XX第五章挥发性有机物污染控制课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,XX第五章挥发性有机物污染控制,*,PPT,文档演模板,Office,PPT,XX第五章挥发性有机物污染控制,2024/9/16,XX第五章挥发性有机物污染控制,第一节,挥发性有机化合物污染,挥发性有机化合物,（VOCs，volatile organic compounds）,是一类重要的空气污染物，通常指沸点50-260、室温下饱和蒸气压超过133Pa 的有机化合物，其主要成分为烃类、卤代烃、氮烃、含氧烃、硫烃及低沸点的多环香烃等。,油漆、涂料、润滑油等化学制品在表面涂层的广泛应用，工业废物的焚烧，机动车尾气的排放，新型建材、保温材料及室内装潢材料广泛使用，同时化妆品、除臭剂、杀虫剂、除草剂和品种繁多的洗涤剂应用，导致大量的,VOCs,排放污染。,VOCs,成分复杂，具有的特殊气味，并具有毒性、刺激性、致癌作用，特别是苯、甲苯及甲醛对人体健康造成很大的伤害。,XX第五章挥发性有机物污染控制,VOCs排放,XX第五章挥发性有机物污染控制,VOCs控制技术,末端治理为主的控制性措施,防止泄漏为主的预防性措施,XX第五章挥发性有机物污染控制,第二节 VOCs污染预防,工艺技术的改进和设备的更新是减少VOCs排放的最佳选择,预防性措施,替换原材料，减少引入生产过程中的VOCs总量,改变运行条件，减少VOCs的形成和挥发,更换设备，减少VOCs泄漏,XX第五章挥发性有机物污染控制,VOCs替代,油漆、涂料和油墨中的醇、芳烃等溶剂，在生产与使用过程中汽化进入大气中，形成VOCs污染。,从油基到水基的转变，显著减少了VOCs排放,XX第五章挥发性有机物污染控制,工艺改革,非挥发性溶剂工艺取代挥发性溶剂工艺，如流化床粉粉剂涂料和紫外平版印刷术,减少石油及石化生产工艺过程中的原料和成品的各种耗损是减少VOCs排放的重要措施：改进、改善工艺设备，减少油品的挥发损失，回收利用放空气体,XX第五章挥发性有机物污染控制,泄漏损耗及控制,操作损耗：当VOCs溶液充入容器或从容器中导出时，由于温度和气压的变化导致VOCs气体溢出,呼吸损耗温度变化使容器产生“吸进和呼出”而导致的有机物损耗。白天呼出，夜晚吸进。,充入、呼吸和排空损耗可通过在容器出口附加的蒸气保护阀（真空压力阀）来控制。,XX第五章挥发性有机物污染控制,汽油的转移损耗控制阶段1控制,汽油：50余种碳氢化物（C,3,C,12,）和其他痕量物质，C,8,H,17,，平均分子量113,XX第五章挥发性有机物污染控制,汽油的转移损耗控制阶段2控制,XX第五章挥发性有机物污染控制,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,XX第五章挥发性有机物污染控制,1.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,燃烧时放出的热量,XX第五章挥发性有机物污染控制,VOCs燃烧原理及动力学,燃烧动力学,单位时间VOCs减少,多数化学反应，遵循阿累尼乌斯方程,氧气浓度远高于VOCs浓度,XX第五章挥发性有机物污染控制,VOCs燃烧原理及动力学,VOCs,A, 1/s,E, kcal/mol,k, 1/s,538,o,C,649,o,C,760,o,C,丙烯醛,丙烯腈,丙醇,3.30E+10,2.13E+12,1.75E+06,35.9,52.1,21.4,6.99258,0.01946,2.99528,102.37,0.96,14.83,841.47,20.34,52.07,氯丙烷,苯,1-丁烯,氯苯,环己胺,1，2-二氯乙烷,乙烷,乙醇,Ethyl acrylate,乙烯,3.89E+07,7.43E+21,3.74E+14,1.34E+17,5.13E+12,4.82E+11,5.65E+14,5.37E+11,2.19E+12,1.37E+12,4.39E+11,5.20E+05,29.1,95.9,58.2,76.6,47.6,45.6,63.6,48.1,46.0,50.8,44.7,14.7,0.56034,0.00011,0.07760,0.00031,0.76467,0.24851,0.00411,0.05869,0.88094,0.02804,0.39562,58.86353,4.93,0.14,6.02,0.09,26.84,7.51,0.48,2.14,27.44,1.25,11.18,170.64,27.21,38.59,183.05,8.41,438.42,109.11,19.93,35.97,407.99,24.64,154.04,404.29,XX第五章挥发性有机物污染控制,VOCs燃烧原理及动力学,例：试计算燃烧温度分别为538、649和760,o,C时，去除废气中99.9%的苯所需的时间。