挥发性有机物(VOCs)治理技术PPT精选文档40页PPT

工作步骤
全面 铺开
2019-2019年:全面开展化工园区和园区外
重点化工企业VOC排放整治工作，实现全省
化工行业VOC减排30%以上，实现重点园区 及重点企业废气在线长效监管。
组织形式
本次废气整治试点工作由省环保厅牵头组 织，省环科院作为技术支撑单位负责整治方案 编制及相关标准制定，地方各级环保部门负责 相关工作的组织协调，各试点园区和区内企业
VOC污染调查及整治工作步骤和技术要求
江苏省环境科学研究院
汇报内 容
一、化工园区废气整治现状与难点 二、工作目标
三、工作内容及进度安排
四、验收事项
1、化工园区废气整治现状与难点
多次整改 收效不大 整治工作 费时费力 学科交叉 人才匮乏
集中入园 鸭梨山大
化工园区整治 工作难点
Байду номын сангаас
市场起伏 产品多变
化工产业 地方支柱
30
（五） 化工 产业 地方 支柱
25 20 15 10 5 0 大丰财政收入 响水财政收入 合计收入 化工园区
大丰市2019年财政收入30个亿 同期化工园区1亿元 响水县2019年上半年财政收入8.58亿元
同期化工园区收入2.22亿元
地方政府
有力支持
积极培养 专业人才
路在何方？
提高标准
优胜劣汰
工作步骤
摸底 调查
2019年: 6 -7月启动挥发性有机污染物排放情 况摸底调查工作，发放相关表格，并组 织培训。 9月完成挥发性有机污染物排放情况 调查表的填写，相关表格提交省环科院。 11月完成调查表汇总统计工作。 12月完成化工园区挥发性有机污染物 排放重点企业的筛选。
工作步骤
初步 试点

枯烯
90
邻二氯苯
16
甲基溶纤剂
41
2 - 甲基 - 1 - 丁烯
66
氯乙烷
91
氯苯
17
正己烷
42
正庚烷
67
三氯乙烷
92
甲酸甲酯
18
正丁醇
43
二环己烷
68
丙烯腈
93
三乙胺
19
正戊烷
44
N ,N - 二甲基酰胺
69
四氢呋喃
94
3 - 甲基 - 庚烷
20
顺式 - 2 - 丁烯
45
反式 - 2 - 戊烯
1.3.2 WHO(世界卫生组织)规定的分类方法
沸点
名称
VOC举例与沸点
沸点＜5 0℃
高挥发性有机化合物（WOC）
甲烷（-161℃）、甲醛（-21℃）、甲硫醇（6℃）、乙醛（20℃）、二氯甲烷（40℃）
5 0℃≤沸点＜26 0℃
挥发性有机化合物（VOC）
乙酸乙酯（77℃）、乙醇（78℃）、苯（80℃）、 甲乙酮（80℃）、 甲苯 （110℃）、三氯乙烷（113℃）、 二甲苯（140℃）、 苧烯（178℃）、 烟碱（247℃）
1.4.5 粘贴纸等 在不干胶等纸、布单面或双面涂胶过程中 ,也有大量 VOCs类排放。 1.4.6 合成树脂包装材料 以合成树脂、金属箔、纸、布等为原料制作包装材料都使用粘合剂和粘合助剂。此外 ,塑料膜、聚乙烯树脂膜、易拉罐等包装材料的表面说明印制 ,图案的喷涂印制等都使用 VOCs ,也必须经干燥将 VOCs分解后排放。 1.4.7 印刷 彩色印刷 ,前述的包装材料印刷纸器、建材表面印刷等也有 VOCs排放。 1.4.8 工业用 VOCs清洗设施 指用 VOCs类作为清洗剂对机械、器皿、金属材料等脱脂清洗设施。又分为浸渍洗涤、喷洗、蒸发清洗等过程。由于工艺较多 ,只对其干燥排放设施进行监控。这里不包括用表面活性剂的清洗工艺。

