挥发性有机化合物减排的技术选项

现在有许多替代解决方案和技术，可减少并清洁生产过程中所产生的挥发性有机化合物 (VOC) 排放。处理技术的选择通常依据其成本、使用场所、处理的空气量、排放浓度以及可能的排放物再利用。

可用的挥发性有机化合物减排技术基于各类机制。了解挥发性有机化合物气体消除所用方法背后的主要机制及其差异这一点非常重要。

焚烧法（氧化）

热焚烧

在热焚烧过程中，挥发性有机化合物气体在高温（> 750 oC）下被氧化，产生二氧化碳（CO2）和水（H2O）。热焚烧有两种主要方法：回热方法和蓄热方法。

回热方法从离开焚烧室的气体中回收热量。其捕获的热量用于加热进入焚烧室的挥发性有机化合物排放物。回热式换热器可实现 60-80％ 的热能回收。

蓄热式热氧化器 (RTO) 基于吸热材料，可以存储从气体中捕获的热量。这些材料位于通过焚烧室连接的单独腔室内，其中的有害化合物被氧化。在使用阀门以改变气流方向的过程中，材料所捕获的热量被用于加热进入的气体。进入第一个腔室的气体被加热至接近氧化温度后流入焚烧室。排出的气体加热第二层吸热材料，最后通过出口烟道排出。该过程的热效率超过 90％。

催化焚烧

在催化焚烧过程中，在比热焚烧所需温度低约 500 oC 的温度下，使用催化剂氧化挥发性有机化合物气体。可使用贵金属和贱金属催化剂。催化焚烧的低温意味着不会产生氮氧化物 (NOx) 和一氧化碳 (CO) 等有害的二次污染物。

与热焚烧类似，回热和蓄热 (RCO) 技术均可用于催化焚烧。

催化焚烧与热焚烧之对比

催化焚烧

• 工作温度低，可节省能源
• 可最大限度减少二氧化碳 (CO2) 排放
• 无氮氧化物 (NOx) 和一氧化碳 (CO) 等二次污染物
• 启动时间快
• 装置体积更小
• 装置重量更轻
• 使用寿命更长
• 可承受低氧水平
• 自动热点大幅降低 (>0.6 g/Nm3)

• 催化剂可能被污染
• 催化剂床层上的压降

热焚烧

• 能源消耗更高
• 二氧化碳 (CO2) 排放更高
• 工作温度更高，从而导致作用于结构的热应力更高
• 工作温度更高，从而导致产生氮氧化物 (NOx) 和一氧化碳 (CO) 等二次污染物
• 工作温度和热容量均更高，从而导致启动时间更长
• 装置体积更大、重量更重
• 维护成本更高
• 气体中需要有至少 8％ 的过剩氧量
• 自动热点更高 (>1.2 g/Nm3)

• 没有污染风险

RCO 和 RTO 之对比

RCO 每年所需的加热能量比 RTO 要少 1088 MWh。这样每年可节省 65,280 欧元（0.06 €/kWh）

火炬烟囱

挥发性有机化合物气体在开放或封闭的火炬系统中烧尽。火炬装置可用于清洁多种排放物，但该技术的燃料消耗量很高，特别是在低浓度时。

吸附

吸附方法将挥发性有机化合物气体引入固体物质（如活性炭）中。挥发性有机化合物气体经由多孔表面被吸附。

吸附可用于清洁挥发性有机化合物含量相对较低的大量空气。

吸收

吸收方法基于通过溶剂流体分散气流，以使可溶性气体组分从气流中被分离出来。吸收所用流体通常是本身不会产生挥发性有机化合物排放的水或温和溶剂。该方法所产生的流出流体是废物，但是可以对其进行后处理，将吸收的化学物质以清洁、浓缩的形式分离出来。

冷凝

冷凝是指将气体变成液体。冷凝通过改变气体的物理状态，能够从气体中分离出一种或多种有害物质。当热气体冷却，达到接近其沸点的温度，或者在这种情况下接近其冷凝点温度时，就会发生这种情况。

冷凝方法主要用于处理高浓度 (> 5000 ppmv) 的挥发性有机化合物和有害空气污染物排放。

生物过滤器

生物过滤基于微生物分解化合物的天然能力。在这个过程中，挥发性有机化合物排放是细菌的营养来源。微生物在潮湿环境中氧化有机成分，产生二氧化碳和水。

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