使活性炭重新恢复活性。最常用的活性炭再生法是水蒸汽脱附法，脱附后的混合气体进入冷凝器冷却成液体，再进入分离器，使溶剂和水分离，达到回收溶剂目的，而分离水需经处理后才能排放。当前，活性炭吸附法有了新的发展，即以活性炭纤维代替通常使用的粒状或柱状活性炭，其使用寿命比普通粒状活性炭长3-4倍。国内也出现了以活性炭纤维（ACF）作为吸附介质，回收有机溶剂的装置。对于回收的溶剂有两种利用方法：重新分馏利用或燃烧产生热量。前者要视企业自身情况，可增加设备，自行分馏利用或委托溶剂生产厂家分馏利用。

后者需要在设备中增加催化燃烧室及热风循环系统，将从活性炭纤维上脱附的有机溶剂高温催化燃烧，并为设备的运行提供能量，因此不再需要蒸汽脱附有机溶剂，并且也不存在溶剂回收过程中对于分离水的处理要求。

现在国际上最新的发展，是采用活性炭纤维布（ACFC）作为吸附介质，通电加热脱附回收有机溶剂。

这种方法具有的优点：有机溶剂在固相和流体相之间的质量转移快，比粒状活性炭快2-20倍；ACFC使用寿命长；ACFC能够快速加热、不需要水蒸汽脱附，因而操作和维护简便，脱附的有机溶剂不需要除水，可以直接应用，并且不存在废水处理问题。

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关键词：化工业 有机废气 处理技术 展望

1 、引言

我国经济的发展正在不断走向深入，化工行业的增速也有目共睹，然而化工业由于行业特性的原因，如何对其产生的有机废气进行有效的治理，从而避免对周边环境造成损害，是一个亟待解决的问题。随着我国科研与实践的发展，业界已经出现了不少投资少、见效快的有机废气处理技术。本文首先概述了目前发展比较成熟的有机废气的一些主要的治理方案与技术，包括活性炭治理方法、吸收法以及催化剂法等，在此基础上对有机废气治理技术的发展进行了展望，并阐述了膜分离法、等离子体法以及光催化法等新的治理方法。本文的成果为化工行业对有机废气处理提供技术借鉴，具有比好的意义。

2、 有机废气处理技术概述

随着行业实践的发展和研究的进展，当前无论是国内还是国外，对下列几种有机废气处理技术应用较为广泛：

2.1活性炭法

活性炭材料具有比较好的吸附功能，能够通过自身的吸附作用去除对象中的有害成分。结合活性炭的这个功能，可以将其应用于有机废气处理之中。结合吸附品的具体吸附原理，可将其进一步细分为基于物理原理的吸附与基于化学原理的吸附。其中以后者原理是以吸附品的疏水键来清除有机污染，主要适用于水体污染，因此对于有机废气，通常使用的是物理吸附。通常较为常用的材料包括活性炭、沸石等，此类材料的结构通常为孔状，因此其吸附表面积非常大。不少实践已经证明，在吸附体的内部结构上，纤维状的吸附效果最佳，因此在对有机废气进行处理时应以纤维状材料为首选。

2.2 吸收法

这种方法是以液体的吸收剂与有机废气充分接触，实现废气中有害成分的有效吸收。吸收剂的作用是可逆的，在去除其中的有害组分之后，还能够继续使用。通常这种方法是以水喷淋的方式实现吸收剂和有害废气的充分接触，其原理是化学中的相似相溶。例如，通过水的作用来吸收丙酮、甲醇、醚等有害物质，通过活性基团来吸收水溶性尚差的“三苯”物质等。

2.3 催化氧化法

有机废气中，有一些挥发性有机化合物是有毒有害的，回收成本较高，因此一般对其进行氧化处理。氧化处理的方法是：将氧气和挥发性有机化合物进行化学反应，反应完毕后的生成物是二氧化碳与水，这个过程类似于燃烧的过程，因为有机废气中的挥发性有机化合物浓度往往并不高，因此在氧化反应的过程中不会有火焰产生。氧化的具体过程分为两种情况，一是以持续加热的方式使含挥发性有机化合物的有机废气逐步升温，并渐渐到达能够发生氧化反应的条件；另外一种方法是在有机废气之中假如催化剂，一般来说以铂、镍等金属充当催化剂。在催化剂的作用之下，有机废气里所含有的挥发性有机化合物逐渐与氧气发生反应。

2.4生物法

这种处理方法首先以一定的介质培养微生物，并使之处于适合微生物生长的温湿度环境，有机废气中的碳氮等元素能够在微生物的作用之下逐步发生分解，并最终转化为无害的二氧化碳、水、无机盐等。随着环保的呼声日益迫切，这种方法正在得到大力的推广。

3、有机废气处理技术展望

随着科学技术的持续发展，不少国家对废气废水的处理技术均进行了深入的研究，并不断开发出更加有效的新技术，下面进行阐述。

3.1 膜分离技术

这种技术是使有机废气途经一个膜结构，通过该膜的半渗透性特征进行气体的过滤处理。在有机废气中包含了各种各样的成分，这些成分的性质有所区分，因此在半透膜之前的通过程度有所不同，通过膜的控制，能够有效地将有机废气中的污染有害成分分离出来，从而达到空气净化的效果。

3.2等离子体技术

这种技术的目标是构建一个等离子体，构建方法一般是以高压放电的模式瞬间生成活性离子。这些活性离子能够使有机废气中的碳氢键和碳碳键发生断裂，从而有效地改善有机废气的污染性，并产生无害的二氧化碳和水，因为此法成本低、技术要求不高，因此正在得到大规模的推广使用。

4、 结束语

只有深入研究有机废气的处理技术，才能在化工行业高速发展壮大的同时，实现对环境的保护。当前可选择的有机废气的净化方法非常多，并且具有各自的优缺点和使用范围，而在对其选择时，最重要的依据便是能否达到环境保护的实效性。传统的有机废气处理方法应用依据比较广泛，而为了继续节约成本、提升效果，还应不断地开发新的工艺。我国正处于发展的快车道，一方面必须进行经济建设，另一方面则应重视环境保护。只有不断开发更新更好的技术，才能实现化工行业的可持续发展，才能增强其综合竞争力。

参考文献：

[1]张旭东.工业有机废气污染治理技术及其进展探讨[J].环境研究与监测，2005，18（1）：24-26.

