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挥发性有机物(VOCs)治理技术PPT演示课件

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工业VOC治理措施专题讲座PPT

工业VOC治理措施专题讲座PPT
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。

第十章 挥发性有机物污染控制 ppt课件

第十章 挥发性有机物污染控制 ppt课件

PPT课件
11
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
PPT课件
12
8.3 VOCs污染预防
PPT课件
13
8.3 VOCs污染预防
一 高性能环保产品的替代
PPT课件
14
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
PPT课件
• 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。
4
8.1 VOCs定义及排放源
PPT课件
5
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。
PPT课件
2
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。
PPT课件
1
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。

挥发性有机物ppt课件

挥发性有机物ppt课件
31
32
浓缩轮法
浓缩轮是一个装满吸附剂的旋转轮。废气由旋转轮的上游侧进入浓缩轮 的吸附区，其中被吸附净化后的废气由旋转轮的下游排出;同时另一股流 量较小的、温度较高的脱附气朝废气气流相反的方向进入浓缩轮的脱附 区，将已吸附的VOC脱附出来。浓缩轮以一定速度缓慢旋转，这样在一个 系统内就可以完成吸附和脱附操作，使VOC得到浓缩，大大降低了设备投 资。
吸收效果取决于有机废气在吸收剂中的溶解度和浓度、操作 条件、吸收剂的性质。吸收工艺的设计关键是选择恰当的吸 收剂。所选吸收剂必须对所去除VOCs有较大溶解度。 吸收设备：喷淋洗涤器、泡沫洗涤器、文氏管洗涤器等
12
VOC的常用方法为物理吸收法，一般选用高沸点、低 蒸气压的油类作为吸收剂，如柴油、煤油、水等
20
活性炭（低浓度、低温度(<40℃)和低湿度）
优 点：1.净化效率高、易实现自动化控制、设备简单；2. 孔隙结构高度发达、比表面积大；炭表面上含有域可以附加 上各种官能团；具有催化活性；性能稳定，能在不同温度和 酸碱度下使用，可以再生（与树脂、硅胶、沸石等吸附剂相 比）。
缺 点：吸附容量较小、设备体积大。不适用于温度高于 40 ℃、气体相对湿度超过50%的气体的吸附处理；此外也不 适用于易发生反应、活性大的溶剂的吸附，该类有机物会与 活性炭或在活性炭表面进行反应而堵塞炭孔，这种情况可采 用炭纤维或沸石作为吸附剂。
2
3
1990年美国清洁空气法(CAA)中规定 了188种有毒有害气体污染物(HAP)， 包括166种有机物；
1996年美国EPA“国家大气毒性评估” (NATA)确认33种有毒物质作为优先 控制物种，其中16种为VOCs。
4
VOCs已检测出的有300多种，常见VOC：

VOCs报告PPT课件

VOCs报告PPT课件

-
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
-
2
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%

挥发性有机物污染控制(ppt49张)

挥发性有机物污染控制(ppt49张)

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

VOC污染控制PPT演示课件

VOC污染控制PPT演示课件
白天呼出，夜晚吸进 可通过在容器出口附加的蒸气保护阀来控制
充入、呼吸和排空损耗
呼吸损耗由两部分组成：
金属膨胀系数tank 1.95 105 / 0 F
tank 1.22 105 / 0 C
由于温度变化造成的体积变化＝液体的体积增加＋气体的体
积增加－容器体积的增加。
的关键参数 建议学时数：3学时
第十章 挥发性有机物污染控制
1.蒸气压及蒸发 2.VOCs（volatile organic compounds）污
染预防 3.VOCs污染控制方法和工艺：燃烧法、吸
收法、冷凝法、吸附法、生物法
挥发性有机物的概念
是指在常温下饱和蒸汽压大于约70Pa，常压下 沸点小于260℃的液体或固体有机化合物，碳原 子数小于12的大多数有机物都是VOCs

k
c
n VO
Cs
cm O2
氧气浓度远高于VOCs浓度
v

dcVOCs dt

kcVn OCs
(10-8)
多数化学反应，遵循阿累尼乌斯方程
k Aexp( E ) RT
VOCs燃烧原理及动力学
VOCs
丙烯醛 丙烯腈
丙醇
氯丙烷 苯
1-丁烯 氯苯 环己胺 1，2-二氯乙烷 乙烷 乙醇 乙基丙稀酸酯 乙烯 甲酸乙酯 乙硫醇
A/s-1
lg p A B T
p －平衡蒸气压，mmHg T －系统温度，K
A、B －经验常数
安托万（Antoine）方程
lg p A B tC
t －温度，oC A、B、C －经验常数，参见表10-2
挥发与溶解
Ps－大气压
挥发与溶解

