工業廢氣的種類及防治

工業廢氣的種類及防治

工業廢氣的種類

一、按大氣污染成分分類

1、顆粒污染物：污染大氣的顆粒物質又稱氣溶膠。環境科學中把氣溶膠定

義為懸浮在大氣中的固體或液體物質，或稱微粒物質或顆粒物。按其來源的性質

不同，氣溶膠又可分為一次氣溶膠和二次氣溶膠。前者系指從排放源排放的微粒，

例如從煙函排出的煙粒、風刮 起的灰塵以及海水澉起的浪花等；后者系指從源

排放吋為氣體，經過一些大氣化學過 程所形成的微粒，例如來自排放源 HS 和

2

S0氣體，經大氣氧化過程，最終轉化為硫酸鹽微粒。煙塵主要來自火力發電廠、

2

鋼鐵廠、金屬冶煉廠、化工廠、水泥廣及工業 和民用鍋爐的排放。

2、氣態污染物：

氣態污染物種類很多，主要有五大類：

（1）、以S0為主的含硫化合物：大氣污染物中的含硫化合物包括硫化氫、

2

二氧化硫、三氧化琉、 硫酸、亞硫酸鹽、硫酸鹽和有機硫氣溶膠。以SO為主。

2

（2）、以 N0 和 N02 為主的含氮化合物：大氣中對環境有影響的含N污染

物主要是 NO和NO，其他還有NO2 、NO3及銨鹽。NO 和 NO2 是對流層中危害

2

最大的兩種氮的氧化物。NO 的天然來源有閃電、森林或草原火災、大氣中氨的

氧化及土壤中微生物的硝化作用等。NO 的人為源主要來自化石燃料的燃燒（如

2

汽車、飛機及內燃機的燃燒過程）、也來自硝酸及使用硝酸等的生產過程，氨肥

廠、炸藥廠、有色及黑色金屬冶煉廠的某些生產過程等。氨在大氣中不是重要的

污染氣體，主要來自天然源，它是有機廢物中的氨基酸被細菌分解的產物。氨的

人為源主要是煤的燃燒和化工生產過程中產生的。在許多氣體污染物的反應和轉

化中，氨起著重要的作用，它可以和硫酸、硝酸及鹽酸作用生成銨鹽，在大氣氣

溶膠中占有一定比例。

（3）、碳的氧化物：主要是CO和CO，一氧化碳（CO)是低層大氣中最重要

2

的污染物之一，主要來源是化石燃料的燃燒，以及煉鐵廠、石灰窯、磚瓦廠、化

肥廠的生產過程。二氧化碳(C02)是動植物生命循環的基本要素，通常它不被看

作是大氣的污染物。 就整個大氣而言，長期以來 C02 濃度是保持平衡的。但是

近幾十年，由于人類使用礦物燃料的數量激增、自然森林遭到大量破壞，已超出

—1—

自然界能“消化”的限度。其對人類環境的影響，尤其對氣候的影響是不容低估

的,最主要的即“溫室效應"。

（4）、碳氫化合物：碳氫化合物統稱烴類， 是指由碳和氫兩種原子組成成

的各種化合物，碳氫化合物主要來自天然源。在大氣污染中較重要的碳氯化合物

有四類：烷烴、烯烴、芳香烴、含氧烴。表面上在城市中烴類對人類健康未造成

明顯的直接危害，但是在污染的大氣中它們是形成危害人類健康的光化學煙霧的

主要成分

（5）、含鹵素的化合物：存在于大氣中的含鹵素化合物很多， 在廢氣治理

中接觸較多的主要有氟化氫 （HF） 氯化氫（HCL）等，它們能破壞大氣的臭氧

成，使紫外線更多的射身體，導致人更有可能患癌癥、皮膚病等。

3、放射性污染：自40 年代開始，放射性塵埃引起的大氣污染日益為人們

所關注，這主要是核武器試驗和核電站事故所造成的。

二、工業廢氣的主要來源

造成大氣污染的廢氣及污染物主要來自工業污染源，在我國歷年的《全國環

境統計公報》中主要統計工業廢氣，包括燃料燃燒廢氣和生產工藝廢氣。歷年來

我國廢氣治理的重點是：燃料燃燒（主要是燃煤)廢氣、生產工藝廢氣，以及汽

車尾氣。

(一）燃料燃燒廢氣

作為一次能源的化石燃料的燃燒，化石燃料的燃燒，特別是不完全燃燒將導

致由煙塵、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物的產生，引起大氣污染問題，以燃煤