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摘要:

从热力学的角度对蓄热式氧化炉系统加以分析，了解了蓄热体在热力系统当中的巧妙应用，从而更加明确了余热炉等各组成部分的设计方向。

关键词:

蓄热式氧化炉;有机废气;系统;设计

0引言

在印染、印刷、电子、有机材料等行业的生产过程中存在材料烘干的工序。烘干过程中会挥发出一定量的有机物混合在热空气中形成有机废气排出，严重污染环境，然而这些有机物均为可燃物质，排放也是一种能源浪费。蓄热式氧化炉就是处理这些废气的一种产品，它将废气中的有机成分燃尽，并将产生的热量反馈回生产线，实现节能环保的目的。此项技术源于国外，近些年来在国内也得到广泛的应用，系统的设备组成与工艺流程也在不断变化。我公司已为多个RTO项目配套导热油炉、换热器等设备。如果对整个RTO系统有详细的了解，更有利于提高产品的设计性能，与整个系统实现更完美的匹配。RTO的工艺流程常根据蓄热塔的数量不同而变化，双塔式RTO是一个基本型(见图1)，多塔式RTO由双塔式发展而来。笔者现以一个双塔式RTO的项目实例来说明此系统的设计原理。

1项目概述

某印染厂利用有机溶剂将染料溶解，有机溶剂由甲苯、丁酮和乙酸甲酯组成。溶解后的染料通过涂布生产线附着在塑料薄膜上，薄膜上同时也附着了有机溶剂。工厂配备了燃煤有机热载体炉，利用导热油带散热片，将热量转化成热风，最后在烘箱中利用热风将薄膜上的有机溶剂烘干气化，脱离薄膜，从而得到了生产所需的产品。另一方面，大量有机溶剂成为气态，混合在热风里成为有机废气等待处理。该工厂内有多条生产线。每条生产线均有一个有机废气的出口。该印染厂的RTO工艺流程见图2。双塔式氧化炉结构简图见图3。

2关键参数

充分了解有机废气中各组份的理化参数是设计的关键。参数见表1。

3热平衡及节能计算［1］

3．1求废气燃烧后的烟气成分比例

根据下列反应方程式进行计算，部分计算结果见表2。C7H8+9O2=7CO2+4H2OC4H8O+6O2=4CO2+4H2O2C3H6O+9O2=6CO2+6H2O

3．2求废气燃烧温度

根据废气燃烧后生成的烟气成分制定焓温表［2］，见表3。废气燃烧每小时产生的热量为:62．5×42257+125×34612+62．5×23220=8418870(kJ/h)我们发现有机成分燃尽产生的热量只能使烟气升高约138℃。这时蓄热塔的作用开始体现。塔内蓄热体由带孔陶瓷砖组成，蓄热塔分为A、B两区。在系统启动时先采用轻油辅助燃烧将陶瓷加热，废气通过陶瓷砖的孔洞吸收了砖的热量之后，温度升高至设定的712℃。废气在这个温度下自燃，释放出热量，使烟气温度达到目标值850℃。分解后的高温烟气从B区蓄热体经过，将热量传给B区的陶瓷砖，自身温度降至170℃并排放。随着辅助燃烧器的关闭，A区温度由于有废气的冷却作用，不断降温;而B区温度逐渐升高，系统排放温度也逐渐升高。当排放温度超出设定值180℃时，烟气切换阀动作，废气改从B区进、A区出，形成稳定循环的工作状态。

3．3求蓄热陶瓷的理论用量

可以发现，蓄热体可灵活转换的热量应有能力把烟气从160℃加热到712℃。查焓温表可得到此部分热量为35253MJ/h。作为相互传热的陶瓷与烟气，两者的参数一直在变化，每个切换周期内不同时段的传热率也一直变化。为了便于计算，首先要设定切换频率，并假设温度区间参考计算。该项目切换周期设定2min，2min的时间内传热量应为1172MJ。蓄热砖的参考温差取340℃，陶瓷比热0.84kJ/kg•℃，计算可得单区蓄热砖的理论最小重量为4104kg。

3．4节能计算

烟气排放的热损失通过热力计算可得1214MJ/h，散热损失根据锅炉的经验定为1．3%。则损失的热量总计为1323MJ/h，可用热量为7091MJ/h。余热的利用方式为:从A、B两蓄热区的炉膛空间内，将高温烟气引出，带余热利用设备。根据焓温关系反算可得，高温烟气的引出量为7150m3/h(标态)。由此可知，该RTO系统在稳定工作状态下，可回收的热量是7091MJ/h。

4余热利用

根据热力计算，可从炉膛引出加以利用的最大烟气量是7150m3/h(标态)，最高温度是850℃。炉膛内部压力约为2000Pa。烟气含尘量极少，属于洁净烟气。要将余热烟气中的热量转化为导热油的热量返还回车间的散热片，需要一台余热有机热载体炉。烟气的条件很好，所以锅炉可选的结构也有很多种，该项目选择的结构为翅片管错列布置形成的管束，烟气横向冲刷管束传热，卧式布置。在余热炉烟气出口安装调节风门，调节通过的烟气量。采用炉膛温度信号控制，保证炉膛内的温度满足有机成分氧化分解的要求并最大限度地供应热能，回收利用。

5控制系统

5．1炉膛温度自动调节

炉膛温度的控制是整个控制系统的关键，是废气得到充分处理的保证，而且温度的变化与多种因素有关。

(1)炉膛温度与废气浓度的关系

当废气有机成分浓度降低时，有机成分分解获得的热能降低，直接导致炉膛温度降低，可设定炉膛低温值，减小去余热锅炉的烟气量。当调节风门全关时，炉膛温度仍然低于设定值，需开启辅助燃烧器。此情况说明废气分解产生的热量已经低于系统自身的散热损失与排烟损失的总和。如果废气浓度大于设计浓度，炉膛温度会超高，可增大余热引出的烟气量调节。增大的烟气量视热载体温度需求而定。必要时做紧急排放，将一部分炉膛烟气直接排放到烟囱来降低温度。

(2)炉膛温度与余热利用的关系

过量引出炉膛烟气会导致炉膛温度降低，可通过调节风门控制。

(3)炉膛温度与废气量的关系

项目是根据系统的最大处理量来设计的，所以常遇到废气量低于设计值的情况。处理方法与废气浓度降低的方法相同。

(4)炉膛温度与蓄热体切换频率的关系

一般来讲蓄热体的质量都有较大余量，切换频率可以降低，可以维持较稳定的炉膛温度。当设计的蓄热体质量偏小时，只有提高切换频率才能提高炉膛温度的稳定性。如果切换频率与蓄热体质量不协调，很可能造成快速降温甚至熄火的情况。

5．2系统风机自动调速

系统风机将生产线废气吸入风机，然后鼓入蓄热体进入炉膛。风机变频控制，根据废气量进行调节，并满足炉膛的压力足够克服蓄热体对烟气的阻力的要求。

5．3智能报警

炉膛设置关键点的温度控制与报警;蓄热段设置多个位置的温度传感器，实时监控报警;炉膛低压报警与差压控制。

5．4相关标准

余热有机热载体炉的控制需符合《锅炉安全技术监察规程》，辅助燃烧器及系统符合相关国家标准即可。

6总结

根据现场实际的使用情况，烟囱进烟处有机物的浓度小于50mg/m3(标态)，达到国家排放标准要求;废气的处理效率达到了99%。该系统的技术核心在于蓄热体与烟气的热量转换、燃烧的控制与烟气的往复切换，涉及到了燃烧学、传热学、流体力学等基础知识。整个RTO的技术并没有超出我们熟知的锅炉基础知识，但通过一些新颖的结构、部件及系统的配合，达到了理想的效果。当然RTO也有很多其他的变化值得我们钻研。