,解：假设燃烧反应为一级，即n=l，一级反应，对式（10-8）积分，得,当T=538,0,C时，由表10-8，得k=0.00011/s，代入式（10-9），得,同理可求得T=649、760,0,C时所需的燃烧时间分别为49s、0.2s。,（,10-9,）,XX第五章挥发性有机物污染控制,燃烧工艺,直接燃烧,适用于可燃有害组分浓度较高或热值较高的废气,设备：燃烧炉、窑、锅炉,温度1100,o,C左右,火炬燃烧：产生大量有害气体、烟尘和热辐射，应尽量避免,XX第五章挥发性有机物污染控制,燃烧工艺,热力燃烧（Thermal Combustion),适于低浓度废气的净化,温度低，540820,o,C,必要条件：温度、停留时间、湍流混合,XX第五章挥发性有机物污染控制,燃烧工艺,热力燃烧,XX第五章挥发性有机物污染控制,燃烧工艺,催化燃烧,XX第五章挥发性有机物污染控制,燃烧工艺,催化燃烧装置,具有热回收装置的催化燃烧器,XX第五章挥发性有机物污染控制,燃烧工艺,催化燃烧优点,无火焰燃烧，安全性好,温度低：300450,o,C，辅助燃料消耗少,对可燃组分浓度和热值限制少,XX第五章挥发性有机物污染控制,不同燃烧工艺比较,XX第五章挥发性有机物污染控制,吸收（洗涤）法（Absorption）,溶剂吸收法：采用低挥发或不挥发性溶剂对VOCs进行吸收，再利用VOCs分子和吸收剂的物理性质差异进行分离,吸收剂在吸收塔吸收VOCs,吸收了VOCs的吸收剂通过热交换进入汽提塔，在高于吸收温度、低于吸收压力时解吸,吸收剂经过溶剂冷凝器冷凝后进入吸收塔循环使用,解吸VOCs气体经过冷凝器、气液分离器后以纯VOCs气体形式回收利用,适用于VOCs浓度较高、温度较低和压力较高的场合。,XX第五章挥发性有机物污染控制,吸收工艺对吸收剂的要求,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，吸收能力最大化,XX第五章挥发性有机物污染控制,冷凝法（Condensation）,冷凝法：利用物质在不同温度下的不同饱和蒸汽压，采用降低温度、提高压力，使VOCs冷凝并与废气分离,冷凝温度处于露点和泡点温度之间,越接近泡点，净化程度越高,接触冷凝：被冷凝气体与冷却介质直接接触,表面冷凝（间接冷却） 冷凝气体与冷却壁接触,适于废气体积分数10,-2,以上的有机蒸气,常作为其它方法的前处理,XX第五章挥发性有机物污染控制,吸附法（Adsorption）,吸附工艺：利用多孔固体表面存在的未平衡的分子吸引力或化学键力，吸附混合气体中的VOCs组分并与废气分离,适用于处理中低浓度VOCs尾气,不饱和化合物吸附优于饱和化合物，环状化合物吸附优于链状化合物,活性炭吸附优于极性吸附剂（硅胶、氧化物）,部分VOCs不易解吸（酸、酯、酮），不宜用活性炭吸附,XX第五章挥发性有机物污染控制,生物法（Biological Oxidation）,微生物以VOCs作为碳源和能源，将其分解为CO,2,和H,2,O,悬浮生长系统：微生物及其营养物存在于液相，气相中的VOCs转移到液相，被微生物降解,附着生长系统：微生物附着生长于固体介质表面，气相中的VOCs被固体介质表面吸附，被微生物降解,气相主体中的VOCs在液相或固体表面的传质过程和微生物生物降解过程的耦合,微生物菌种的筛选、驯化和接种,最先进的VOCs处理技术，设备简单、运行费用低，适用于大风量、低浓度、难降解VOCs的处理,XX第五章挥发性有机物污染控制,生物法工艺比较,XX第五章挥发性有机物污染控制,演讲完毕，谢谢听讲,!,再见，see you again,2024/9/16,XX第五章挥发性有机物污染控制,