2.2不同技术处理VOCs气体的流量分布
如图2所示,除冷凝和膜分离外,多数技术所应用的气体流量范围差异并不明显,冷凝和膜分离主要应用于流量小于3000m3/h的VOCs气体处理,这主要是由于冷凝器和膜分离组件的工作原理限制了其应用于大流量气体处理.而催化燃烧、吸附、生物处理等VOCs处理技术的流量应用范围较广,从1000~50000m3/h均有较多工程案例.
2.3不同技术处理气体的VOCs浓度分布
从图3可以看出,不同技术所应用的VOCs气体浓度范围差异较大.等离子体、吸收主要应用于总挥发性有机物(TVOC,表示气相VOCs浓度)浓度小于500mg/m3的低浓度气体,生物处理主要应用于500~2000mg/m3的中低浓度气体,催化燃烧和热力燃烧主要应用于TVOC2000~10000mg/m3的高浓度气体,冷凝和膜分离则主要应用于TVOC大于10000mg/m3的气体.吸附虽然在TVOC500~10000mg/m3都有较多的工程案例,但一般认为,吸附在处理VOCs体积分数小于0.1%(TVOC约2000~4000mg/m3)的气体时,VOCs回收的难度加大、处理成本会相应增高.并且,TVOC过高也不宜直接用吸附技术进行VOCs回收处理.
2.4不同技术处理的VOCs种类分布
依据官能团不同将VOCs分为苯系物、卤代烃、醇、醛、醚、酮、酚、酸、酯、胺、烷烃、烯烃12类.从表1可以看出,某些技术对于VOCs种类表现出一定的普适性和广泛性,如催化燃烧、热力燃烧和吸附等.而另外一些技术则对VOCs种类表现出一定的偏好,例如生物处理较少应用于卤代烃和烷烃处理,吸收和冷凝较少应用于烷烃、烯烃处理,而膜分离的应用案例主要为烷烃和烯烃处理.技术应用于VOCs种类的偏好可以用技术本身的原理和特点进行解释.例如,烷烃和卤代烃类VOCs生物降解性一般比苯系物要差,而许多烷烃和烯烃的沸点较低,也不适合用冷凝法处理.
2.5不同VOCs处理技术的行业应用状况
按照国民经济分类方法,对VOCs处理工程所应用的行业进行归类.其中,化学原料及化学制品制造业又被分为若干个子行业,分析结果如表2所示.
由表2可知,吸附、催化燃烧、热力燃烧、生物处理在VOCs处理方面所应用的行业最广泛.其中,吸附技术在化工、医药、设备制造和印刷行业应用较广,而催化燃烧和热力燃烧法在设备制造、化工、塑料、石油行业应用较广泛,而生物处理则主要应用于废物处理、食品等行业恶臭气体处理(除VOCs外,还含有硫化氢、氨等污染物).
其他技术中,吸收和冷凝主要应用于医药和化工行业,膜分离主要应用于化工(合成材料)行业,等离子体主要应用于食品等行业.