引起的大氣污染問題最為嚴重。我國使用的能源燃料中，以固體燃料煤占的比例

最大。根據《中國統計年鑒》（1995）的能源結構資料，1984?1993年10年統

計，煤占75%-76%，石油占17%左右，天然氣等占2.2%～2.4%（其余為水電)。

可見煤和石油天然氣的使用占中國能源使用的絕大比例。然而煤燃燒是煙塵、硫

氧化物、氮氧化物、一氧化碳等主要污染物的來源。因為不完全燃燒，燃燒天然

氣排放的廢氣天然氣的主要成分是二氧化碳，也含有數量不定的乙烷和少量的

氮、氦和甲烷。一般要求天然氣加工廠回收可液化的組分并在去除硫化氫后方可

使用。燃燒天然氣一般過量空氣率范圍為10%~15%，但是一些大型鍋爐卻在較低

的過量空氣率下運行以增加燃燒效率和減少氮氧化物排放量。但當操作不當、混

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合不好、空氣不充足時都可能產生大量的煙、一氧化碳和烴類等污染排放物。同

時，在工廠加工時，為使人易于察覺，把含硫的硫醇加到天然氣中，因此在燃燒

過程中也會產生少量硫氧化物。

（二）工業生產源

1.煤炭工業源

煤炭加工主要有洙煤、煉焦及煤的轉化等，在這些加工中均不同程度地向大

氣排放各種有害物質主要有顆粒物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物及揮發性有

機物及無機物。

2.石油和天然氣工業源

（1）石油煉制 ：石油原油是以燒經、環焼徑、芳烴等有機化合物為主的成

分復雜的混合物。除烴類外，還含有多種硫化物、氮化物等。

（2）天然氣的處理過程：從高壓油井來的天然氣通常經過井邊的油氣分離

器去除輕凝結物和水。天然氣中常含有天然氣油、丁烷和丙烷，因此要經天然氣

處理裝置回收這些可液化的成分方能使用。

3.鋼鐵工業

鋼鐵工業主要由采礦、選礦、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼、焦化以及其他輔助

工序（例如廢料的處理和運輸等）所組成。各生產工序都不同程度地排放污染物。

生產1t鋼要消耗原材料6~7t，包括鐵礦石、煤炭、石灰石、接礦等，其中約80%

變成各種廢物或有害物入環境。排入大氣的污染物主要有粉塵、煙塵、S0、CO、

2

N0x、氟化物和氯化物等。

4.有色金屬工業

有色金屬通常指除鐵（有時也除鉻和錳）和鐵基合金以外的所有金屬。有色

金屬可分為四類：重金屬、輕金屬、貴金屬、和稀有金屬。重有色金屬在火法冶

煉中產生的有害物以重金屬煙塵和SO為主，也伴有汞、鎘、鉛、砷等極毒物質。

2

生產輕金屬鋁時，污染物以氟化物和瀝青煙為主；生產鎂和鈦、鋯、鉿時，排放

的污染物以氯氣和金屬氯化物為主。

5.建材工業

建筑材料種類繁多，其中用量最大最普遍的當屬砂石、石灰、水泥、瀝青混

凝土、磚和玻璃等。它們的主要排放物為粉塵。

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6.化學工業

化學工業又稱化學加工工業，其中產量大、應用廣的主要化學工業有無機酸、

無機堿、化肥等工業。其排放的污染物，由原料，加工工藝，生產環境等方面決

定。

三、工業廢氣的危害

(一〉顆粒污染物（大氣氣溶膠）的危害

大氣顆粒污染物來源廣泛，成分復雜，含有許多有害的無機物和有機物。它

還能吸附病原微生物，傳播多種疾病。大氣固體顆粒物包括粉塵和煙塵，其大粒

徑大于100μm，最小粒徑僅有10μm。其中大于10μm的降塵在重力的作用下，

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能迅速沉降至地面；而小于10μm飄塵能在空氣中長期懸浮并做布朗運動，容易