参考文献：

［1］徐旭常．周力行．燃烧技术手册［M］．北京:化学工业出版社，2008．

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关键词：活性炭纤维；废气处理；环境保护

中图分类号： [U491.9+2]文献标识码：A 文章编号：

我国现代化事业中的一项最基本的国策便是环境保护，是当今人类面临的较为严峻的问题。为建设资源节约型和环境友好型社会，环境保护已经放置到我国经济发展的日程中。造成环境污染的原因较多，其中工业企业在生产的过程中会产生各种各样的有机废气，严重威胁人类健康，并造成大气污染，还会造成能源浪费。如生产出的聚氯乙烯会排出氯乙烯气体，生产双氧水会排出的是重芳烃气体等等，几乎每行每业都会有一定的化学废气排出。此类有机废气的排除并没有得到一定的处理，近年来活性炭纤维在废气处理过程的应用进行分析，详细情况如下。

1.工业废气危害

废气主要分为两大类，有机废气和无机废气，有机废气是指在工业生产过程中产生的，其主要成分为挥发性有机化合物，无机废气是指氮氧化物废气、二氧化硫废气等。

具有挥发性的有机化合物一般是指室温之下饱和蒸汽压＞70.91Pa，或沸点＜260℃，包醚、酯、醇、醛、酮、氯代炭氢化合物、芳香类炭氢化合物、括脂肪类炭氢化合物等。有机废气是指可挥发性的有机化合物，其是一种有害的、有毒的气体，若是不对其进行处理便排放到大气当中，会严重给环境造成污染，若是长时间接触有害的气体或者吸入有害气体，人体造血功能及神经系统均会受到一定的影响，抑制其功能发挥，严重的甚至威胁患者生命健康。有机废气主要来源于工业生产的过程，例如电子元件、橡胶、印刷、石油化工、农药、医药、纤维、塑胶等行业。近年来随着社会的发展，生活水平和物质文明逐渐提高，人们环境保护的意识也在增强，人们已经将焦点逐渐放在环境污染和其对健康的影响。

2.有机废气的处理方法--活性炭纤维

常用有机废气处理的方法有吸附法、变压吸附法、吸收法、冷凝发等，但是有机废气的处理与技术不能顾满足日益增长的经济发展和环境保护。新型吸附材料---活性炭纤维在近几年来已经逐渐发展成为主要的有机废气回收方法。和传统的气体处理方法相比较具有吸附效率高、吸附设备小、吸附容量大等等显著的优点，且有机废气资源利用率得到了高等的优化，已经被视为最有效的净化废气的方法，近些年来已经收到广泛研究人员及大部分企业的关注和重视。

3.活性炭纤维的应用

活性炭纤维是第三代新型的功能吸附材料，和传统活性吸附材料比较具有以下优点：①吸附选择性强。因为活性炭纤维表面具有较多活性官能团，如胺基、内酯基、烯酮基、羰基、羧基、羟基等，此些提高了活性炭纤维对部分气体吸附选择性。②表面积较大，吸附容量高。活性吸附纤维中的微孔较丰富，而且孔径均匀，而且有效孔达到95%，比表面积达1000-2500m2/g，大于粒状活性炭数倍，所以活性炭纤维的吸附容量比粒状活性炭要高于10倍以上。③脱附、吸附快，耗能低，再生方便。颗粒活性炭颗粒直径较大，分布较宽，吸附气体需要经过过度孔和打孔曲折路程便能够达微孔被吸附。活性炭纤维的直径一般是10μm-13μm，微孔分布窄，孔道前，容易和吸附质接触，扩散阻力小，吸附率较高。气体在孔内扩散、脱附、吸附的速度快，行程短，约为颗粒活性炭效果的10倍-100倍。具有耗能低、再生彻底容易。对于相同有机废气处理，活性炭纤维的填充厚度和再生耗能仅是活性炭的10%-20%之间。④寿命长、强度高、不能产生二次污染。活性炭纤维具有较高的轻度和很好的柔韧度，经过反复再生，不容易粉化，对于吸附回收有机物和净化后气体不会造成第二次污染。⑤性状多样、便于工程应用。活性炭纤维的形状有纸、毡、网、布等，气体可通过气阻小、流速慢、吸附层面大，为工程应用提供了较大的方便性和灵活性。⑥可吸附低浓度的气体。因为活性炭纤维直径孔小，范德华立场叠加，低压下对低浓度气体分子变现出较好吸附率。

活性炭纤维具有传统吸附剂无法比较的有意特性及吸附性，其问世之后就引起了各个国家学者广发的关注，具有广泛应用前景。在气体回收净化上，活性炭纤维可以对各种气体分子进行吸附，特别是有机废气分体便会表现出很强的吸附能力。所以广泛的将活性炭纤维应用在医疗、化工及环保等各个领域中，有效的处理有机废气。在国内活性炭纤维应经被应用于各种有机废气回收和净化，最早使用活性炭纤维过滤放射性碘辐射的国家是美国，并且利用活性炭纤维回收净化喷漆申城过程中产生有机废气，日本在90年代初便利用活性炭纤维回收氟炭物气体或者其他有机废气。截止到现在，美国、日本、英国及前苏联已经是使用和制造活性炭纤维的主要大国。在国内活性炭纤维是对有机废气净化和回收主要集中在石油化工的行业，从有机尾气或者废气中回收有机溶剂和有机废气；在喷漆行业，回收喷漆净化过程中会产生大量的二甲苯、甲苯有机废气；涂装的行业，回收净化生产中大量的醋酸丁酯废气；胶片行业度回收净化感光胶片所产生二氯甲烷废气。

在印刷行业，活性炭纤维的应用也初见成效，主要被用于在油墨印刷过程中产生的有机废气像有机溶剂型油墨产生的苯、二甲苯、丙酮、丁醇、乙酸乙酯和无苯油墨产生的乙醇、异丙醇或正丙醇、乙酸乙酯或乙酸丁酯等有机废气的回收净化。相关雪珍使用活性炭纤维净化印刷过程产生的乙酸乙酯、甲苯、丁酮和丙酮等有机废气。实践证明，采用活性炭纤维网收净化油墨印刷生产过程中产生的有机废气，具有回收净化效率高、设备装置结构紧凑、安全节能，回收有机溶剂可用于再生产，节约资源，环境效益与经济效益显著，投资回收期短等特点，是同收净化油墨印刷生产中有机废气的首选技术。

小结：

在当今社会中，从环保的角度来处罚，有机废气资源化循环利用主要为新型有机废气回收净化技术将是邮寄废气处理技术的发展趋势，且具有运行费用低、耗能低、零排放，无二次污染。活性炭纤维已经被应用于多个先进的领域中，特别是资源回收、资源保护、环境治理等，对着人们生活水平不断的改善和进步，国家队环保要求越来越严格。且参照国外发展情况及国内市场的需求，工业企业在制造的过程中应用活性炭纤维的开发，其会企业创造巨大的环境效益、社会效益和经济效益。若是在以后的发展中能够得到地方政府或者国家的大力支持，那么活性炭纤维逐渐发展将会为能源、环保带来较大的贡献，实现循环利用，为我国可持续发展做出一定的贡献。

参考文献

[1]张建军.发展环保技术实现资源节约型和环境友好型社会“活性炭纤维有机废气回收装置”技术在印刷、干复领域生产过程中的应用[A].中国塑料加工工业协会复合膜制品专业委员会2008年年会暨技术交流大会论文集[C].2008.

