关于吸附法治理工业废气的探讨分析

张洪翠

摘 要 工业废气直接排放到空气中，不仅会对周边的生态系统造成破坏，同时，也危害到了人类和动物的生命健康，加大工业废气的治理力度，发展工业废气治理技术，对于保护环境是十分重要的。因此，本文将从工业废气的来源与危害、治理方法以及吸附法的应用等方面对吸附法治理工业废气进行探讨与分析。

关键词 吸附法;工业废气;治理;分析与探讨

工业废气是企业在生产工艺过程中排放的气体，工业废气包括的种类、成分十分复杂，含有大量的有毒有害物质，如氟化物、氮氧化物、粉尘等，这些工业废气如果未經处理或处理不达标就直接排放到空气会对周边的大气环境造成严重的破坏，危害人类的健康。随着人们逐渐认识到环境污染的严重性，提高了对环境污染的重视，工业废气治理技术也得到了快速的发展，工业废气处理效果也越来越显著。

1工业废气的来源与危害

1.1 工业废气的来源

工业废气主要来自化工和石油行业，这两个行业产生的废气成分、种类复杂，在一定程度上增加了废气处理的难度，而且由于这两个行业产生废气的总量大，给环境造成了严重的破坏。固体颗粒粉尘污染物包括一次气溶胶性污染物和二次气溶胶性污染物，当这两种污染物长时间飘浮在空气中，随着含量的不断增加，将严重污染周边的大气。这类悬浮颗粒物是由工厂直接通过气筒直接排放到空气中的，另外，常见的汽车尾气排放和烟尘也会造成这类悬浮颗粒物的形成。此外，气态污染物也会对环境带来很大的污染，如废气中含氮的污染物，未经处理直接排放到空气中，会破坏周边环境的生态系统。随着汽车数量的逐渐增加，废气量也越来越多，汽油在给汽车提供动力的同时会产生大量的氮氧化物和二氧化碳，被排放到大气中，严重破坏了大气循环系统平衡和周边的生态平衡，另外硫化物排放到空气中不仅会破坏大气的臭氧层，而且还会形成酸雨，腐蚀建筑物和影响植被的生长，严重破坏生态系统发展[1]。

1.2 工业废气的危害

（1）对人类和动物的危害

工业废气含有各种种类复杂的有毒有害物质，如氟化物、硫化物等，如果未经处理或处理不达标就直接排放到环境中，会给人类和动物的健康造成严重的影响。人类或动物如果直接接触到这些废气，废气中的有毒有害物质会通过人类和动物的皮肤、呼吸道以及眼睛等这些暴露在空气中的器官，从而进入到体内，引起呼吸道疾病、视力问题等，甚至可能诱发癌症以及基因突变，危害人类和动物的健康。伦敦烟雾事件，就是由于工业废气大量排放到空气中形成的一种空气污染，人类在这种环境中会出现胸闷、窒息等不良症状，死亡率增加，据数据统计显示伦敦烟雾事件造成了8000 余人的死亡。人类对工业废气中的二恶英含量的容忍极限为每人每日摄入1pg，超过这个范围，将会严重影响人类身体健康。此外，工业废气中一些有毒有害物质可以与空气中的其他物质发生化学反应，形成毒性更强、污染更严重的物质，甚至会直接造成人与动物的死亡。

（2）对植物生长的危害

工业废气中含有硫化物，直接排放到空气中，发生一系列的化学反应，会形成酸雨，影响植物的生长，如造成植物树叶掉落、发黄，影响植物的光合作用，或者直接导致植物死亡，这种影响对于农作物来说是非常严重的，会直接影响到农产品的质量和产量，还会间接危害到人类和动物健康。

（3）对气候环境的影响

工业废气排放是造成大气污染的主要来源，危害十分广泛，同时还存在一些不可逆的危害，如臭氧层的破坏。主要的影响表现在：一是废气中硫化物，在空气中形成酸雨，给植物生长和建筑物外观造成一定的影响;二是废气中的氟化物，会造成臭氧层不可逆的破坏，加重了人类和动物被紫外线直接照射的危害;三是废气中的CO2造成温室效应，导致全球变暖，北川融化，海平面升高，影响人类、动物和植物的生存[2]。

2工业废气治理方法

2.1 物理法治理

吸附法是一种物理处理方法，它的原理是采用具有吸附能力的物质，吸附工业废气中有害有毒物质，从而达到分离的目的，实现治理工业废气的作用。吸附法的净化率高，但由于吸附剂的吸收能力有限，所以在使用的过程中要不断更换新的吸附填料。吸附法比较适用于常温下低浓度的废气的净化，在温度高的情况下，物质不易被吸附，降低吸附效果。吸附法的设备和操作简单，可以用于处理多种工业废气。目前，活性炭是常用的吸附剂，它在处理工业废气净化方面具有良好的净化效果，但是活性炭的成本较高，吸附能力有限，容易受潮，降低处理效果;物理法还包括冷凝技术和稀释扩散法。冷凝技术是在一定温度和压力作用下，不同气体具有不同物理特点，该技术通过这个特点来实现成分的分离，如在低温条件下，一些有害气体会被凝结出来，从而分离出不同的物质，这种技术更具有针对性，因为该技术的成本比较高，低浓度废气分离效果不佳，所以，一般考虑冷凝技术与其他技术相结合使用;稀释扩散法是将废气排到新鲜的空气中，从而降低废气浓度，虽然，这种方法费用和处理设备比较简单，但是受气候条件的限制，并且不能真正实现处理废气的作用。