進入人的呼吸系統。由于飄塵幾乎不能被上呼吸道表面體液截留并隨痰排出，很

容易直接進入肺部并在肺泡內沉積，因此對人體的危害最大，其危害程度取決于

固體顆粒物的粒徑、種類、溶解度以及吸附的有害氣體的性質等。侵入肺部沒有

被溶解的沉積物會被細胞所吸收，損傷并破壞細胞，最終侵入肺組織而引起塵肺，

如吸入煤灰形成的煤肺，吸入金屬粉塵形成的鐵肺、鋁肺，吸入硅酸鹽粉塵形成

矽肺等。如果沉積物被溶解，則會侵入血液，并送至全身，造成血液系統中毒。

例如妨礙血紅蛋白生成的鉛煙塵可以引起急性中毒或慢性中毒，其癥狀是精神遲

鈍、大腦麻痹、癲癇，甚至死亡。

對于植物，顆粒污染物能落在植物的葉片上，不僅堵塞葉片的氣孔，抑制植

物的呼吸作用，并能減少光合作用所需的陽光，影響有機質的合成，抑制植物生

長。若粉塵沉降到植物花的柱頭上，能租止花粉萌發，直接危及其繁育。可食用

的葉片若沾上大量灰塵，將影響甚至失去其食用的價值。

（二）硫化合物的危害

二氧化硫是一種無色不可燃的有毒氣體，具有強烈的辛辣、刺激性氣味。當

空氣中SO的體積分數達到一定濃度時，就會對人體健康產生明顯危害，鼻腔和

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呼吸道粘膜都會出現刺激感；過高時，能夠引起支氣管收縮與聲帶痙攣，進而還

會發生鼻腔出血、呼吸困難等現象，還會誘發支氣管炎、肺水腫、肺硬化等疾病，

甚至死亡。此外，SO還可增強致癌物苯并導致致癌。

2

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值得注意的是，SO、SO與水氣、煙塵等結合形成硫酸煙霧及硫酸鹽后，造

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成的生態環境污染和危害遠比單一的S0大得多，其毒性作用可增大3～4倍；

2

若硫酸霧氣溶膠的微粒為重金屬粒子時，其刺激作用比SO的單獨刺激作用增強

2

10倍，因為硫酸霧氣溶膠微粒能夠侵入肺的深部組織。因此，當SO與顆粒污染

2

物并存時，其毒害作用遠遠超出二者單獨作用之和。一般說來，當大氣中硫酸霧

體積分數尚未達到0.8×10時，人已不能忍受。前面所述的世界上幾次著名的

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硫酸煙霧事件(如比利時的馬斯河谷、美國的多諾拉、英國的倫敦等)中硫酸煙霧

的體積分數為（1.38～2.00）×10，都造成了很大的傷亡與損失。硫酸煙霧在

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降水過程中造成土壤和水體酸化，影響植物和水生生物的生長，腐蝕金屬和建筑

材料，并對生物有強烈的刺激和傷害作用。

空氣中SO濃度和存在時間超過一定值時還會對植物造成傷害。SO通過植物

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氣孔進入葉組織并溶于細胞壁上的水分中，最后被細胞氧化為硫酸根離子。若

SO的進入速度過快，則導致硫酸根離子的積累而引起細胞膜類脂的過氧化，從

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而水分和離子平衡失調，干擾植物合成，影響植物生長。植物在SO的傷害下，

2

其發育生長受到阻礙，葉脈之間或葉端邊緣出現灰白或黃褐色壞死斑，嚴重時使

葉片組織脫水、焦枯。

硫化氫是無色、具有濃厚腐蛋氣味的有毒氣體，易溶于水。空氣中HS的體

2

積分數為0.04時便有害于人體健康，0.1時就可致人死亡，大氣中允許的硫化

氫濃度為0.01g/m。HS的刺激性作用能引起眼結膜炎；如果侵入血液中能與血

3

2

紅蛋白結合，生成硫化血紅蛋白而使人缺氧，窒息死亡。

（三）氮氧化合物的危害

一氧化氮是一種無色、無刺激的不活潑氣體。而二氧化氮則是棕紅色、有刺

激性臭味的氣體。NO和NO都是有毒氣體，其中NO比NO的毒性高4～5倍。

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NO與血液中血紅蛋白的親合力非常強，生成亞硝基血紅蛋白或亞硝基鐵血