[2]李洪美,迟广俊.活性炭纤维改性对印刷废气中乙醇吸附的研究[A].中国环境科学学会2008年学术年会论文集[C].2008.

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[关键词]石油化工；废气；处理技术；新进展

中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0029-01

引言

随着经济的快速增长，石油化工行业的高速发展，其带来的污染问题也越来越突出，危害也越来越严重。三废污染处理已成为世界各国的共同研究课题。尤其是近年来愈发严重的气候变化、生态危机已经给石油化工企业的发展敲响了警钟。三废污染中最为显著的废气污染与生态的变化关系最为密切，臭氧层的破坏，温室效应的产生等等要求企业要拿出行之有效的废气处理方案，使用科学有效显著的废气排放处理技术。

1 石油化工废气的主要污染物及其来源

石油化工行业在生产的过程中都会产生出大量的废气，下面分别对这些废气中的主要污染物及其来源进行简介。

1.1 石油炼油

由于石油炼油工艺相对比较复杂，故此其在生产过程中产生出来的废气也相对较多，具体包括以下几大类：①氧化沥青尾气。该废气中的主要污染物是苯并花。沥青装置是这类废气产生的主要来源。②催化再生废气。其中的主要污染物有二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳和尘。这类废气产生的来源是催化裂化装置。③燃烧烟气。主要污染物除了包括催化再生废气中的几种之外，还有氮氧化物。这类废气的产生来源有锅炉、加热炉以及焚烧炉等等。④含硫废气。主要污染物包括氨、二氧化硫、硫化氢。产生来源有气体脱硫、加氢精制、含硫污水汽提、含硫尾气回收处理。⑤臭气。主要污染物包括酚、硫、醇及二氧化硫。产生的来源有脱硫、污水及污泥处理、硫磺回收、油品精制。⑥总烃。这是石油炼油过程中产生最多的污染物，其来源也非常之广，几乎炼油的各个环节都会产生。

1.2 化工生产

①燃烧烟气石油。主要污染物为二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物和尘。具体来源包括锅炉、加热炉、裂解炉、焚烧炉和火炬。②工艺废气。具体包括烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃、醛、酚、酉旨、醇、卤化物、卤化烃、二氧化硫、氧化物、一氧化碳、氮氧化物、氰化物等等。工业废气产生的来源包括甲苯装置、对苯二甲酸装置、环氧氯丙烷装置、甲醇、乙醛、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶等等。

2 石油化工废气的处理方法

石油化工企业在废气处理过程中的方法很多，从其作用原理上讲则分三类：物理处理方法、化学处理方法和生物处理方法。

2.1 物理处理法

①吸附法主要用于对一些刺激性有机化介物的吸附，使用的载体一般是活性炭，因其表而积大，吸附能力强，再生能力好，可用于刺激性废气的脱臭处理。过滤法则主要用在粒径较小的油烟雾的处理上。②过滤法的处理介质常为玻璃纤维，因为处理的油烟雾自径小，遇冷时会快速凝结，通过玻璃纤维能有效滤除有害的物质。

2.2 化学处理法

化学处理法主要是催化法，催化法的种类也很多，在催化中常用的催化剂也分贵金属和非贵金属、非金属三类。除催化法之外，放电分解也是一种较为常见的废气处理方法，其主要作用机制是利用高电压放电产生非热平衡等离子的过程中产生的高能电子破坏碳原子与碳原子、碳原子与氢原子形成的化学键，再经化学置换反应，将有害化介物转化为无害化介物排出。

2.3 生物处理法

生物处理方法是利用微生物分解处理废气的方法，微生物处理废气是基于废水处理方法发展起来的，对易溶于水的有害气体可以考虑将其溶解在水中利用细菌进行降解，对于难溶于水的有害气体，则需在真空中进行细菌讲解。

3 石油化工废气处理技术的新进展

目前，较为常用的石油化工废气处理技术主要有放电等离子体技术、生物分解技术以及iT02光催化技术。下面分别对这三种技术及其相关的研究进展进行介绍。

3.1 放电等离子体技术

该废气处理技术常被用于工业尾气的处理，其主要是通过高电压的放电形式获得非热平衡等离子体，在这一过程中会生成大量的高能电子，利用这些高能电子可以破坏C-H和C-C等化学键，进而使工业尾气分子中的H、Cl以及F等发生置换反应，最终生成H20和C02，这样一来便可以使这些工业废气全部变为无害物质。目前，国内外将这种废气处理方法列为处理工业废气最有效的几种方法之一。正因该方法在处理工业废气中的有效性较高，使国内外的专家学者加大了对该项技术的研究力度，研究方向主要有协同催化剂和反应器这两个方面，并取得了一定的进展。①协同催化剂。为了进一步提高等离子体对污染物的去除效率，研究人员进行了大量试验，最终发现在等离子体中加入一定剂量的催化剂可以显著提高污染物的去除效率。同时一些专家学者还对有害大气污染物在低温等离子体化学处理中金属氧化物的催化活性进行了研究，相关的研究结果表明在不使用Mn02作为反映催化剂时，苯的转换率仅为30%左右，而使用Mn02作为催化剂参与反应时，苯的转化率能够达到90%以上。②放电反应器。放电反应器是等离子体产生的主要装置，其性能和结构直接决定着有机污染物的去除效果。近些年里一些专家学者加大了对放电反应器性能的研究力度，并取得了一定的进展。

3.2 生物分解技术

该技术是在微生物处理废水的基础上发展起来的一种有机废气处理方法，其主要是利用微生物的正常生命活动将有机废气转化为无机物的一种技术。近年来，国外的一些研究者对该技术处理VOCS在微生物菌群培养、动力学模型机设备工艺等方面进行了相关研究，通过数学模型的建立为设计和过程优化提供了可靠依据。国内的一些专家学者则将研究的重点放在了反应器中微生物的生长状况方面，通过研究发现，当被处理污染物的成分及微环境不同时，会繁殖出不同的微生物种群。对于一些水溶性较好的污染物可以通过一些生存在水中的细菌来完成生物降解，而难溶于水的污染物则可采用真菌代替细菌来完成降解。