2.2 化学法治理

化学法治理工业废气主要采取的方法有：第一，化学洗涤法，该方法通过添加化学物质，如强酸、强碱等，与废气中有毒有害物质发生化学反应，将有毒有害物质进行转化，降低废气污染程度，该方法主要是适用于酸碱性的废气，处理成本高。第二，燃烧法，包括直接燃烧和催化燃烧法，主要是在高温作用下，使废气中的有机物发生分解，从而达到废气净化的作用，这种方法安全性高，操作和后期维护都比较简单，适用于有机物浓度高的废气处理。第三，紫外光氧法，该方式是在外加紫外光的作用下 ，使废气中的有机分子发生物理、化学反应，将有机废气氧化成二氧化碳和水，这种方法不仅处理效率低，而且产生二次污染。

2.3 生物法治理

生物法治理工业废气是指废气通过生物过滤装置发生一系列物理、化学和生物反应，降解废气中的有毒有害物质，实现气体的净化。该方法可以处理多种污染物的废气，而且处理效果高，成本低，此外，可以多次反复使用，环保卫生[3]。

3吸附法的应用

3.1 对氮氧化物气体的治理

工业生产硝酸过程中，产生大量含有氮氧化物的废气，氮氧化物长期在空气悬浮、积累，与空气中其他物质发生化学反应，产生化学烟雾，对环境造成严重的污染，危害人类和动物的生命健康。我国每年因生产硝酸产生的氮氧化物含量在10万吨以上，氮氧化物是重要的化工原料，如果将氮氧化物进行回收，不仅可以降低对环境的污染，同时还能降低生产成本。针对废气中的氮氧化物处理，一般采用变温吸附法， 废气进入吸附器，经过变温吸附，实现废气的净化和氮氧化物的回收。

3.2 对二氧化硫气体的处理

SO2气体对大气的污染最为广泛、影响最深，因此，SO2气体处理也是工业废气治理重要的一部分。这类气体的处理，主要采用活性炭吸附法，废气在通过添加了碳酸钾的吸附剂时，发生一系列的化学反应，从而使硫化物在活性炭中被脱出，实现废气净化的作用，如5400mg/m3的SO2，通过这种活性炭吸附，最终浓度可以降低到120mg/m3以下，脱除效果良好[4]。

3.3 对黄磷的尾气净化

每生产一吨黄磷，会产生2500立方米的尾气，按这个数据计算，我国每年黄磷产量保持在45万吨以上，每年至少有 11 亿立方米以上的黄磷尾气产生，对环境造成的污染是十分严重。黄磷尾气成分包括CO、SO2、P2O5、As2O3等，尾气中含有的一些成分是重要的化工原料，如果能够实现回收，不仅能减少对大气的污染，而且降低成本，如CO作為一种重要的化工原料，在黄磷尾气中的含量高达90%左右，如果对其进行提纯和回收，将大大降低尾气对环境的污染。

3.4 对氢气的分离和提纯

一些工业废气中还含有浓度较高的氢气，氢气直接排放到空气中会破坏周围的大气环境，但是，氢气又是一种重要的工业气体，可以作为能源物质，如在石油产业中就需要大量使用到氢气。处理废气中氢气，一般采用的是变压吸附法，来实现氢气的处理与提纯，该方法，在氢气处理中已经是一项比较成熟的工艺了，对氢气的回收率可以达到80%-95%以上[5]。

4结束语

随着工业废气治理技术的发展，许多废气治理技术都可以用于废气治理工作，如吸附法、燃烧法和生物法等，都具有良好的效果，其中，吸附法在工业废气治理的应用较为广泛，成本较低，设备和操作简单，处理效果良好，被广泛用于工业废气氮氧化物、二氧化硫、黄磷尾气以及氢气的处理。吸附法不仅有效降低了废气污染物的含量，而且还可以回收有价值的气体，有效降低了工业生产成本。

参考文献

[1] 张灿.工业废气污染治理技术的有效应用分析[J].环境与发展， 2017，29（10）：107-108.

[2] 沈中增.工业废气污染治理技术的有效应用[J].化工管理，2019（4）： 58-59.

[3] 徐庆嫦.有机废气活性炭吸附法工程应用及其前景探讨[J].广东化工，2012，6（39）：148-149.

[4] 鱼惟铭.吸附法治理工业废气的探讨[J].资源节约与环保，2013 （6）：142.

[5] 朱火军.吸附法治理工业废气.再造美好蓝天[J].资源节约与环保， 2019（4）：120.