紅蛋白，降低血液輸氧能力，引起組織缺氧和中樞神經麻痹。

NO刺激呼吸系統后會引起急性或慢性中毒，主要表現為對肺的損害，此外

2

還對心、肝、腎及造血組織等均有影響。由于NO不易溶于水，因而能進入呼吸

2

道深部組織，溶解成亞硝酸或硝酸后產生刺激和腐蝕作用。若發生高濃度NO的

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急性中毒，則會迅速產生肺水腫，甚至導致窒息死亡；慢性中毒引發的是慢性支

氣管炎和肺水腫。

與SO相似，NO與氣溶膠顆粒物具有協同作用。NO與SO和懸浮顆粒物共存

2222

時，其對人體的危害遠大于NO單獨存在時，而且也大于各自污染物的影響之和。

2

自然環境中的NO除了與碳氫化物反應形成光化學煙霧外，還能抑制植物的

2

光合作用，使植物發育受阻，生長受到損害，并可能是人體致癌的有關因素。

（四）光化學氧化劑的危害

光化學煙霧成分中的二次污染物，如O、PAN、過氧基硝酸酯(PBN)、醛類等

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氧化劑對人體的影響類似NOx，但比NOx的影響更強。這些強氧化劑對人體各器

官都具有強烈的刺激性，如刺激上呼吸道粘膜和眼睛，出現咳嗽、流淚、頭痛等

癥狀，使哮喘病患者發作頻率增加，嚴重時造成呼吸困難和視力減退，損害中樞

神經和引起肺氣腫。其慢性毒作用還可誘發染色體畸變，加速人體衰老，降低肺

部對細菌的抵抗力等。

以O為例，由于O通過上呼吸道時幾乎不能被攝取，因此O可直接侵入肺

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部。動物試驗表明，當空氣中O的體積分數為1×10時，接觸1h能使肺細胞

3

－6

蛋白質發生變化；接觸4h，在24h后出現肺水腫。據有關資料記載，空氣中O3

的體積分數為0.1×10時，人與其接觸1h未見明顯癥狀；在0.5～1.0時，人

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與其接觸1～2h，引起呼吸道阻力增加，CO的擴散功能和肺的換氣功能下降。

O和PAN還對植物產生嚴重的危害，使得植物生長受阻，枯萎死亡。O可以

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侵入植物葉片內部組織，破壞細胞膜透性，使葉片組織壞死。典型癥狀是葉面上

出現細小斑點、黃褐色條斑，大葉脈間出現失綠，葉尖和葉緣焦枯等。PAN的產

生取決于光照強度，通常中午危害最強烈，尤其是受過光照2h以上的植物對PAN

變得特別敏感。PAN可以造成葉背氣室周圍的海綿組織原生質解體，形成氣隙。

受到PAN傷害的植物，通常表現為葉背呈銀白色，而后青銅色，在葉片繼續生長

的過程中出現凹背、扭曲，嚴重時則葉片兩面壞死。

(五）含氟化合物的危害

1、氟化氧 有強烈的刺激和腐燭作用，可通過呼吸道粘膜、皮膚和腸道吸

收，對人體全身產生毒性作用。氟能和人體骨豁和血液中的結合，從而導致氟骨

病。長期暴露在低濃度的氫氟酸蒸氣中，可引起牙齒酸蝕癥，使牙齒粗粒無光澤，

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易患牙齦炎。當空氣中HF濃度為0.03?0.06mg/m時，兒童牙斑釉患病率明顯

3

增高。HF的慢性中毒可造成鼻粘膜潰瘍、鼻中隔穿孔等，還可引起肺纖維化。

高濃度的ＨＦ能引起支氣管炎和肺炎。ＨＦ的閾限值——時間加權平均值為3×

10，短時間接觸限值為6×10。氟化氫是對植物危害較大的氣體之一，其特點

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主要是累積性中毒。中毒癥狀是葉子褪綠病，葉子邊緣及末梢被毀，嚴重者壞死。

