淺議異(臭)味氣體的凈化
工業生產過程中散發出的各種異（臭）味氣體，會使人的感覺器官產生不快甚至厭惡感，有些異（臭）味氣體對人體的危害也是非常嚴重的，輕者使人產生不適、頭痛、惡心、嘔吐等癥狀，并且隨著惡臭氣體濃度的增加，人的呼吸次數與呼吸深度都會有不同程度的降低，嚴重者甚至還會危及生命。
近年來，隨著人們生活質量的不斷提高，對環境質量的要求也越來越高，而現階段我們對異（臭）味氣體的性質了解的還很少，而且沒有統一的規范和標準，目前國內外對異（臭）味氣體的治理仍存在許多空白，這也給治理工作帶來了困難。
1 常見異（臭）味物質種類和性質
異（臭）味物質大多數為高分子有機化合物，如醛類、酚類、醚類、醇類、酮類、烴類、糞便素、有機鹵素衍生物、胺類、硫醚類、硫醇類等。但也有少數無機物，如硫化氫、氨等。而人對異（臭）味的感官嗅覺與異（臭）味的濃度并非線性關系，在多數情況下符合下式：
Q=KCn
式中：Q—人對異（臭）味的感官強度；
C—異（臭）味物質濃度；
K、n—與異（臭）物質有關的常數。
多數異（臭）味物質具有下列特性：
（1）易揮發且蒸氣壓越大的異（臭）味物質，其異（臭）味就越強；
（2）多數異（臭）味物質能溶入水或脂肪；
（3）多數異（臭）味物質具有強烈的吸收紅外線的特性；
（4）具有丁鐸爾效應（Tyndall）即當異（臭）物質溶于水或其它溶劑時，在紫外線的照射下其溶液呈乳白色；
（5）多數異（臭）物質具有喇曼效應（Raman）即當單一色光波被異（臭）味物質散射時，其散射光總是與原來的單色光不同，其波長總是大于或小于原來的單色光的波長；
（6）多數異（臭）物質都能被活性炭、鋁膠、硅膠、分子篩等表面活性物質吸收；
（7）異（臭）味物質為多種成分時，其異（臭）味感官強度多數具有迭加作用，但也有少數為相互抵消作用；
（8）異（臭）物質在多數情況下為還原態，因此可以被氧化劑氧化去除；
（9）異（臭）物質除與物質結構有關外，還與分子量有關。一般在同族中，分子量越大，異（臭）味就越強，但達到某一分子量后，隨著分子量的增加，異（臭）味又開始減弱，如在高分子有機物中，當碳原子超過18時，其化合物多數無異（臭）味；
（10）對于異（臭）味的治理方法主要有：吸附、吸收、化學氧化、燃燒、生物、掩蔽、稀釋法等。
產生異（臭）物質的企業很多，主要有化工、冶金、建材、食品、公共衛生、煙草、釀造、制藥、焦化、石油產品加工等企業和部門。
表1為幾種常見處理方法的技術性能比較。
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2 實驗室實驗
低溫等離子體技術是近年來涌現出來的先進的 凈化技術，它具有反應快、凈化徹底，幾乎對所有的有機污染物都具有凈化效果的特點。研究表明，在實驗室條件下采用該技術可有效去除常見的異（臭）味污染物。
2.1 實驗裝置
實驗裝置主要由1塊約3m2 的鋼板、激發器、催化裝置、吸收罩、采樣孔等組成，如圖1所示。
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2.2 實驗原理
在一塊約3m2 的鋼板上用手工涂上普通油漆，通過吸收罩將逸散的苯類有機氣體吸入除味器內，在除味器內苯類有機物分子被激發電離成H+ 、C+ ，并在除味器后部被催化氧化成H2O、CO2氣體從而達到除味的目的。
2.3 實驗結果
在裝置正常運行約20分鐘后，在進出口同時采樣，采樣位置為圖1中A、B處，每次采樣時間為15分鐘，共3次。苯及苯化物的測量采用氣相色譜儀，檢測結果見表2。
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實驗結果表明，激發器及催化劑對苯及苯系化合物等有機化合物具有很好的分解作用。
3 工業應用
3.1 主要除味設備
某煙廠白肋煙生產線在生產過程中產生大量異（臭）味氣體，對周圍環境污染十分嚴重，采用吸附-激發法對該部分尾氣進行凈化處理，該工藝主要由洗滌塔、吸收塔、激發器、加熱器、風機、水泵等組成。工藝流程如圖2所示。
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尾氣為白肋煙烘干、冷卻、回潮三個工段的混合尾氣，尾氣的主要成分為空氣、水蒸汽、碳氫化合物（苯酚、糖醛、甲苯、二甲苯、丙酮、丁烷酸）、氨氣（＜40mg/m3 ）及粉塵（＜100mg/m3 ）組成。尾氣混合后溫度為70℃～80℃（其中烘干段溫度最高約 150℃）。
3.2 除味過程
白肋煙尾氣首先進入噴淋塔，去除尾氣中的粉塵；將尾氣溫度由70℃～80℃降到20℃～30℃；吸收尾氣中氨氣。從噴淋塔經粗凈化的尾氣進入吸收塔內，在吸收塔內碳氫化合物被吸收劑吸收，吸收后的尾氣經風機排空。當吸收劑吸收飽和后，通過加熱解吸再生，再生周期為20小時，再生溫度為110℃～130℃，每次3小時左右。解吸出來的高濃度碳氫化合物進入激發器內，在高頻、高壓電場作用下，碳氫化合物被電離成C+ 、H+ 離子，并在后部催化劑作用下氧化成CO2、H2O后排空。
尾氣經吸附后其出口濃度見表3。
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4 討論
（1）異（臭）味物質主要是通過人的嗅覺影響人的心理，而嗅覺卻因人而異，人的民族、習慣、性別、年齡等不同，對異（臭）味的感覺程度的差別往往很大。
（2）人的嗅覺還會出現疲勞現象，一種不熟悉的異（臭）味能引起人的強烈感覺，但時間一久，人就習慣了，就感覺不到了，只有當強度發生變化時，才能重新感覺到。
（3）由于人對異（臭）味的感官嗅覺與異（臭）味的濃度并非線性關系，因此即使將異（臭）物質去除 90%，而人仍會感覺只去除了一半，因此增加了治理工作的難度。
5 結語
（1）采用吸收-激發工藝處理碳氫化合物的去除率平均為85%，最高達95%；但該工藝不能連續工作，約 20小時就需要解吸再生一次，對需要連續工作的場合，應設置兩個吸附塔；而且該工藝能耗較高，因此不適于含塵量高及溫度波動較大的場合；此外，吸收劑存在老化問題，約3年就需要更換一次。
（2）在異（臭）味成分復雜、濃度較高且脫除率要求較高時，選擇生物法較好。
（3）在異（臭）味成分單一，且濃度、溫度、含塵量及處理量均較低時，選擇高頻等離子法較好。（4）在異（臭）味濃度較高，且水溶性較好時，應選擇化學法。
濕式吸收氧化法具有處理量大，處理濃度高，操作穩定，效率高和占地面積小等優點，它將成為處理異（臭）味氣體的主流和首選技術。在占地面積不受局限的情況下，針對中、低濃度的惡臭氣體，生物過濾法同樣是一個很好的選擇。
（5）國內目前對異（臭）味物質的治理才剛剛起步，在設計、制造、運行等方面尚有許多問題值得探討。
參考文獻：
[1] 童志權.工業廢氣凈化與利用[M].北京：化學工業出版社，2001.
[2] 吳忠標.大氣污染控制工程[M].北京：化學工業出版社，2001.
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