華東理工大氣污染控制工程課件-vocs

大氣污染(dàqìwūrǎn)控制工程修光利2011-4精品資料第10章?lián)]發(fā)性有機(jī)物污染(wūrǎn)控制VOCs定義(dìngyì)VOCs污染預(yù)防燃燒法控制VOCs污染洗滌法控制VOCs污染冷凝法控制VOCs污染吸附法控制VOCs污染生物法控制VOCs污染精品資料VOCs定義(dìngyì)WHO,1989:TVOCs熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50~260oC之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱。美國(guó)EPA:除了CO\CO2\碳酸(tànsuān)、金屬碳化物或碳酸(tànsuān)鹽之外的，任何能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的含碳化合物。歐盟2001/81/EC：Directive2001/81/ECoftheEuropeanParliamentandoftheCouncilof23October2001onnationalemissionceilingsforcertainatmosphericpollutants除了甲烷外，能和氮氧化物在陽(yáng)光照射下作用發(fā)生反應(yīng)的任何人為源和自然源排放的有機(jī)化合物。歐盟1999/13/ECvolatileorganiccompound(VOC)shallmeananyorganiccompoundhavingat293,15Kavapourpressureof0,01kPaormore,orhavingacorrespondingvolatilityundertheparticularconditionsofuse.ForthepurposeofthisDirective,thefractionofcreosotewhichexceedsthisvalueofvapourpressureat293,15KshallbeconsideredasaVOC?！稛捰团c石油化學(xué)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/447-2007)VOCs指20oC蒸汽壓大于或等于0.01kPa,或者在特定適用條件下具有相應(yīng)揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物的統(tǒng)稱?！董h(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求：水性涂料》(HJ/T201-2005)在101.3kPa,任何初沸點(diǎn)低于或等于250oC的有機(jī)化合物定義為VOCs。精品資料蒸氣(zhēnɡqì)壓氣液平衡(pínghéng)：克勞休斯－克拉佩龍（Clausius－Clapyron）方程精品資料§2VOCs污染(wūrǎn)預(yù)防VOCs控制技術(shù)可分為(fēnwéi)兩類防止泄漏為主的預(yù)防性措施替換原材料改變運(yùn)行條件更換設(shè)備等末端治理精品資料一、VOCs替代(tìdài)精品資料工藝改革：非揮發(fā)性溶劑工藝取代揮發(fā)性溶劑工藝，如流化床粉劑(fěnjì)涂料和紫外平版印刷術(shù)石油及石化生產(chǎn)過(guò)程：回收利用放空氣體蒸發(fā)散逸控制儲(chǔ)罐、加油站精品資料泄漏(xièlòu)損耗及控制充入、呼吸和排空(páikōnɡ)損耗儲(chǔ)罐的“大呼吸”損耗指當(dāng)液體儲(chǔ)罐接收液體時(shí)，液面不斷上升，罐內(nèi)混合氣體被壓縮而使壓力不斷升高，當(dāng)氣體空間的壓力大于壓力閥的控制值時(shí)，壓力閥打開，混合氣體溢出罐外，從而產(chǎn)生蒸發(fā)損耗。儲(chǔ)罐的“小呼吸”損耗。液體儲(chǔ)罐未進(jìn)行收發(fā)油時(shí)，油品靜止儲(chǔ)存在罐中，油品蒸汽充滿儲(chǔ)罐氣體空間，由于罐內(nèi)氣體空間溫度的晝夜變化而引起的蒸發(fā)損耗。