2、四氟化硅 密度為空氣密度3.6倍的氣體，同樣刺激呼吸道粘膜。

四、 工業廢氣污染物防治技術及裝備水平

經過“十五”期間的發展，目前，我國工業有機廢氣的治理技術、治理設備

和工程項目在廢氣治理領域已經形成了初具規模的產業系統，實用的治理技術和

設備已經發展到了十幾種，還有多種新型技術也在開發之中。有關工業有機廢氣

的治理廠家已經發展到100多家，還有眾多的科研和設計單位也參與到具體的治

理項目中。目前在有機廢氣治理市場上常用的定型治理設備主要有：活性碳纖維

/顆粒活性炭吸附回收設備、 催化燃燒設備、 吸附濃縮-催化燃燒設備。常用的

非定型治理設備主要有：熱力焚燒設備、冷凝回收設備、溶劑吸收設備、生物降

解設備。其中，活性碳纖維/顆粒活性炭吸附回收設備、催化燃燒設備和吸附濃

縮-催化燃燒設備組成了目前有機廢氣治理的主體設備。

（一）活性炭吸附技術

由于活性炭的吸附速度較慢，通常活性碳纖維吸附回收設備體積和占地面積

都較大，發展相對較慢。

（二）深度催化氧化技術（催化燃燒技術）

經過不斷地技術轉移和改進，由于催化燃燒設備具有可以進行熱能回收等優

點，在某些行業得到了很好地應用，如漆包線生產過程中產生的高溫有機廢氣可

直接進行催化燃燒凈化，燃燒后的高溫氣體可以直接導入生產線的烘烤房，用于

漆包線的加熱。目前所使用的催化燃燒設備在催化劑和換熱裝置上已經有了很大

的改進，特別是蓄熱式裝置的使用，大大提高了廢氣中有機化合物熱值的利用效

率，使得催化燃燒裝置在較低濃度的常溫氣體凈化中也得到了廣泛應用。

（三）吸燃聯用技術（吸附濃縮-催化燃燒技術）

吸附濃縮-催化燃燒技術是針對低濃度、大風量的有機廢氣凈化而設計的。

該技術結合了吸附技術和催化燃燒技術的優點，首先吸附低濃度有機廢氣，對低

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濃度有機物進行濃縮，然后將濃縮后的有機物熱脫附，進行催化燃燒處理，從而

