高浓度VOCs废气怎么处理方法|高浓度VOCs废气处理案例

案例一：化工合成车间高浓度 VOCs 废气处理项目

项目背景

某精细化工企业生产医药中间体，反应釜、蒸馏塔等工序排放高浓度有机废气，主要成分为甲苯、乙酸乙酯、丙酮等，废气风量约 5000 m³/h，VOCs 浓度达 8000 mg/m³，具有易燃易爆、气味刺鼻等特点。原直接排放不仅污染环境，还存在安全隐患，企业需满足《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）及地方 VOCs 排放标准（排放浓度≤50 mg/m³）。

废气成分及来源

• 主要成分：甲苯（40%）、乙酸乙酯（35%）、丙酮（20%）、其他 VOCs（5%）。
• 来源：化学反应过程中溶剂挥发、蒸馏塔顶不凝气、物料转移时的无组织排放。

处理工艺流程

1. 预处理：

   • 废气经管道收集后，先通过冷凝装置（-30℃）回收约 70% 的液态溶剂（甲苯、乙酸乙酯），降低废气浓度至约 2500 mg/m³。
   • 冷凝后废气进入气液分离器，去除夹带的液滴，避免后续设备堵塞。

2. 深度处理：

   • 采用 “活性炭吸附 + 蒸汽脱附 + 催化燃烧（RCO）” 工艺：
     • 活性炭吸附床吸附剩余 VOCs，净化后废气达标排放；
     • 饱和活性炭用蒸汽脱附，脱附出的高浓度废气（约 15000 mg/m³）进入 RCO 装置，在 250-300℃下催化氧化生成 CO₂和 H₂O，同时回收热量用于蒸汽加热。

最终效果

• 去除效率：VOCs 总去除率≥98%，排放浓度稳定在 20-30 mg/m³，远低于标准限值。
• 经济效益：年回收溶剂约 500 吨，产值达 300 万元；RCO 装置热回收率 80%，降低能耗成本 40%。
• 环境效益：无二次污染，厂区周边异味消除，安全风险显著降低。

案例二：印刷行业高浓度油墨废气处理项目

项目背景

某包装印刷企业采用溶剂型油墨，印刷及烘干工序排放高浓度废气，风量 20000 m³/h，VOCs 浓度 6000 mg/m³，主要成分为二甲苯、丁酮、乙酸丁酯，原简易活性炭吸附装置效率低，频繁更换活性炭导致成本高、二次污染严重，需升级处理工艺。

废气成分及来源

• 主要成分：二甲苯（50%）、丁酮（30%）、乙酸丁酯（20%）。
• 来源：油墨中有机溶剂在烘干过程中挥发，通过烘道排气口集中排放。

处理工艺流程

1. 预处理：

   • 废气先经干式过滤器去除油墨颗粒及粉尘，防止堵塞后续设备。

2. 核心处理：

   • 采用 “蓄热式焚烧炉（RTO）” 工艺：
     • 废气通过蓄热室升温至 800℃，在燃烧室中 VOCs 完全氧化分解为 CO₂和 H₂O，净化后废气经另一蓄热室降温排放；
     • 蓄热体回收热量，热效率≥95%，降低燃料消耗。

最终效果

• 去除效率：VOCs 去除率≥99%，排放浓度＜15 mg/m³，符合《印刷业挥发性有机物排放标准》（DB 31/872-2021）。
• 运行成本：RTO 仅启动时消耗天然气，稳定运行后依靠废气中有机物热值维持温度，能耗成本较原工艺降低 60%。
• 稳定性：24 小时连续运行，无需频繁更换耗材，减少固废产生。

案例三：制药厂高浓度溶剂废气回收处理项目

项目背景

某原料药生产企业在合成、萃取工序使用大量乙醇、二氯甲烷等溶剂，废气风量 8000 m³/h，浓度 10000 mg/m³，且含有腐蚀性成分（如氯化氢），原水喷淋处理效率不足 30%，溶剂无法回收，环保和经济成本高。

废气成分及来源

• 主要成分：乙醇（60%）、二氯甲烷（30%）、氯化氢（10%）。
• 来源：反应釜尾气、溶剂蒸馏塔废气、萃取过程溶剂挥发。

处理工艺流程

1. 预处理：

   • 先通过碱洗塔去除氯化氢，防止后续设备腐蚀；
   • 降温至常温后进入冷凝装置（-10℃），回收约 80% 的液态乙醇和二氯甲烷。

2. 深度回收与处理：

   • 冷凝后废气（浓度约 2000 mg/m³）进入 “活性炭纤维吸附 + 真空脱附” 系统：
     • 活性炭纤维选择性吸附剩余溶剂，净化后废气达标排放；
     • 真空脱附得到高浓度溶剂混合气，经冷凝液化后回用，回用率≥95%。

最终效果

• 回收与处理效率：溶剂总回收率≥98%，年节约溶剂采购成本 800 万元；VOCs 排放浓度＜25 mg/m³，符合《制药工业大气污染物排放标准》（GB 37823-2019）。
• 安全性：系统配备防爆装置和在线浓度监测，杜绝爆炸风险；无废水、固废产生，实现 “零排放”。

技术总结与选型建议

1. 工艺选择依据：
   • 高浓度、可回收废气（如案例一、三）：优先 “冷凝回收 + 吸附脱附 + 资源化利用”，兼顾环保与经济性。
   • 高浓度、难回收或含毒性成分废气（如案例二）：采用 RTO/RCO 焚烧技术，确保高效降解。
2. 关键因素：
   • 预处理去除颗粒物、腐蚀性成分，保护核心设备；
   • 结合废气热值、成分稳定性选择焚烧或回收工艺，降低运行成本。

以上案例表明，高浓度有机废气通过合理的工艺组合，可实现 “达标排放、资源回收、安全节能” 的多重目标，具体方案需根据废气特性定制化设计。