有机废气的处理工艺ppt课件

有机废气的处理工艺ppt课件
挥发性有机废气的净化
Page 1
主要内容
• 挥发性有机废气的特点 • 有机废气的综合防治措施 • 治理技术 • 工艺流程 • 发展前景
2
1、挥发性有机废气的特点
工业生产中会产生各种有机物废气，主要包括 苯类、各种烃类、醇类、醛类、胺类、酮类和 酸类等。挥发性有机废气通过呼吸道和皮肤进 入人体后，能给人的呼吸、血液、肝脏等系统 和器官造成暂时性和永久性病变，尤其是苯并 芘类多环芳烃能使人体直接致癌。
次固体或液体污染物。
Page 27
吸附法吸附工艺
常用有机废气净化回收系统，包括：
*预处理部分：预先除去进气中的固体颗粒物及液滴，并
降低进气温度
*吸附部分：一般用吸附器并联或串联 *吸附剂再生部分：常用水蒸气脱附法使活性炭再生 *溶剂回收部分：不溶水的溶剂可与水分层，易于回收，
水溶性溶剂需采用精馏法回收，对处理量小的水溶性溶 剂也可与水一起掺入煤炭中送入锅炉烧掉。
Page 23
活性炭吸附特殊情况：
Page 24
活性炭吸附系统流程：
Page 25
Page 26
活性炭吸附法的优缺点：
*优点：易于回收有机
*缺点：不耐高温，在
溶剂，因此被广泛地 应用于化工、喷漆、 印刷、轻工等行业的 有执废气如苯类、酮 类的治理。
湿润的条件下不能保 持很好的吸附能力； 易燃，较快达到饱和 吸附而失去效用，吸 跗刺需定期更换；其 次，吸附法会产生二
Page 3
常见挥发性有机物（VOCs）：
苯类有机物多损害人的中枢神经，造成神经 系统障碍，当苯蒸气浓度过高时(空气中含量 达2％)，可以引起致死性的急性中毒；
多环芳烃有机物有强烈的致癌性； 戊醇引起头痛、呕吐、腹泻等； 丙烯醛对粘膜有强烈的刺激； 二苯胺、联苯胺等进入人体可以造成缺氧症。

VOC污染控制8PPT课件

VOC污染控制8PPT课件
11
泄漏损耗及控制
充入、呼吸和排空损耗
12
充入、呼吸和排空损耗
充入、呼吸和排空导致的VOCs排放
mi Vi
i
yi Mi Vm,g
mi －组分i的排放量
i －排出空气-VOCs混合物中组分i的浓度
Mi －组分i的摩尔质量 yi －排出空气中VOCs的摩尔分率 Vm,g －混合气体的摩尔体积
mi xi piMi P xi piMi V P RT RT
A、 B－ 经 验 常 数
4
5
挥发与凝结
6
VOCs排放
7
第二节 VOCs污染预防
VOCs控制技术可分为两类
◦ 防止泄漏为主的预防性措施
替换原材料 改变运行条件 更换设备等
◦ 末端治理为主的控制性措施
8
VOCs控制技术
9
VOCs替代
10
工艺改革
◦ 非挥发性溶剂工艺取代挥发性溶 剂工艺，如流化床粉剂涂料和紫 外平版印刷术 ◦ 石油及石化生产过程：回收利用 放空气体
17
转移损耗控制方法－阶段1 控制
18
转移损耗控制方法－阶段2控制
19
第三节 VOCs控制方法和 燃烧法工艺 冷凝法 生物法
20
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
16
转移损耗控制方法
浮顶罐，用于储存大量的高挥发性的液体。用于密封的浮顶盖浮在 液面上，液面以上没有空隙。液体注入或流出时顶盖随之上下浮动， 避免上面所讲述的呼吸损耗。但是这种密封方式（一般采用有弹性 的橡胶薄盖，类似于汽车上的雨刷）并不是完美的，仍然会有密封 损失。这张草图没有给出防雨雪装置和其他的细节。