最大限度地利用了廢氣中有機物的熱值，降低了大風量廢氣處理的運行費用。

（四）直接熱力焚燒技術

對有機廢氣的處理，且需要有進行熱能回用的工藝場合。焚燒設備和生產工

藝相結合，廢氣燃燒后所產生的高溫氣體返回生產工藝中以進行熱量回收，如在

汽車、家電生產中的烤漆廢氣凈化等生產線上使用。

（五）冷凝回收技術

冷凝回收技術處理有機物技術也僅在某些化工生產過程中所產生的高濃度

低溫有機溶劑的回收中得到應用，如化纖生產過程中所產生的高濃度二硫化碳廢

氣中二硫化碳的回收等。

（六）吸收技術

吸收技術作為一種經典的廢氣治理技術，常在無機酸（堿）氣體的凈化中得

到應用。吸收技術通常具有很高的凈化效率，目前在有機氣體的凈化中主要用于

惡臭氣體的凈化。

（七）生物處理技術

近年來新研發成功的生物處理技術主要應用于動植物加工過程中產生的臭

氣和污水處理過程中生物污泥所產生的廢氣的處理等。有機氣體或異味氣體流經

帶有液體吸收器的處理器，在氣、液相之間存在濃度梯度，使其從氣態轉移到液

態，被微生物吸附代謝轉化為生物質和無機物。生物處理方法利用微生物的代謝

作用，對中、低濃度有機廢氣進行處理，具有適應性強，投資、運行費用較低，

二次污染小等優點，是一種自然的污染治理技術，具有廣闊的應用前景。

五、對主要污染物的具體防治及治理方法

（一）、顆粒污染物廢氣的治理

工業廢氣顆粒污染物的凈制，實際上是一個固氣相混合物分離問題，即是氣

溶膠非均相混合物的分離，從氣溶膠中除去有害無用的固體或液體顆粒物的技術

稱為除塵（或分離）技術。有時也把從氣相中收集或回收生產工藝過程中所得到

的顆粒狀產品（如水泥）和副產品的技術稱為集塵，這里為了敘述方便，通稱為

除塵。

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根據生產的需要，在實踐中采用了多種多樣的除塵器。

（二）、含硫廢氣的凈制

1.低濃度S0廢氣的凈制

2

目前應用的煙氣脫硫方法，大致可分為兩類，即干法脫硫與濕法脫硫。干法

脫硫：該法是使用粉狀、粒狀吸收劑，吸附劑或催化劑去除廢氣中的80%。干法

的最大優點是治理中無廢水、廢酸排出，減少了二次污染；缺點是脫硫效率較低，

設備廢大，操作要求髙。

濕法脫硫：該法是采用液體吸收劑如水或械溶液洗涂含S0的煙氣，通過吸

2

收去除其中的S0。濕法脫琉所用設備較簡單，操作容易，脫硫效率較高。但脫

2

硫后煙氣溫度較低，于煙囪排煙擴散不利。由于使用不同的吸收劑可獲得不同的

副產物而加以利用，因此濕法楚各國研究最多的方法。

根據對脫硫生成物是否應用，脫硫方法還可分為拋棄法和回收法兩種。

拋棄法是將脫硫生成物當作固體廢物拋掉，該法處理方法簡單，處理成本低，

因此在美國、德國等國采用拋棄法的很多。但是拋棄法不僅浪費了可利用的硫資

源，而且也不能徹底解決環境污染問題，只是將污染物從大氣中轉移到了固體廢

物中，不可避免地引起二次污染。為解決拋棄法中所產生的大量固體廢物，還需

占用大量的處罝場地。因此，此法不適于我國國情，不宜大量使用。

回收法則是采用一定的方法將廢氣中的硫加以回收，轉變為有實際應用價值

的副產物。該法可綜合利用硫資源，避免了固體廢物的二次污染，大大減少了處

置場地，并且回收的副產品還可創造一定的經濟收益，使脫硫費用有所降低。但

到目前為止，在已發展應用的所有回收法中，其脫硫費用大多高于拋棄法，而且

所得副產物的應用及銷路也都存在著很大的限制。特別足對低濃度S0煙氣的治

2

理，需龐大的脫硫裝置，對治理系統的材料要求也較髙，因此在技術上和經濟效

益上還存在一定的因難。由于環境保護的需要，從長遠觀點看，我國應以發展回

收法為主。

根據凈化原理和流程來分類，煙氣脫硫方法又可分為下列二類：

(1）用各種液體或固體物料優先吸收或吸附廢氣中的S0

2

(2)將廢氣中的在氣流中氧化為S0，再冷凝為硫酸；

3

(3)將廢氣中的S0在氣流中還原為硫，再將硫冷凝、

2

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隨著科技的進步，生物法處理工業含S0廢氣是一項新型技術。生物法煙氣

2

脫硫是利用化能自養菌對SO的代謝過程,將煙道氣中的硫氧化物經微生物的還

2

原作用生成單質的硫而去除.目前研究認為有兩種方式:一種是同化型硫酸鹽還

原作用,利用微生物把硫酸鹽還原成還原態的硫化物，然后再固定在蛋白質當中;

另一種是異化型硫酸鹽還原作用,是在厭氧條件下把硫酸鹽還原成硫化氫的過

程。生物法具有工藝設備簡單,能耗低,運行費用低,二次污染少等優點,有著廣闊

的工業應用前景。

2.含HS廢氣的凈制

2

對硫化氫的治理主要是依據其弱酸性和強還原性進行脫硫。目前國內外所采

用的方法很多，但歸納起來主要還是干法和濕法兩類。具體的方法應根據廢氣的

性質、來源及具體情況而定。

干法脫疏：干法是利用的還原性和可燃性，以固體氧化劑或吸附劑來脫硫，

或者直接使之燃燒。干法脫硫是以氧氣使HS氧化成硫或硫氧化物的一種方法，

2

也可稱為干式氧化法。常用的有改進的克勞斯法、氧化鐵法、活性碳吸附法、氧

化鋅法和卡太蘇耳法。所用的脫硫劑、催化劑有活性炭、氧化鐵、氧化鋅、二氧

化錳及鋁礬土，此外還有分子篩、離子交換樹脂等。一般可回收硫、二氧化硫、

硫酸和硫酸鹽。

（三）NOx廢氣的凈制

氮氧化物以燃料燃燒過程中所產生的數量最多，約占總數的80%以上，其中

固定燃燒源的排放量可達50%以上，其余主要來自機動車污染。此外，一些工業

生產過程中也有氮氧化物的排放，化學工業中如硝酸、塔式硫酸、教肥、染料、

各種銷化過程（如電鍵）和己 二酸等生產過程中都排放出氮氧化物。

脫除煙氣中氮氧化物、稱為煙氣脫氮，有時也稱煙氣脫硝。凈化煙氣和其他

廢氣中氮氧化物的方法很多，按照其作用原理的不同，可分為催化還原、吸收和

吸附三類，按照工作介質的不同可分為干法和濕法兩類。

（四）含鹵素廢氣的凈制

1.含氟廢氣的凈制

化學工業的磷肥和氟塑料生產，鑄造工業的化鐵爐等含有大量的氟廢氣。

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含氟廢氣的處理，目前主要有三類方法，即稀釋法、吸收法（濕法）和吸附