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8.3 VOCs污染预防
VOCs控制技术分为两类
1）预防性措施 • 替换原材料 • 改进工艺 • 更换设备 • 防止泄漏
2）末端治理为主的控制性措施
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8.3 VOCs污染预防
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8.3 VOCs污染预防
一 高性能环保产品的替代
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8.3 VOCs污染预防
2. VOCs排放源
• 天然源
• 1200 Mt (C),植 物生态功能性排 放，不可控源
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• 人为源
• 人为生产生活中 的不完全燃烧过 程和涉及有机污 染物的挥发散逸 过程，化学组分 丰富。
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8.1 VOCs定义及排放源
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8.1 VOCs定义及排放源
3. VOCs的危害
影响大气的氧化性、二次气溶胶的形成和大气辐射 平衡等，对区域或全球气候环境问题有着重要影响；
射作用下发生反应的任何人为源和自然源排放的有机化合物。
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8.1 VOCs定义及排放源
我国不同领域对VOCs定义也不同
《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》(DB11/447-2007)： VOCs指在20℃条件下蒸气压大于或等于0.01 kPa，或在特定条件下 具有相应挥发性的全部有机化合物的总称。
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8.1 VOCs定义及排放源
1. VOCs定义
国际上对VOCs并无统一定义
WHO：TVOCs，熔点低于室温而沸点在50-260℃的挥发性有机 化合物的总称。
EPA：除CO、CO2、碳酸、金属碳化物或碳酸盐之外的，任何能 参加大气光化学反应的含碳化合物。

VOC 物质
分类方法
光化学潜势 POCP＞85？或者 臭氧耗损潜势 ODP＞0.2？或者 全球变暖潜势 GWP＞10？
人体健康影响 Yes
EU 分类 1 或 2 或者 IARC 分类 1 或 2A
？ No
EU 分类 3 或者 IARC 分类 2B
Yes
中等毒害
Yes
No
？ No
有其它毒害作用数 据？
VOC的危害
• • 毒性&刺激性:丙酮,脂肪烃(C6-C12),含氯溶剂,醋酸丁酯, 二氯苯,4-苯己烯,萜烯（松香油）,臭氧 致癌性:苯,1,3-丁二烯,甲醛
常见挥发性有机物种类
品味人生路
• • • • • • •
甲苯（Toluene） 二甲苯(Xylene) 对-二氯苯(para-dichlorobenzene) 乙苯(Ethylbenzene) 苯乙烯(Styrene) 甲醛(Formaldehyde) 乙醛(Acetaldehyde)
欧盟固定源VOCs排放控制法规与标准
1.固定源VOCs排放标准体系 欧盟环保标准大多以指令的形式发布。
欧盟固定源排放控制主要包括通用指
令和行业指令。同时，各成员国为加 强对单项VOCs物质的管制，还实施 了分级控制标准。 2.有机溶剂使用指令1999/13/EC 3.涂料指令2004/42/CE 4.油品储运指令94/63/EC 5.综合污染预防与控制指令96/61/EC、 2008/1/EC 6.VOCs分级控制标准
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2016/8/9
国家标准（二）
• 制订中
– – – – – – – – – – – – – – – 1、石油炼制工业污染物排放标准 2、石油化工化纤工业污染物排放标准 3、树脂工业污染物排放标准（环氧树脂、酚醛树脂等） 4、农药工业污染物排放标准（系列标准） 5、制药工业污染物排放标准（系列标准） 6、电子工业污染物排放标准（系列标准） 7、涂料工业污染物排放标准 8、油墨工业污染物排放标准 9、橡胶制品工业污染物排放标准 10、皮革制品工业污染物排放标准 11、人造板工业污染物排放标准 12、涂装工业污染物排放标准 13、铸造工业污染物排放标准 14、服装干洗业污染物排放标准 15、汽车维修业污染物排放标准