挥发性有机物VOC整体解决方案ppt-课件

挥发性有机物VOC整体解决方案ppt-课件

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
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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
14
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
循環幫浦 鼓風機
活性污泥曝氣槽
生物洗涤塔
– 能耗低、费用低
优点 – 氧化完全
– 能耗低
缺点
– 能量利用率 – 光催化剂失活 – 可见光
根据饱和蒸气压
烷烃、芳香烃类、烯 烃类、卤烃类、酯类、 醛类、酮类和其它化 合物等8类。
总挥发性有机物
（TVOCs）、极易挥
发性有机物（VVOC）、
挥发性有机物
（VOC）、半挥发性
有机物（SVOC）
3
VOCs的环境危害性
导致复合型污染； 诱发灰霾； 产生光化学烟雾； 污染室内空气； 影响动植物生长。
甲苯最高值为2509.17μg/m3，超标约11.5倍 TVOC最高值为6032.88μg/m3，超标约9倍 深圳室内甲苯、二甲苯超标率分别为48.15％和25.93%； 广州这两项污染物的超标率分别为20.69％和13.79％
广州市灰霾天气现状一角 广州日VOCs浓度变化情况
光化学烟雾
4
对人体的毒害作用
适用范围
适用于低浓度VOCs，室内空气净化
✓ 实现VOCs低温去除
特点 ✓ 适用于低浓度、大风量的VOCs
✓ 处理效率高，能耗低
✓ 净化并清新空气
13
光催化技术
原理
光催化剂纳米粒子在一定波长的光线照 射下受激生产电子空穴对，空穴分解催化剂 表面吸附的水产生氢氧自由基，电子使其周 围的氧还原成活性离子氧，从而具备极强的 氧化还原能力，将光催化剂表面的各种污染 物摧毁
废气
达标排放
16
组合技术（三）
➢ 组合五
滤筒除尘+蓄热催化燃 烧
废气
入口
净化后 排气
对酸性气体高效去除
缺点
有后续废水处理问题、 颗粒物浓度高、会导致 塔堵塞、维护费用高、
可能冒白烟
9
冷凝技术
原理
冷凝将废气降温至VOCs成份之露点以下， 使之凝结为液态后加以回收之方法。
适用范围
多用于高浓度、单一组分有回收价值的VOCs 的处理。
处理成本较高，故通常VOCs浓度≥ 5000 ppm ，方才适用冷凝处理， 其效率介于50 ～ 85 %之间；浓度≥ 1 %以上时，则回收效率可达90 % 以上
挥发性有机物(VOCs)治理技术
1
主要内容
1
VOCs污染现状
2
VOCs典型治理技术
3
典型行业VOCs治理技术
4
5
2
（一）VOCs污染现状
挥发性有机化合物
Volatile Organic Compounds ，简称VOCs
根据沸点
常压下 沸点低于250℃ 有机化合物
VOCs
室温下（25℃） 饱和蒸气压超过133.32Pa 气态分子形态逸散到空气中 有机化合物
11
生物降解技术
原理
利用微生物对废气中的污染物进行消化代谢， 将污染物转化为无害的水、二氧化碳及其它无机盐类
排排氣氣
5 .0 m
5 7
4
1
6
23
1 廢氣 2 低壓送風機
(200 mmAq) 3 調濕塔
4 生物濾床(濾料厚<1m) 5 排氣 6 排水
7 調濕水霧
生物濾床排氣處理系統
适用范围
生物滤床法
冷凝法也经常搭配其它 控制技术，例如:焚化、 吸附、洗涤等作为前处 理步骤
10
膜分离技术
原理
用人工合成的膜分离VOCs物质。
硅橡胶膜
多孔玻璃 态高分子 材料
分子筛膜
适用范围
适用于高浓度VOCs，回收效率高于97%
优点
✓回收组分 ✓高效
✓可集成其余技术
缺点
✓成本较高 ✓膜污染 ✓膜的稳定性差 ✓通量小
洗涤+高级氧化 滤筒除尘器+蓄热式燃烧技术
......
传统技术 新型技术
7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ附技术
原理
利用吸附剂与污染物质(VOCs)进行物理结合 或化学反应并将污染成份去除
典行工艺 废 气
吸附塔
活性碳床
干净气体
冷凝器
风机
适用范围
活性碳床
低压蒸汽 废水 VOC回收
适用于：中低浓度的VOCs的净化
优点：去除效率高，易于自动化控制
缺点：不适用于高浓度、高温的有机废气，
且吸附材料需定期更换
8
吸收技术
原理
由废气和洗涤液接触将VOCs从废气中移走，之后 再用化学药剂将VOCs中和、氧化或其它化学反应破坏。
适用范围
适用于高水溶性VOCs，不适用于低浓度气体。
填充式洗涤塔
优点
技术成熟、可去除气态和 颗粒物、投资成本低、占 地空间小、传质效率高、
呼吸系统
➢嗅觉、呼吸道、肺部
几乎全部VOCs；恶臭类，有机 硫化物，含氯有机化合物，含 氮有机化合物等
血液、神经系统、 肝肾脏
VOCs
➢白血病，肝、肾功能衰竭
➢杀虫剂、除草剂
醛类，烯，烷烃，苯系物，含氯 有机化合物，有机卤化物等
皮肤、眼睛
➢刺激性 醛类最为突出；有机硫化 物，含氯有机化合物，含 氮有机化合物等
12
等离子体技术
原理
等离子体-催化装置
等离子体场富集大量活性物种，如离子、
有机废气
电子、激发态的原子、分子及自由基等；活
排气
性物种将污染物分子离解小分子物质
Energy
Pollutant
Active species Catalyst
H2O
CO2
活性物种和臭氧，触 发催化剂，降低活化能。 催化剂选择性地与等离 子体 产生的产物再 反应