法（干法）其中稀釋法就是向含氟氣體的廠房送新鮮空氣或將含氟廢氣向高空排

放進行自然稀釋；這種方法雖然投資和運行費用低廉、管理方便，但在不利的氣

象條件下往往會把含氟廢氣從一處轉向另一處，而不是一種根本的治理手段。

干法凈化技術：俗稱吸附法，是以粉狀的吸附劑吸附廢氣中的氟化物。該凈

化方法首先是煙氣與吸附劑的接觸，完成吸附過程;二是煙氣與吸附劑分開。該

過程都是在吸附設備中完成的。該凈化方法的特點是凈化效率高、工藝簡單、沒

有水的二次污染，也不受各種氣候的影響，但凈化設備的體積較大。

濕法凈化技術：俗稱吸收法，是用水、減性溶液或某些鹽類溶液來吸收含氟

廢氣中的氟化物，從而達到凈化回收的目的，同時還可以得到副產品氟硅酸、冰

晶石、氟硅酸鈉及氟硅脲等。氟硅脲是氟硅酸與尿素的化合物，是防治小麥銹病

較好的農藥。濕法凈化技術的優點在于凈化設備體積小，實現，凈化工藝過程可

以連續操作和回收各種氟化物，凈化效率高、效果好；其缺點是會造成二次污染，

在寒冷地區還需保溫措施。水法吸收和堿吸收法是常用的兩種方法。

2.含氯廢氣的凈制

含氯廢氣的治理主要是通過濕法來凈化，一般是采用化學中和法、氧化還原

法等過程對廢氣進行吸收，作到綜合利用。

堿液中和法：即以堿液作為吸收液對氯氣進行吸收，常用的吸收劑有氫氧化

鈉溶液、碳酸鈣溶液、石灰乳溶液等。

硫酸亞鐵或氯化亞鐵吸收法：該方法以氯化亞鐵或硫酸亞鐵作為吸收劑，據

氧化還原反應性質對氯氣進行回收與凈化。其工藝設備可采用填料塔，并以廢鐵

屑作填料，生產的三氯化鐵可作為防水劑，三價鐵可被鐵屑還原，再次參與吸收

反應、該方法設備簡單，操作容易，廢鐵屑來源豐富，技術合理；但反應速度比

中和法要慢，效率較低。

四氯化碳吸收法：當氯氣濃度大于1%時，可采用四氯化碳為吸收劑，其設

備可采用噴淋或填充塔，在吸收塔內將氯的吸收液通過加熱或吹脫解吸回收的氯

氣可再次使用。

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水吸收法：當氯氣濃度＜1%時，有時可用水通過噴淋塔來吸收氯氣，其效果

