香精香料中的VOCs治理应用研究

臧传近，李磊磊，张广军，张雷亮

(滕州市悟通香料有限责任公司，山东 滕州 277521)

随着我国工业化、城镇化的深入推进，能源资源消耗持续增加，工业企业排放量加大，诸多城市存在着严重的环境问题，尤其是在我们的重工业城市，环境问题更是值得大家关注和亟待解决的重点。为了能够达到空气质量标准，共建绿水青山的美丽社会，环境是首当其冲要做好的治理工作。

香料行业是一个独特的精细化工行业，在国民经济中有着不可替代的作用。由于我国是香精香料最大的原料生产国之一，随着国际食品化妆品行业的迅猛发展，我国的香精香料行业将会得到飞速的发展。香料香精有着品种多、产量小、用量少、作用大、配套性强、专业性强的特点；是既有精湛技术，又有高超艺术的一个特殊工业。但制约该行业发展的原因之一就是该行业的环保问题，尤其是挥发性有机物问题，这始终是困扰企业发展的重大难题。

近两年，国家生态环境部和山东省环境保护厅先后发布了《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822-2019)和《挥发性有机物排放标准第6部分：有机化工行业》(DB37/2801.6-2018)。标准中明确规定，有机化工行业有机废气排放口VOCs自2020年1月1日起执行标准由120 mg/m3改为60 mg/m3。面对如此严格的排放标准，香精香料行业对于VOCs治理应用研究势在必行，香料行业都有着很好的示范作用。

1 VOCs传统处理方法

为了更好的保质保量完成任务，针对该应用项目过程中所需要的设备我们采取多方咨询与比较，查找了诸多的文献资料进行参考。进过综合归纳分析我们找到了这些类似的应用技术。目前，挥发性有机物处理的传统方法有燃烧法、吸收法、吸附法、生物法、光催化法、低温等离子法等。

1.1 燃烧法

这种方法在我们香料香精的生产过程中 ，实行的比较少，主要原因是在工业生产过程中有燃烧法过程中的可燃性气体比如硫醇、H2S这类恶臭气体，在实际的生产过程中，由于浓度不确定，或者说是浓度达不到燃烧的程度，需要填充其他的介质进行燃烧，所以在实际的生产过程中，应用性比较差。还有另外的一个原因就是，燃烧法实施过程中，有很高的安全要求，附加值费用很高，故此在我们的实际生产过程中不采用此类方法。

1.2 吸附法

在我们的香精香料的生产中，祛除挥发性有机物最先用到的物理方法和化学方法。常用的方法是活性炭吸附，活性炭吸附只能达到初步的治理吸附作用，每次使用的数量也是非常的大。造成环境中的体积占有空间比较大的缺点，同时在新的更换过程中，会有很多的人力物力的精力投入，收集后的吸附完毕的活性炭治理又会成为环境的二次污染源，是一种不能够彻底解决问题的方法。

1.3 生物治理法

在我们公司的实际生产过程中，生物方法用在废水的治理过程中比较多。在挥发性有机物治理的方面效果非常的小。主要原因是，香精香料行业中，首先能够溶于水的挥发性有机物的量还是比较小的，介于生物的活性和生物降解的程度，都得有非常合理的环境指标。生物种类选择不好，或者说是生物活性不高，都会在处理挥发性有机物上成为一个难点。虽然处理成本相对来说比较低廉，基本上也不存在二次污染，但是降解的速度非常的慢，对所降解的物质选择性太强，对疏水性和难生物降解物质的处理还存在一定难度。

1.4 光催化技术

目前我们香精香料行业的治理过程中，没有采用这种处理方式。或者仅限于实验室级别进行论证。主要的原因是催化光解的技术含量还是比较高的，在光催化过程中，还不能有其他的污染物，否则就会影响催化剂的表面活性，或者催化剂的表面界面，使催化效果降低，还有一个重要的原因是催化剂的价格都普遍的偏高，局限性还是比较大。

1.5 低温等离子法

我们在相对于气体挥发集中的环境中，安装了等离子体，虽然有一定的效果但是效果不很明显。主要的原因是，等离子体在实际的过程中需要高压电场，有安全隐患。实际的过程中，香精香料挥发出来的成分很复杂，不能逐一定论，造成了该项方案实施起来效果不佳。

2 适合应用的VOCs方案

鉴于目前的国内外现状，研究了一套更适合应用的VOCs方案，一共分为三个步骤：

(1)减少VOCs的无组织排放。目前在生产过程中，VOCs物料在转移、投加、出料等过程中存在较多的直接暴露在空气中的情况，造成VOCs大量产生。我们计划对水环真空泵循环槽进行密闭，将排出的废气收集处理；尽可能的使用“死真空”代替“活真空”以减少VOC物料的挥发和排放；在工艺允许的情况下，用气动隔膜泵代替水冲真空泵；在液体物料转移中使用压力补偿装置；对面状污染源如污水处理池等进行密闭，废气收集处理等等。

(2)废气高低浓度分类。在现有废气收集管路的基础上进行改造，将高浓度的工艺废气和低浓度的车间置换废气分开。对VOCs含量很高的工艺废气进行冷凝回收、活性炭吸附/脱附等预处理，及能回收一部分物料，又能显著减轻后续的处理难度。

(3)完善和优化废气处理工艺。经过专项处理后的工艺废气与低浓度的车间置换废气在预处理塔混合后，通过酸/碱液喷淋，除去废气中含有的灰尘、酸/碱性物质、水溶性VOCs等。进入氧化塔后在臭氧和羟基自由基的作用下，使VOCs各分子断链、氧化，转变为有机小分子酸，然后在吸收塔中被喷淋水捕捉下来。这种方案准确掌控了香料现场生产过程中形成VOCs的各个环节，方案切实可行，有重要成效。