VOCs（揮發性有機化合物）廢氣處理設備的運行原理主要取決于所采用的處理技術。以下是常見VOCs廢氣處理技術的運行原理及簡要流程：

1. 吸附法（如活性炭吸附）

原理：利用多孔吸附材料（活性炭、沸石等）表面的物理/化學吸附作用捕獲VOCs分子。

運行過程：

吸附階段：廢氣通過活性炭床，VOCs被吸附在孔隙中，凈化后的空氣排出。

脫附階段（再生）：

熱脫附：用高溫蒸汽（100~120℃）或熱氮氣吹掃，釋放VOCs。

降壓脫附（如變壓吸附PSA）：降低壓力使VOCs解吸。

VOCs回收：脫附的濃縮氣體可冷凝回收或進入銷毀設備（如催化燃燒）。

適用場景：低濃度（<1000 mg/m3）、小風量廢氣，如印刷、噴涂行業。

2. 冷凝法

原理：通過降溫使VOCs從氣態冷凝為液態回收。

運行過程：

預冷：廢氣先降溫至0~5℃（去除水分）。

深冷：進一步降溫至-20~-70℃（根據VOCs沸點），VOCs液化。

氣液分離：液態VOCs收集至儲罐，凈化氣體排放。

適用場景：高濃度（>5000 mg/m3）、單一組分溶劑回收（如油氣回收）。

3. 催化燃燒（CO）

原理：在催化劑（Pt/Pd/Al?O?）作用下，VOCs低溫（200~400℃）氧化為CO?和H?O。

運行過程：

預熱：廢氣加熱至催化劑起燃溫度（通常200℃以上）。

催化反應：VOCs在催化劑表面發生氧化反應，釋放熱量。

熱量回收：高溫尾氣通過換熱器預熱新廢氣，節能30%~50%。

適用場景：中低濃度（500~3000 mg/m3）廢氣，如涂裝、包裝行業。

4. 蓄熱燃燒（RTO）

原理：通過陶瓷蓄熱體儲存燃燒熱量，實現高溫（760~1200℃）氧化VOCs。

運行過程：

蓄熱氧化：廢氣通過預熱后的陶瓷蓄熱體，溫度升至氧化溫度。

燃燒分解：VOCs在燃燒室徹底氧化。

熱量轉移：高溫尾氣通過另一組蓄熱體，熱量被回收用于預熱新廢氣。

閥門切換：周期性切換氣流方向，實現連續運行。

適用場景：高濃度、大風量廢氣，如化工、制藥行業。

5. 生物法

原理：利用微生物代謝降解VOCs為CO?、H?O和生物質。

運行過程：

廢氣加濕：調節濕度（40%~60%）以適應微生物生長。

生物接觸：廢氣通過生物濾床（填充有機填料），VOCs被微生物吸附降解。

營養補充：定期添加氮、磷等營養物質維持微生物活性。

適用場景：低濃度、易生物降解VOCs（如醇類、酯類），如污水站、食品廠。

6. 光催化氧化（UV光氧）

原理：紫外光（185/254 nm）激發TiO?催化劑，產生羥基自由基（·OH）氧化VOCs。

運行過程：

UV照射：廢氣通過紫外燈管區域，VOCs分子被高能光子裂解。

催化氧化：TiO?表面產生的自由基將VOCs氧化為小分子（CO?、H?O）。

臭氧輔助：部分設備利用臭氧（O?）增強氧化效果。

適用場景：極低濃度（<200 mg/m3）、惡臭氣體處理，如垃圾站、實驗室。

7. 低溫等離子體

原理：高壓放電產生電子、離子、自由基等活性粒子，轟擊分解VOCs分子。

運行過程：

電離反應：廢氣通過高壓電場，形成等離子體。

分子裂解：VOCs被高能電子擊斷化學鍵，轉化為小分子物質。

后續處理：常與催化或吸附聯用，提高處理效率。

適用場景：低濃度、復雜組分廢氣，如電子廠、橡膠行業。

8. 組合工藝示例

吸附濃縮+催化燃燒

吸附階段：大風量低濃度廢氣通過沸石轉輪，VOCs被吸附。

脫附階段：小風量熱空氣（200℃）脫附，形成高濃度廢氣。

催化燃燒：高濃度廢氣進入催化燃燒設備徹底分解。

優勢：節能50%以上，適用于噴涂、印刷行業。

總結：不同技術的核心原理對比

技術核心原理溫度/壓力條件產物

吸附法 物理/化學吸附 常溫常壓 濃縮VOCs（需后續處理） 

冷凝法 降溫液化 -20~-70℃ 液態溶劑 

催化燃燒 低溫催化氧化 200~400℃ CO?+H?O 

RTO 高溫氧化+蓄熱回收 760~1200℃ CO?+H?O 

生物法 微生物降解 常溫 CO?+H?O+生物質 

光催化 紫外光激發氧化 常溫 CO?+H?O（部分中間產物） 

選擇設備時需根據 廢氣成分、濃度、風量、排放標準 及 運行成本 綜合評估。