精品資料充入、呼吸和排空(páikōnɡ)損耗充入、呼吸和排空(páikōnɡ)導(dǎo)致的VOCs排放精品資料固定(gùdìng)罐的呼吸損耗美國(guó)TANK4.0可以(kěyǐ)計(jì)算精品資料轉(zhuǎn)移損耗(sǔnhào)控制方法浮頂罐，用于儲(chǔ)存大量的高揮發(fā)性的液體。用于密封的浮頂蓋浮在液面上，液面以上沒(méi)有空隙。液體注入或流出時(shí)頂蓋隨之上下浮動(dòng)，避免上面所講述的呼吸損耗。但是這種密封方式（一般采用有彈性的橡膠薄蓋，類似于汽車上的雨刷）并不是完美的，仍然會(huì)有密封損失。這張草圖沒(méi)有給出防雨雪裝置和其他(qítā)的細(xì)節(jié)。精品資料精品資料轉(zhuǎn)移損耗控制方法(fāngfǎ)－階段1控制精品資料轉(zhuǎn)移(zhuǎnyí)損耗控制方法－階段2控制精品資料VOCs控制(kòngzhì)方法和工藝燃燒法吸收(xīshōu)（洗滌）法冷凝法吸附法生物法精品資料燃燒(ránshāo)法（Combustion）適用于可燃或高溫分解的物質(zhì)不能回收有用物質(zhì)，但可回收熱量(rèliàng)燃燒反應(yīng)，如精品資料二、燃燒(ránshāo)工藝直接燃燒適用(shìyòng)于可燃有害組分濃度較高或熱值較高的廢氣設(shè)備：燃燒爐、窯、鍋爐溫度1100oC左右火炬燃燒：產(chǎn)生大量有害氣體、煙塵和熱輻射，應(yīng)盡量避免熱力燃燒（ThermalCombustion)適于低濃度廢氣的凈化溫度低，540～820oC必要條件：溫度、停留時(shí)間、湍流混合精品資料催化(cuīhuà)燃燒催化燃燒（CatalyticCombustion）優(yōu)點(diǎn)：無(wú)火焰(huǒyàn)燃燒，安全性好溫度低：300～450oC，輔助燃料消耗少對(duì)可燃組分濃度和熱值限制少精品資料燃燒工藝(gōngyì)比較精品資料吸收（洗滌）法控制(kòngzhì)VOCS污染吸收工藝及吸收劑吸收劑的要求對(duì)被去除的VOCs有較大(jiàodà)的溶解性蒸氣壓低易解吸化學(xué)穩(wěn)定性和無(wú)毒無(wú)害性分子量低精品資料冷凝法控制(kòngzhì)VOCS污染適于廢氣體積分?jǐn)?shù)10-2以上的有機(jī)(yǒujī)蒸氣常作為其它方法的前處理精品資料一、冷凝(lěngníng)原理冷凝溫度處于(chǔyú)露點(diǎn)和泡點(diǎn)溫度之間越接近泡點(diǎn)，凈化程度越高精品資料冷凝(lěngníng)計(jì)算壓力P，溫度t，進(jìn)料中i組分的摩爾(móěr)分率zi，計(jì)算液化率f、冷凝后氣液組成xi、yi精品資料二、冷凝類型(lèixíng)和設(shè)備接觸冷凝被冷凝氣體與冷卻(lěngquè)介質(zhì)直接接觸噴射塔、噴淋塔、填料塔、篩板塔精品資料冷凝系統(tǒng)(xìtǒng)的設(shè)計(jì)給定脫除效率、出口濃度確定冷凝(lěngníng)溫度冷凝(lěngníng)溫度冷凝(lěngníng)劑類型計(jì)算冷凝(lěngníng)器的熱負(fù)荷熱負(fù)荷＋熱傳遞系數(shù)冷凝(lěngníng)器尺寸精品資料吸附法控制(kòngzhì)VOCS污染一、吸附(xīfù)工藝精品資料活性炭吸附(xīfù)VOCs的性能最佳亦有部分VOCs不易解吸，不宜用活性炭吸附(xīfù)精品資料生物(shēngwù)法控制VOCS污染一、生物法控制VOCS污染(wūrǎn)原理微生物將有機(jī)成分作為碳源和能源，并將其分解為CO2和H2O二、生物法處理VOCS工藝工藝精品資料生物洗滌(xǐdí)塔（懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)）精品資料生物(shēngwù)滴濾塔精品資料生物(shēngwù)滴濾塔生物膜內(nèi)降解的數(shù)學(xué)模型微元物料平衡費(fèi)克定律(dìnglǜ)+米－門公式精品資料生物(shēn