1990-2010年VOCs排放量
乌鲁木齐
辽中
甘肃 兰白
京津冀 晋北
关中
成渝
武汉
山东 半岛
长三角
长株潭
海西
珠三角 6
（二）常用VOCs治理技术
VOCs治理技术
回收利用技术
销毁技术
冷凝法 吸收法 吸附法 膜分离法
热力焚烧法 催化燃烧法 生物降解法 光催化降解法 等离子体技术
组合技术
沸石转轮+热力焚烧燃 沸烧石浓缩转轮+蓄热式燃烧
“三致”作用
➢致癌、致畸、致突变 苯系物最为突出，烯，含氯 有机化合物，含氮有机化合 物等
5
VOCs污染排放负荷大
2012年我国VOCs排放总量惊人，工业 源排放量约为2088.7万吨
1990-2012年，我国VOCs排放量逐年增长 ，工业源VOCs排放量增幅大。
重点区域VOCs污染排放高度集中
– 条件温和，常温常压
优点 – 设备简单、维护方便
– 减少甚至无二次污染
缺点
– 占地面积大 – 气候影响大 – 工况变化影响大
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组合技术（一）
➢ 组合一 沸石转轮+热力焚烧技术
➢ 组合二 沸石转轮+蓄热式燃烧
15
➢ 组合三：
组合技术（二）
冷凝+吸附技术
达标排放
废气
➢ 组合四： 吸附+蓄热催化燃烧技术
進氣 進 氣
1 .0 m
0.85
m
0 .0 m
吸收塔
以微生物可分解物质为主，污染物为微生物的食物来源， 可以生物处理的污染物包括：碳氢氧组成的各类有机物、简 单有机硫化物、有机氮化物、硫化氢及氨气等无机类等

-
12
美国固定源VOCs排放控制法规与标准
储罐的VOCs排放控制
蒸气压，kPa 76.6
压力罐 或 控制设施
北京市标准
我国台湾
27.6 22.7
美国
浮顶罐 或
固顶罐＋控制设施
5.2 2.8
15
75 100
151
储罐容积，m3
-
13
美国固定源VOCs排放控制法规与标准
装载设施的VOCs排放控制：蒸气收集系统收集 废水挥发的VOCs排放控制： 1.浮动盖顶 2.液面10cm处的挥发性有机物<300ppmv 3.密闭式固定覆罩及气体回收系统，其回收率需达95%以上
-
8
我国工业源VOCs排放
-
9
美国固定源VOCs排放控制法规与标准
• 美国环境保护署制订的固定源大气污染物排 放标准分为两类（根据《清洁空气法》）：
• 一类是针对基准污染物，就是环境空气质量 标准中规定的污染物的新源特性标准 （NSPS），基于最佳示范技术（BDT）；
• 另一类是针对189种空气毒物的危险空气污染 物国家排放标准（NESHAP），基于最大可达 控制技术（MACT）。
• 致癌性:苯,1,3-丁二烯,甲醛
AustralianNationalPollutionI
nventory
澳大利亚国家污染物清单 在25C条件下蒸气压大于 0.27kPa的所有有机物
-
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常见挥发性有机物种类
• 甲苯（Toluene）
品味人生路 • 二甲苯(Xylene) • 对-二氯苯(para-dichlorobenzene)
6%
其它
Others 3%
CFC 1%

第三节 VOCs控制方法和工艺

燃烧法
吸收（洗涤）法
冷凝法 吸附法 生物法
燃烧法（Combustion）


适用于可燃或高温分解的物质
不能回收有用物质，但可回收热量

燃烧反应，如
C8H17 12.25O2 8CO2 8.5H2O Q C6H6 7.5O2 6CO2 3H2O Q H2S 1.5O2 SO2 H2O Q
y 气 相 中 组 分 i 的 摩 尔 分 数 i－
－ 液 相 中 组 分 i 的 摩 尔 分 数 x i
p 纯 组 分 i 的 蒸 气 压 i－
P － 总 压
蒸气压

气液平衡：克劳休斯－克拉佩龙（Clausius－Clapyron） 方程 B
l g p A T p － 平 衡 蒸 气 压 ， m m H g
• • •
投资高； 催化剂较贵且需要再生； 不能用于使催化剂中毒的废气。
燃烧工艺
表10 - 13
吸收（洗涤）法（Absorption）

吸收工艺
吸收工艺
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
吸收剂的要求

对被去除的VOCs有较大的溶解性
蒸气压低
易解吸 化学稳定性和无毒无害性 分子量低
吸收设备

主要设计指标

图10 - 22
相生 过 主物 微 体机 生 传 外体 物 递 排， 降 到 。生 解 液 成，固 的生相 二成的 氧二挥 化氧发 碳化性 传碳有 递、机 到水物 气和通
冷凝计算

