处理vocs有哪些设备和工艺(VOCs的种类现状以及处理技术)(1)

挥发性有机化合物(VOCs)是指常温下饱和蒸汽压大于133.32pa、常压下沸点在50~260℃以下的有机化合物,或在常温常压下能挥发的有机固体或液体。VOCs是石油化工、制药、印刷、制鞋和喷漆等行业排放的最常见的污染物。这些物质主要有硫化氢、硫醇类、氨、胺类、硝基化合物、烃类、脂肪酸类、醇类、酚类、酯类以及有机卤系衍生物等。这些有机物大多具有毒性,部分已被列为致癌物,如氯乙烯、苯、多环芳烃等。多数VOCs易燃易爆,对生产企业的安全造成威胁;部分VOCs对臭氧层具有破坏作用,如氯氟烃(CFCs)和含氢氯氟烃(HCFCls)。VOCs是O3和PM2.5的关键前驱体,对夏季臭氧和秋冬季的细颗粒物污染贡献巨大。,环保部已将其列为细颗粒物之外最大的空气污染元凶,它也是导致灰霾天气的重要前体物之一。

1.VOCs污染物的种类及来源

1.1VOCs污染物的种类

包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等烃类化合物,醛、酮、醚、脂类等含氧有机化合物,以及卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物几类。

1.2产生VOCs污染物的来源

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VOCs污染物的来源主要有工业固定排放源、机动车尾气排放源和日常生活排放源等3个方面。工业固定源是主要排放源,不同行业VOCs排放的环境、排放的物质特征以及治理技术都不尽相同。汽车涂装行业,电子行业,制鞋行业,化工行业,包装印刷行业等,涉及VOCs原料及其排放的行业都会产生污染。根据排放的类型有无组织,分为有组织和无组织排放。

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2.VOCs污染物的治理

源头削减一般是指使用 VOCs 含量较少的原辅料,逐渐淘汰或直接禁用含VOCs 含量高且易挥发的原辅料,或者优化改进生产工艺;过程控制指针对工艺生产过程中 VOCs 的挥发和设备泄漏等进行控制;末端治理指将工艺过程中的尾气经有效收集后送入治理设施净化后达标排放。末端治理是当前工业 VOCs 控制的主要措施

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回收技术和销毁技术如上图,根据其风量和浓度,种类,确定有无回收价值。鉴于VOCs的种类复杂,治理过程中以销毁技术为主。往往在治理中会选择组合技术进行。重点说一下吸附浓缩技术和蓄热燃烧技术。

吸附浓缩技术

气态混合物通过多孔性固体接触,利用固体表面存在的未平衡的分子吸引力或化学键力,把混合气体吸附到表面,从而净化气体。被吸附的再进行脱附进行后续的流程。吸附剂的类型:活性炭,活性炭纤维,活性氧化铝,硅胶,沸石分子筛。沸石浓缩转轮系统是全球公认的最高效的废气浓缩技术,沸石转轮吸附浓缩装置采用吸附—脱附—浓缩焚化三项连续程序,主要用于有机废气的治理,特别适用于大风量、低浓度场合。其核心技术是高效吸附分离浓缩过程以及所采用的具有蜂窝状结构的吸附转轮。日本东洋纺的沸石模块在原先的沸石转轮基础上进行革新,效率更高,更换更简单。

蓄热式燃烧炉(RTO)

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VOC 有机废气氧化燃烧是借助高温,使有机物氧化分解为二氧化碳、水以及部分化合物,一般氧化处理效率可以达到 95~99%,有直接氧化燃烧(TO)和循环蓄热式燃烧(RTO)两种,RTO 比 TO 热交换效率更高,更节能。循环蓄热式燃烧炉(RTO)是把生产排出的有机废气经过蓄热陶瓷的加热后,温度迅速提升,在炉膛内燃气燃烧加热作用下,温度达到 680°C-1050℃,有机废气中的 VOC 在此高温下直接分解成二氧化碳和水蒸气,形成无味的高温烟气,然后流经温度低的蓄热陶瓷,大量热能即从烟气中转移至蓄热体,用来加热下一次循环的待分解有机废气,高温烟气的自身温度大幅度下降,再经过热回收系统和其他介质发生热交换,烟气温度进一步降低,最后排至室外大气。RTO 可分为固定式和阀门旋转式两种。

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蓄热催化燃烧

是将催化燃烧和蓄热燃烧结合起来的一种方式。催化燃烧是指在较低的温度下,进VOCs的热分解技术。该措施利用的条件是混合废气中不含有能惹起催化剂中毒的物质,如果含有卤素或氮硫化物等,除了降低催化剂效率外,还可能生成有毒气体,造成二次污染,甚至危害人体的健康。催化燃烧技术的核心是催化剂,而催化剂的优劣决定去除效率的高低。

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