3.3 ITOZ光催化技术

该技术以其自身具有的诸多优点，如化学稳定性好、容易获得、成本低廉、无毒等等，在近些年里逐渐受到关注。其属于一种较为理想的催化剂，也是目前为止在废气处理中应用最多的一类催化剂。研究人员通过对该催化剂的改性，使其光响应的范围进一步扩大，有效地降低了电子复合率，显著提高了催化效率。同时经过实验研究发现，复合薄膜的活性要远远高于单一薄膜，掺杂复合薄膜的光降解率较之未掺杂前有显著提高。虽然Ti02光催化技术在处理工业废气方面具有反应速率快、不受溶剂中的分子影响、反应效率高、容易回收等优点，但该技术在实际应用过程中也存在一些问题，为了使该技术获得更为广泛的应用，许多专家学者针对技术应用中的不足展开了深入研究，如针对贵金属表面沉积、强酸化等问题进了研究，进一步提高了可见光的利用率及催化量子的效率，并且还将热催化、等离子体以及微波场等技术与光催化进行藕合，并在有机污染物气相光催化降解中进行了应用，结果表明能够显著提高光催化过程的效率。

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【关键词】氟化物；氟化氢；氢氧化钙；脱氟工艺；玻璃钢吸收塔

前言

传统普通玻璃行业原材料主要是硅酸盐和二氧化硅，有色玻璃在普通玻璃熔融阶段加入金属化合物、大量氟化物、少量的敏化剂（如CuO）和溴化物。在窑炉燃烧后的废气中含有大量氟化物，遇水会生成氟化氢气体。氟化氢是剧毒气体，人体吸入或皮肤接触后会对健康造成损害。玻璃窑炉排出烟气含有大量氟化物，对大气造成严重污染。本项目的业主为保护大气环境和周边人员的健康，委托我司对其玻璃窑炉的废气治理进行技术整改。

1 氟化物的危害

大部分氟化物遇水会生成氟化氢，氟化氢（HF）溶于水生成氢氟酸。氢氟酸对皮肤有强烈刺激性和腐蚀性。

眼部氢氟酸灼伤表现为球结膜水肿、出血、角膜可迅速形成白色假膜样混浊、基质水肿、复发性上皮糜烂、脱落，处理不及时可引起穿孔。

吸入高浓度的氢氟酸酸雾，可引起中毒性肺水肿、手足抽搐、心律失常、低血钙、低血镁、高血钾，严重者心室纤颤致死，甚至引起反射性窒息。

氢氟酸可经皮肤吸收而引起严重中毒。人体摄入1.5g氢氟酸可致立即死亡。

2 吸附氟化氢的原理

工业玻璃窑炉废气中氟化物主要成分是氟化氢和少量不溶于水的氟化物尘粒，脱氟的主要手段是去除氟化氢和和氟化物尘粒。氟化氢与氢氧化钙反应能生成难溶于水的氟化钙。石灰的成本低，采用氢氧化钙作为吸收剂，将节省脱氟系统的运行成本。副产物氟化钙是难溶物质，容易分离出来。本项目采用熟石灰（氢氧化钙）吸收烟气中的HF。化学方程式如下：

3 脱氟工艺流程

图1

如图1所示工艺流程：

玻璃窑炉排除的烟气由引风机送入吸收装置，待处理的烟气在吸收装置内洗涤净化，净化后的烟气由防腐净烟道送入烟囱达标排放。

本方案采用石灰浆液做吸收剂。循环泵将循环池的石灰浆液提升至吸收装置内，熟石灰与烟气中HF反应生成氟化钙，在脱氟的同时，不溶于水的氟化物被脱硫液湿润而捕集进入脱硫液。从吸收装置排出的脱硫液，自流进入循环池。

随着脱氟反应进行，循环液密度升高，密度计控制抽出泵抽出循环液，抽出的循环液到沉淀池进行固液分离。由于氟化钙和大部分氟化物均不溶于水，只需要自然沉降后便可分离出沉渣和上清液。沉渣捞起到干渣池， 干渣池沉渣自然风干后，交给有资质的处理公司定期外运处理，副产物氟化钙纯度高，具有一定经济价值。

在制浆池中补充石灰，制浆补水来自工业用水和回用清液。当循环池pH值或液位过低时，制浆池的新鲜石灰浆液用石灰泵抽到循环池，使循环池的pH值和脱氟物质浓度维持在工艺范围内。

4 玻璃钢吸收塔介绍

我司生产的玻璃钢吸收塔，在力学计算上所取的保险系数较大，另外在塔外建造钢砼支架，支架和吸收塔连成一体，使玻璃钢吸收塔的强度和刚度得到有效的保证。同时也便于检修操作，对于抗紫外和抗老化问题，除了制造时在树脂内加入足量的相关助剂外，还在成品塔的外壳上涂刷高温抗紫外漆，防止紫外线直接照射玻璃钢塔体。对于高温烟气，我们在塔的下部设计了降温段，使烟气在入塔瞬间便降到70℃以下，完全避免了高温烟气直接接触塔体，通过以上措施，使玻璃钢吸收塔基本上免于维修，其寿命保证在15年以上。

5 脱氟系统分部说明和详细参数

5.1 吸收塔

系统作用：吸收烟气中的氟化氢和去除烟气中的尘粒。

基本参数：处理风量：20000Nm?/h；烟气流速：2.5m/s；烟气温度130℃。

设备形式：吸收塔主体材质为耐磨耐蚀玻璃钢，要求耐温180℃。

塔体设备尺寸：φ2.2m×20m。

净烟道：材质为耐磨耐蚀玻璃钢，要求耐温180℃。

5.2 循环系统

系统作用：将脱氟循环液抽到吸收塔内，各设备采用耐酸耐腐材质制造。

基本参数：液气比：10L/Nm?；

主体配套设备：

（1）循环泵―流量：100m?/h；扬程：20m；数量：2台。

循环泵管道采用国标1.6MPa 压力的PVC给水管。

（2）pH值计―玻璃电极要求防氟，要求4～20mA输出；数量：1台。

注：氟化氢会腐蚀普通玻璃，玻璃电极必须采用防腐玻璃。

6 处理效果和结论

7 结论

检测报告显示，处理后烟气的氟化物浓度未超出国家标准要求的排放浓度。到目前为止，脱氟系统已经稳定运行超过一年时间。吸收塔和各个设备、管道均没有出现腐蚀、渗漏现象，且吸收塔内没有结晶或堵塞。从本项目完工投入运行后，周边环境的大气明显改善，烟囱排烟由原来黄色烟雾变成白色水蒸气，良好的处理效果受业主和当地环保局的一致好评。

参考文献：

[1]张锐.玻璃制造技术基础[M].化学工业出版社.

[2]李平.东莞发现"氢氟酸"剧毒瓶环卫工中毒[N].南方都市报.