压力P，温度t，进料中i组分的摩尔分率zi，计算液化率f、冷 凝后气液组成xi、yi

人为源 石油化工、石油炼制 油品储运 有机化学原料 合成材料 化学原料药制造 塑料制品制造 小计 交通运输设备制造与维修 金属制品制造、通用设备及专用设备制造、电器机械及器材、仪器仪表、文化办公、机械制造 通信设备、计算机及其他电子设备 家具制造 小计 印刷和包装印刷 皮革、毛皮、羽毛（绒）制造 纺织印染 食品饮料制造 木材加工 黑色和有色金属冶炼 小计
比例（%）
6.9
7.6
1.1
2.2
0.9
1.6
5.8
2.4
5.2
1.3
55.5
3.1
12.0
13.4
2.8
2.8
1.9
1.2
1.1
23.2
6.5
19.6
3.4
9.7
21.5
21.5
3.4
3.4
P12 摘至《挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策》（征求意见稿）编制说明
环境与工业分析检测专家
工业源涉及行业
人类活动排放的、能在日照作用下与NOx反应生成光化学氧 化剂的全部有机化合物，甲烷除外。
环境空气质量指令2008/50/EC。 国家排放总量指令2001/81/EC。
除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物或碳酸盐、碳酸铵外，任何 参与大气光化学反应的碳化合物。
定义后附有7条补充条款，需要排除光化学反应活性可忽略的 有机化合物，如甲烷、乙烷、二氯甲烷、丙酮、四氯乙烯等。
水质环境监测
COD NH4+ Pb Cu Zn Hg Cr As ……
污水监测
COD NH4+ Pb Cu Zn Hg Cr As ……
环境与工业分析检测专家
主营业务 — 污染源在线监测

挥发性有机化合物VOCs的 治理规划
挥发性有机物(VOC)
VOC的定义
WHO 沸点在50-260C之间的所 有有机物,除了杀虫剂
漫漫人生路
EU 在20C条件下，蒸气压大 于0.01KPa的所有有机物
USEPA 所有含碳的并参加大气中 光化学反应的有机物
AustralianNationalPollutionI nventory 澳大利亚国家污染物清单 在25C条件下蒸气压大于 0.27kPa的所有有机物
美国固定源VOCs排放控制法规与标准
储罐的VOCs排放控制
蒸气压，kPa 76.6 北京市标准 我国台湾 美国 浮顶罐 或 固顶罐＋控制设施
压力罐 或 控制设施
27.6 22.7 5.2 2.8 15 75 100 151
储罐容积，m3
美国固定源VOCs排放控制法规与标准
装载设施的VOCs排放控制：蒸气收集系统收集 废水挥发的VOCs排放控制： 1.浮动盖顶 2.液面10cm处的挥发性有机物<300ppmv 3.密闭式固定覆罩及气体回收系统，其回收率需达95%以上
欧洲国家的VOCs分级控制标准
• 按毒害作用分类：
– 高毒害：苯、氯乙烯、1,2-二氯乙烷等具有极 高的健康风险，需要针对个体污染物，制订严 格的排放限值。 – 中等毒害：其它一些VOC物质，有一定的健康 风险，或者可生成光化学烟雾、造成平流层O3 耗损或全球变暖。 – 低毒害：其余的大多数VOC物质，具有较低的 毒害作用。
含VOC的产品
1.纺织&am.电子电器
5.油漆&油墨 6.家居&木制品
7.环境测试(e.g.办公 室) 8.（汽）车厢&内置部 件
排放源有哪些？
日本VOCs排放的人为源主要分为流动源(10%)和固定源(90%),其中流动源主 要是汽车尾气排放，而固定源包括各类工业制造过程(石化行业为主)、涂装、 印刷溶剂挥发、储运、加油站等： 泰国VOCs的来源主要是工业源和机动车，全国40%的臭气投诉与VOCs的来 源有关； 2003年我国珠江三角洲地区年VOCs排放构成为交通源(60.1%)、含VOCs的 产品(17.8%)、工业源(10.6%)和能源(0.5%); 2003年上海面源VOCs排放量占全市总量的51.2%，在全市14类大气VOCs面 源中，涂料和成品油储运排放是O3污染的重要来源。