不如堿性中和法好。用水蒸氣加熱解吸時可回收氯氣，如國內的一些氯堿廠在“氯

水”解吸時用蒸氣或熱交換方法回收氯氣。

此外，還有用硅膠、活性炭、離子交換樹脂等進行吸附的方法，但因成本太

高或是技術還不十分成熟而沒有得到廣泛的應用。

3、氯化氫廢氣的凈制

氯化氫廢氣主要產生于化工、電鍍、造紙、油脂等工業的生產過程中，特別

是酸洗工藝中常有大量氯化氫廢氣產生。處理氯化氫主要采用水吸收法。水吸收

法是基于氣體易溶于水的原理常常采用水直接吸收氯化氫氣體。當所得氯化氫溶

液達到一定濃度時，經凈化濃縮可得到副產品鹽酸。

同時，處理氯化氫廢氣還有堿液吸收法，聯合吸收法以及冷凝法。

（五）碳氫化合物的凈化

碳氫化合物（HC）是污染大氣的重要污染物之一。其中包括簡單的有機化合

物，也包括復雜的高分子物。碳氫類化合物不僅對人體器官有刺澉作用，而且其

中不少對內臟有毒害作用，還有的是致突變物與致癌物。

1.燃燒法

用燃燒方法銷毀有害氣體、蒸氣或煙塵，使其變為無害物質的過程，稱為燃

燒凈化。燃燒凈化時所發生的化學作用主要是燃燒氧化作用及高溫下的熱分解。

因此這種方法只能適用于凈化那些可燃的或在髙溫情況下可以分解的有害氣體。

對化工、噴漆、絕緣材料等行業的生產裝置中所排出的有機廢氣，廣泛采用了燃

燒凈化的手段。燃燒方法還可以用來消除惡臭。有機氣態污染物燃燒氧化的結果，

生成了CO和HO因而使用這種方法不能回收到有用的物質，但由于燃燒時放出

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大量的熱，使排氣的溫度很高，所以可以回收熱量。目前在實際中使用的燃燒凈

化方法有直接燃燒和熱力燃燒。

2.催化燃燒法

催化燃燒實際上為完全的催化氧化，即在催化劑作用下，使廢氣中的有害可

燃組分完全氧化為CO和HO。由于絕大部分有機物均具有可燃燒性，因此催化

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燃燒法已成為凈化含碳氧化合物廢氣的有效手段之一。又由于很大一部分有機化

合物具有不同程度的惡臭，因此催化燃燒法也是消除惡臭氣體的有效手段之一。

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目前催化燃燒法已應用于金屬印刷、絕緣材料、漆包線、煉焦、油漆、化工

等多種行業中凈化有機廢氣。特別是在漆包線、絕緣材料、印刷等生產過程中排

出的烘干龐氣，因廢氣溫度較高、有機物濃度較髙，對燃燒反應及熱量回收有利，

具有較好的經濟效益，因此應用最為廣泛。

3.吸附法

在洽理含碳氧化合物廢氣中，廣泛使用了吸附的方法。吸附法在使用中表現

了如下的特點：①可以相當徹底地凈化廢氣，即可進行深度凈化，特別是對于低

濃度廢氣的凈化比用其他方法顯現出吏大的優勢；②在不使用深冷、髙壓等手段

下，可以有效地回收有價值的有機物組分。

由于吸附劑對被吸附組分吸附容量的限制，吸附法最適于處理低濃度廢氣，

對污染物濃度高的廢氣一般不采用吸附法冶理。

4.吸收法

在對碳氫化合物廢氣進行治理的方法中，吸收法的應用不如燃燒法、催化燃

燒法、吸附等廣泛，特別是對使用有機溶劑的各種行業，如噴漆、絕緣材料、漆

包線等的生產過程所排出的廢氣，還不能完全達到工業應用水平，影響應用的主

要問題是合適的吸收劑的選擇,目前在石油煉制及石油化的生產及儲運中采用吸

收法進行烴類氣體的回收利用。

5.冷凝法

冷凝法應用于碳氯化合物廢氣治理時，具有如下特點：

(1) 冷凝凈化法適用范圍冷凝凈化法適于在下列情況下使用。

①處理高濃度廢氣，特別是含有害物組分單純的廢氣；

②作為燃燒與吸附凈化的預處理；特別是有害物含量較高時，可通過冷凝回

收的方法減輕后續凈化裝置的操作負擔；

③處理含有大量水蒸氣的高溫廢氣。

（2）冷凝凈化法所需設備和操作條件比較簡單回收物質純度髙。

(3)冷凝凈化法對廢氣的凈化程度受冷凝溫度的限制，要求凈化程度髙或處

理低濃度廢氣時，需要將廢氣冷卻到很低的溫度，經濟上不合算。

2 廢氣污染物防治技術發展展望

（1）工業有機廢氣污染的防治技術

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工業有機廢氣的治理在今后五年內仍將以活性碳纖維/顆粒活性炭吸附回收

設備、催化燃燒設備、吸附濃縮-催化燃燒設備為主。蓄熱式（節能）催化燃燒

裝置將被廣泛推廣應用。國內市場上具有較好技術與產品服務質量的單位有：福

州嘉園環保工程有限公司、科邁科（杭州）環保設備有限公司、中國人民解放軍

防化研究院、景德鎮佳奕新材料有限公司、福建大拇指環保科技有限公司等。近

年來生物降解技術、光催化劑技術、等離子體破壞技術和膜分離技術等新技術也

得到了很快的發展，并已經在工程實際中得到了應用。特別是生物降解技術近年

來發展很快，在惡臭氣體治理等方面已經得到了較為廣泛的應用。

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