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关键词：有机废气，处理技术，研究分析

中图分类号：U491文献标识码： A

引言

近年来，我国社会经济在不断地快速发展中，然而以“先污染、后治理”的发展道路和发展模式所付出的代价也是异常沉重的，由于长期以来粗放型的经济增长方式，生态环境受到了严重的破坏，大气污染的环境问题尤为突出。其中，在浙江东部，较为典型的大气污染就是合成革有机废气，特别是温州、丽水的许多居民区都能经常闻到工业企业排出的各类“臭气”，人民群众的生活环境受到了严重的影响。大气污染治理的难点之一就是有机废气，它具有危害大、治理难等特点。有机废气随着人类的呼吸系统进入体内，使体内的细胞发生变异甚至癌变，严重危害了人们的身体健康。因此，我们必须重视对有机废气处理技术的研究，加大对环境保护的投资，以保障人们的身体健康。

一、合成革的理化特性

合成革主要是模拟天然革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料制品，通常以经浸渍的无纺布为网状层，微孔聚氨脂层作为粒面层制得。具有近似天然皮革的特性，外观光泽柔和，手感柔软，真皮感强，强度好，其已日益得到市场的肯定，广泛应用于鞋、箱包、家具等行业。

二、聚氨酯(PU)合成革废气污染因子及危害

（一）聚氨酯(PU)合成革废气主要污染因子

PU合成革的主要原材料是聚氨酯树脂，其主要废气有PU革湿法生产线废气、PU干法生产线废气、二甲基甲酰胺(DMF)精馏回收系统废气、锅炉燃煤废气等。在不同的工艺/流程中会产生不同的污染因子:例如湿法工艺中主要会产生DMF;干法工艺主要会产生DMF、丁酮、甲苯等;(DMF)精馏回收系统会产生二甲胺等恶臭废气;锅炉废气中主要是烟尘和SO2等等。如果有后处理工序，还可能产生成分复杂的有机废气污染。

（二）聚氨酯(PU)合成革废气的危害

聚氨酯合成革在生产过程中需要经过湿法工艺：预含浸、预凝固、涂布、凝固、水洗、烫平、烘干、收卷和干法工艺：面涂、烘干、底涂、烘干、冷却、三涂、烘干、贴合、烘干、剥离等多种复杂的物理化学过程，使用了大量的化工材料，除一小部分被吸收外，大部分进入到废水、废气中造成污染，对人体、土壤、大气、动植物生长均容易产生危害，其中危害性最大的物质是DMF。DMF化学性质稳定，化学式为HCON(CH3)2，DMF可以经过呼吸道、消化道和皮肤进入人体内，具有一定的毒性。

三、聚氨酯(PU)合成革废气处理工艺

低浓度有机废气的净化处理在国内外都是环境保护的难题之一，一般的处理方法有焚烧法、吸收法、吸附法、催化燃烧法、冷凝法、静电法。而随着合成革工艺的改变，目前，一般采用水喷淋塔吸收并回收废气中DMF，或者活性炭吸附废气中有机溶剂，再经直接燃烧处理：

（一）水喷淋吸收。一般采用填料塔或喷淋塔作为吸收设备。水作为吸收溶剂来吸收废水中的有机物质。该种方法虽然能较好地除去废气中的DMF，但对甲苯和丁酮的去除率很低，甲苯和丁酮依然随着废气排入大气中。因此，目前较为普遍的就是采用串联多级吸收塔，循环吸收，直到允许排放浓度才放空。

（二）活性炭吸附。使用活性炭吸附的原理是先将废气冷却，再以活性炭吸附。而后用低压蒸气将溶剂析出，再冷却成液体，重力分离或蒸馏精制。现多采用吸附饱和后直接送去燃烧的方式，因此，运行费用高，一般企业难以承受。

四、PU合成革DMF精馏回收系统恶臭污染因子分析

聚氨酯(PU)合成革就是将基布用PU溶液处理成合成革基布再经贴膜和压花而得的制品。PU合成革生产过程中使用了丁酮、二甲基甲酰胺(DMF)、甲缩醛等各种有机溶剂,对环境造成严重影响。随着环保要求的提高,各PU合成革厂家开始对有机溶剂进行了回收,最为普遍的方法就是采取多塔精馏与蒸汽吹脱联用回收DMF等有机溶剂,经济效益明显,但塔顶水仍然产生恶臭气味,并成为了制约该行业发展或生存的关键因素，然而对于塔顶水的成分分析,以及应该如何采取更加有效的治理方法彻底消除这些气味,目前的研究并不是很多。行业内普遍认为这些恶臭成分可能是DMF的分解产物二甲胺,而且也采取了相应的治理措施,但合成革企业附近的恶臭气味仍未被消除。本研究利用气质联用(GC－MS)方法对塔顶水浓缩液进行了分析,推测了其主要有机成分,分析恶臭污染源可能是二甲胺与三甲胺等,并进一步摸索了两种有机胺的气相色谱分析条件,为塔顶水的监测、治理提供提供基本的根据。

（一）实验方法

1、样品采集与处理方法

塔顶水浓缩液采自已经安装了三塔精馏装置的某PU合成革工厂现场储罐。采样量500 mL，采样期间,精馏正在运行,采样后立即用密封带回实验室,刚采集的样品温度大约40-50℃,一部分样品冷却到室温后用氯仿萃取,用于安捷伦色谱仪进行气质联用(GC－MS)分析;另一部分样品冷却后通过顶空进样或者直接进样进行GC分析,与标准溶液分析结果进行比较。

2、分析仪器型号与分析条件

塔顶水浓缩液样品GC－MS与GC分析条件:仪器型号为安捷伦6890/5793气质联用仪器;柱子类型:HP5MS,柱子规格:0.25mm×0.25μm×30m;检测器:FID;进样器温度:250℃;检测器温度:260℃;柱温:60℃－20℃/min－250℃;GC－MS分析分流比:30:1,GC分析分流比为80:1;在GC－MS的仪器上为了避免大量水样进人损坏质谱检测器,采取氯仿萃取方式进样。

（二）实验结果

为了总体了解塔顶水浓缩液的有机成分,找出造成恶臭环境的关键组分,我们用氯仿对水样进行萃取,然后用相同的条件在同一台仪器进样进行GC－MS与GC分析,分析的结果谱图如图l与图2所示。

图1塔顶水浓缩液质谱总图

图2塔顶水浓缩液气相色谱图

表1塔顶水组分GC-MS分析结果

注：MSR.T.*：质谱保留时间；GCR.T*.：色谱保留时间

有机物除了三甲胺以外，其它为均未被列为恶臭化合物。我们用同一个样品，在同等条件下做了GC分析（图2），除了总体保留时间相差0.3分钟、对应有机物出峰强度有差异以外，两个谱图结果非常相似，除了序号1（图1中的水在GC中不会出峰，两图虽然序号1出峰次序都排在第一位，但GC中的序号1成份不能断定），其它组份的出峰时间间隔几乎可以一一对应，归一法分析的结果也列在表1中。

从表1中发现萃取液的三甲胺含量达到了7.12%，这个结果与以往报道认为塔顶废水的恶臭物质主要是二甲胺结论不相符。我们进一步仔细观察图1，发现序号2与序号3之间峰位置略微凸起，推测可能三甲胺峰纯度不好，于是用软件提取三甲胺特征离子碎片（58，42）与二甲胺特征例子碎片（44，28），并做了局部分析图（图3）。从图3可以看出，在GC-MS的分析条件下，二甲胺与三甲胺的峰不能有效分离，同时也反应出在萃取液中，二甲胺的浓度比三甲胺低很多，这可能是因为二甲胺的极性更强，氯仿难于萃取出来的原因。从这些分析结果可以看出，废水中的有机污染物有20余种，恶臭主要是由二甲胺与三甲胺引起，如果要定量分析出废水中二甲胺与三甲胺的真实含量，必须对重新摸索色谱分析条件。

图3三甲胺质谱峰纯度分析图（三甲胺：58，42；二甲胺：44，28）

结束语

聚氨酯(PU)合成革在生产过程中会向环境中排放出大量的含有DMF废气，DMF毒性强。上述的研究工作表明，PU合成革DMF精馏回收系统塔顶废水成份较为复杂，其中含量最高的主要成分为三甲胺或二甲胺，根据文献报道,三甲胺嗅阈值比二甲胺低三个数量级,也就是说,三甲胺比二甲胺臭千倍以上,而且含量高,恶臭应该主要来源于三甲胺，因此,恶臭治理应该重点治理三甲胺,兼顾治理二甲胺。除治理恶臭外，还需综合考虑其它有机污染成份治理，才能使传统的PU工艺达到清洁生产目标。本文的工作为更好治理合成革废气提供了部分基础数据，课题组下一步将更加全面、深入的研究PU合成革DMF精馏回收系统塔顶废水各种样品，为彻底解决PU合成革恶臭问题提供理论依据与实践指导。

参考文献

[1]林华宝. 对PU合成革企业废气污染源管理与验收监测的几点认识与体会[J]. 化学工程与装备,2011,08:220-223.

[2]. 聚氨酯(PU)合成革助剂产业的现状及发展[J]. 国外塑料,2009,12:36-40.

[3]吴育立. 浅谈干法聚氨脂合成革废气的回收和治理[J]. 能源与环境,2007,05:113+115.

[4]杨建军,张建安,吴庆云,吴明元. 合成革用水性聚氨酯树脂的改性研究进展[J]. 精细化工,2013,03:241-247.

篇8

中图分类号：TN405文献标识码：A文章编号：1003-2738（2011）12-0284-01

摘要：大气压等离子体是一项新兴的气体污染处理技术，已成为当前环境领域的研究热点。本文介绍了等离子体的概念及产生方法，概述了大气压等离子体技术在废气处理中的应用进展情况，并指出了今后大气压离子体处理废气的应用研究方向。

关键词：大气等离子体；废气；处理技术；应用

一、引言

随着工业现代化的不断进步和发展，排放到大气中的硫氧化物、氮氧化物及有机废气等不断增加，大气污染造成的大气质量的恶化、酸雨现象、温室效应及臭氧层破坏足以威胁人类在地球上的生存和居住，其后果十分严峻，废气排放造成的环境污染问题逐渐引起人们的广泛重视。废气处理指的是针对工业场所、工厂车间产生的废气在对外排放前进行预处理，以达到国家废气对外排放的标准的工作。一般废气处理包括了有机废气处理、粉尘废气处理、酸碱废气处理、异味废气处理和空气杀菌消毒净化等方面[1]。大气压等离子体技术是一门新兴的环境污染处理手段，其在废气处理应用中具有成本低，效果好、操作简单，无需高价格的真空系统等特点，具有广泛的应用前景。本文主要研究的是大气等离子体技术在废气处理方面的应用进展情况和可行性。

二、等离子体的研究现状及特性

等离子体是一种电离状态的气体，它是由美国科学MUIR于1927年在研究低压下汞蒸汽放电现象时命名的[2]。等离子体被称作除固态、液态和气态之外的第4 种物质存在形态，它是由大量的子、中性原子、激发态原子、光子和自由基等组成，但电子和正离子的电荷数必须体表现出电中性。常见的产生等离子体的方法是气体放电，气体放电等离子体主要分为以下几种形式：①辉光放电；③介质阻挡放电；④射频放电；⑤微波放电。

大气压等离子体技术的实质也就是气体放电原理，气体在电场作用下被击穿而导电，由此产生的电离气体叫做气体放电等离子体[3]。我们把大气压等离子体分为平衡(热)或非平衡(冷)等离子体两大类。如今低气压等离子体己在材料处理领域得到广泛应用，该种等离子体可产生用来刻蚀或沉积薄膜的高浓度活性粒子，然而在运行低气压等离子体时也存在一些缺陷，像真空系统昂贵却需要维修，处理材料的尺寸受到真空室大小的限制。大气压等离子体与低气压等离子体相比，具有成本低、操作方便、无需高成本的真空系统等优点。

三、大气压等离子体在废气处理中的应用

随着我国能源消费的持续增长和机动车保有量的迅猛增加，大量煤、石油与天然气等化石燃料消耗产生的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx) 等废气排放到大气中，环境大气中NOx/SO2比例的改变影响着大气酸沉降，进而在特定条件下产生二次光化学污染，致使空气中臭氧(O3)含量增加，并在空气中形成大量二次细微颗粒物，给公众健康及生态环境造成严重危害。等离子体是近十多年发展起来的一门高度交叉的新学科，是集物理学、环境科学、化学和生物学于一体的全新学科。大气压等离子体是一种新兴的物理与化学相结合的废气处理技术，如今该技术已成功应用于工业锅炉烟气和汽车尾气治理领域。大气压等离子体技术具有对废气净化效率高、能耗低及无二次污染等特点。

（一）大气压等离子体分解气态污染物的机理。

大气压等离子体分解气态污染物的机理为：等离子体中的高能电子在大气压等离子体分解气体污染物中起决定性的作用，数万度的高能电子与气体分子(原子)发生非弹性碰撞，巨大的能量转换成基态分子(原子)的内能，发生激发、离解以及电离等一系列物理和化学变化使气体处于活化状态。电子能量小于10ev时 产生活性自由基，活化后的污染物分子经过等离子体定向链化学反应后被脱除。而当电子平均能量超过污染物分子化学键结合能时，污染物气体分子键断裂，污染物分解，在大气压等离子体中可能发生各种类型的化学反应，反应程度取决于电子的平均能量、电子密度、气体温度、污染物气体分子浓度及共存的气体成分。

（二）大气压等离子体处理废气装置。

大气压等离子体在废气处理中应用的机理是在等离子体中的高能电子、离子、自由基、激发态分子和原子等的作用下，将NOx与SO2被氧化成更易参与反应和更易吸收的NO2和SO3，从而实现对废气的净化处理。

图1是模拟汽车尾气和锅炉烟气同时脱硫脱硝所采用的大气压等离子体处理装置示意图。如图所示，中心铜棒电极被聚四氟绝缘材料固定在放电管的中心且与高压电源的高压输出端连接。铜棒处于放电管的中心能使介质阻挡放电管内等离子体更加均匀，另一方面可防止局部增强放电导致介质层击穿现象的发生，故会提高装置的运行时间。氯化钾溶液作为外电极并与高压电源的低压输出端相连。装置的内电极与电源的高压输出端相连，其位置在内径为16mm的右英管中心。铜棒放在石英放电管的中心是为了使管内放电所产生的等离子体更加均匀分布，以及防止介质层被击穿，从而延长装置的使用寿命。电源低压输出端与装置外电极相连，它所采用的是0.2mol/L的氯化钾溶液。仪器工作时，比例一定的NOx与活性气体(N2、O2、H2O)通过浮子流量计和气体分配器进入放电管，在线废气监测仪Testo 360测定氮化物的浓度变化。在装置放电区域或者气体输出管内，氮氧化物与活性气体粒子会发生反应，经检定，废气通过装置的处理净化，得到的产物都是无污染的，可直接排放到大气中。

图1大气压等离子体处理废气装置示意图

四、大气压等离子体的应用研究方向

为了实现大气压等离子体技术在废气处理的推广应用，今后应加强深入研究大气压等离子体降解污染物的机理。大气压等离子体降解污染物是一个十分复杂的过程，而且影响这一过程的因素很多，虽然目前已有大量有关低温等离子体降解污染物机理的研究，但还未形成能指导实践的理论体系，使其工业应用缺乏理论保障。其次要实现处理装置的大型化与小型化双向发展，处理装置的大型化与小型化是等离子体技术今后发展的两个方向。

五、结束语

随着环境保护的深入发展，大气压等离子技术以其独特而优良的废气处理效果正日益获得环保研究者的青睐，该技术可以用来治理二氧化硫、氮氧化物等给环境以及人类带来严重危害的废气。大气压等离子体在废气处理方面的应用价值很高，目前我国对该方面的研究还只处于初步阶段，如果继续对大气压等离子体在废气处理中的应用展开深入研究，可为我国的大气环境污染整治工作做出突出贡献。

参考文献：

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1资料与方法

1.1一般资料 选择2012年10月～2013年2月我院300例行腹腔镜手术的患者，其中男性患者165例，女性患者135例；年龄22～78岁，平均49.5岁；均为气管插管全身麻醉，其中腹腔镜胆囊切除术82例，腹腔镜左半肝规则切除术1例，腹腔镜脾切除术3例，腹腔镜阑尾切除术26例，腹腔镜肾上腺肿瘤切除术22例，腹腔镜输尿管切开取石术38例，腹腔镜子宫肌瘤挖除术58例，腹腔镜卵巢囊肿剥除术70例。

1.2制作原理与操作方法

1.2.1利用化学反应原理，CO2与澄清石灰水（主要成分为Ca（OH）2）发生化学反应，生成悬浮颗粒CaCO3，烟雾中有毒有害物质沉积于石灰水中，使澄清石灰水变浑。澄清石灰水配置方法：用物为麻醉科所用的CO2吸附剂钠石灰、用空的500ml生理盐水玻璃瓶。步骤为术前将空盐水瓶内盛入约400ml自来水，加入两药匙的钠石灰，盖上瓶塞，静置隔夜（约经6h），即生成为澄清石灰水。

1.2.2操作方法 操作时取无菌吸引器管，一端连接于操作套管鞘侧孔，另一端（出烟孔）由巡回护士将其置于已配置好的澄清石灰水中，并用胶布将吸引器管固定于玻璃瓶上，防止出烟孔从石灰水中滑出。玻璃瓶置于手术床底盘上，防止手术人员将其打翻。腹腔镜手术电切电凝组织产生烟雾时，将套管鞘侧孔开关旋至30°～45°，在12～15mmHg气腹压下，烟雾与CO2形成高速气流从侧孔喷出，经吸引器管道流进石灰水中，发生反应从而被处理。术毕将收集处理废气的石灰水倒入排污管道，钠石灰、吸引器管置于医疗废物垃圾袋，玻璃瓶回收处理。

2结果

2.1玻璃瓶内澄清的石灰水逐渐变浑浊，说明CO2与石灰水发生了化学反应，生成了悬浮颗粒CaCO3，烟雾中有毒有害物质沉积于石灰水中。腹腔镜产生的废气被收集处理了，从而降低了对手术室空气的污染，减轻了对手术人员健康的危害，手术人员不再感觉到缺氧、头晕眼花、恶心、刺鼻等。

2.2套管侧孔开关旋至30°～45°，腹腔内的烟雾迅速排出，即刻恢复术者视野。全自动CO2气腹机能及时补充气体，保持腹内压稳定，不影响手术操作[3]。

2.3 300例手术均获成功，无中转开腹；手术时间30～150min；术中出血50～300ml；术后3～7d出院，可见手术的安全性有了保障和手术速度有了提高。

3讨论

腹腔镜手术必须要有一个清晰的手术视野，电切、电凝组织时产生的烟雾，干扰了手术野的清晰度，使腹腔镜镜面雾化，影响了手术的安全性和手术的速度。清晰的手术野是保证手术成功的关键。传统的排烟方法将操作套管鞘侧孔打开将腹腔内烟雾排出，此时造成了手术室空气污染、危害了手术人员的健康。我科自制的简易废气收集处理器，改进了传统的排烟方法，既达到收集废气的目的，而且对废气进行了简单地处理。另外，手术结束后，气腹机内残余CO2也可应用此方法收集处理，以降低对手术室空气的污染。此方法取材方便、制作及操作简单而且经济适用，更加体现了腹腔镜手术的优越性，使广大患者及手术人员受益。

参考文献：

[1]黄文海，朱江帆.外科手术中产生的烟气[J].中国微创外科杂志，2008，19（4）：134.

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关键词：有机挥发性废气；光催化氧化法；处理；应用

在有机挥发性废气处理上，光催化氧化法能耗小，效益高，且不会产生二次污染，是一种处理有机挥发性废气的较为优异的方法。

1 有机挥发性废气处理及其特征

有机挥发性废气处理是针对工业生产中产生的有机挥发性气体进行的过滤、吸附、净化等处理，使其转变为无毒、无害无机小分子的过程。目前，在化工工业上，有机挥发性废气主要有甲醛、苯系物、甲醛丁醛、乙酸乙酯、糠醛、苯乙烯、油雾、漆雾、天那水、丙烯酸、树脂等。有机挥发性废气通常具有有毒有害、易燃易爆、易溶于有机溶剂、难溶于水、处理难度较大等特征。

2 光催化氧化法

光催化氧化法是一种新型处理有机挥发性废气的方法，该方法主要通过UV紫外光对光催化剂进行照射，使之产生高能电荷-电子空穴对，并在空气中的水、氧等物质的参与下，使附着于催化剂表面的有机挥发性气体转变为二氧化碳、水以及其他无机小分子物质的过程。具体反应过程如下（以TiO2为例）1：

4 结束语

总之，作为一种解决污染的新型方法，光催化氧化法不但能够去除活性炭难以吸附的有机挥发性废气，将其转变为无毒无害的有机小分子物质，而且不需更换其他吸附剂。将光催化氧化法应用于对有机挥发性废气，对于保护自然环境，促进人类可持续发展具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]吕静，张滨，齐广辉，等.TiO2光催化氧化法处理抗生素废水研究进展[J].上海化工，2014，39（1）：7-10.

[2]马虹.油田采出水中多环芳烃的光催化氧化处理方法研究[D].华北电力大学，2012.