VOCS治理技術(shù)業(yè)務(wù)人員培訓(xùn)-課件

揮發(fā)性有機(jī)化合物治理技術(shù)氣務(wù)事業(yè)部阮良杰主要內(nèi)容VOCs典型治理技術(shù)123VOCs污染現(xiàn)狀45典型行業(yè)VOCs治理技術(shù)一、VOCs污染現(xiàn)狀什么是VOCs？VOCs是在101.3kPa標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，任何沸點(diǎn)低于或等于250℃的有機(jī)化合物。

定義根據(jù)沸點(diǎn)極易揮發(fā)性有機(jī)物(VVOC)揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOC)

常用含VOCs的原料VOCs的環(huán)境危害性廣州市灰霾天氣現(xiàn)狀一角導(dǎo)致復(fù)合型污染；誘發(fā)灰霾；產(chǎn)生光化學(xué)煙霧；污染室內(nèi)空氣；影響動(dòng)植物生長(zhǎng)。甲苯最高值為2509.17μg/m3，超標(biāo)約11.5倍TVOC最高值為6032.88μg/m3，超標(biāo)約9倍

深圳室內(nèi)甲苯、二甲苯超標(biāo)率分別為48.15％和25.93%；廣州這兩項(xiàng)污染物的超標(biāo)率分別為20.69％和13.79％新聞發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)光化學(xué)煙霧血液、神經(jīng)系統(tǒng)、肝腎臟皮膚、眼睛“三致”作用呼吸系統(tǒng)嗅覺、呼吸道、肺部幾乎全部VOCs；惡臭類，有機(jī)硫化物，含氯有機(jī)化合物，含氮有機(jī)化合物等致癌、致畸、致突變刺激性VOCs白血病，肝、腎功能衰竭殺蟲劑、除草劑醛類，烯，烷烴，苯系物，含氯有機(jī)化合物，有機(jī)鹵化物等VOCs對(duì)人體的毒害作用醛類最為突出；有機(jī)硫化物，含氯有機(jī)化合物，含氮有機(jī)化合物等苯系物最為突出，烯，含氯有機(jī)化合物，含氮有機(jī)化合物等我國(guó)人為源排放的VOCs總量逐年增加；區(qū)域經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，能源消耗大，溶劑使用量不斷增加，污染源復(fù)雜；區(qū)域復(fù)合型大氣污染問題日益嚴(yán)重。全國(guó)VOCs污染現(xiàn)狀燃燒排放源生活排放源交通排放源工業(yè)排放源VOCs是公認(rèn)的區(qū)域復(fù)合型污染的重要前體物和參與物重點(diǎn)區(qū)域、典型行業(yè)污染非常突出。以國(guó)家、區(qū)域的綜合性標(biāo)準(zhǔn)為主，實(shí)際上都還未嚴(yán)格實(shí)施VOCs控制；近年來重點(diǎn)城市開始實(shí)施VOCs控制;重點(diǎn)行業(yè)VOCs治理納入“十二五”大氣污染防治規(guī)劃。當(dāng)前我國(guó)VOCs排放及控制情況遼中京津冀山東半島長(zhǎng)三角海西珠三角成渝武漢長(zhǎng)株潭三區(qū)六群地區(qū)

采取引風(fēng)排放措施，降低濃度，總量不變；污染治理困難，減排有較大壓力；典型行業(yè)VOCs削減潛力大；面臨的政策壓力逐漸增大（濃度和總量都要控制）。行業(yè)企業(yè)：整體：

VOCs污染源頭控制技術(shù)清潔生產(chǎn)注重生產(chǎn)全過程的物料回收，充分實(shí)現(xiàn)再回收、再利用，防止和減少污染的產(chǎn)生；原料替代生產(chǎn)過程中采用低VOCs含量的原料，如包裝印刷過程中使用低VOCs溶劑、汽車涂裝過程使用低VOCs涂料等；工藝改進(jìn)采用先進(jìn)的工藝技術(shù)，減少VOCs排放量，如汽車涂裝過程中用3C1B工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的3C2B工藝VOCs污染末端治理技術(shù)二、VOCs典型治理技術(shù)

組合式工藝VOCs污染末端控制技術(shù)回收利用技術(shù)銷毀技術(shù)VOCs治理技術(shù)燃燒法催化燃燒法生物降解法光催化降解法等離子體技術(shù)冷凝法吸收法吸附法膜分離法傳統(tǒng)技術(shù)

冷凝法將廢氣降溫至VOCs成份露點(diǎn)以下，凝結(jié)為液態(tài)后加以回收適用于高濃度、成份單純且回收價(jià)值高的VOCs；冷凝法處理成本較高；適用濃度≥5000ppm，效率介于50～85%之間；濃度≥1%時(shí)，回收效率90%以上；常搭配其他控制技術(shù)，如焚化、吸附、洗滌等作為前處理步驟。

吸收（洗滌）法填料塔文丘里塔旋流板塔

噴淋塔多層洗滌塔填料塔旋流板塔適用于高水溶性VOCs用化學(xué)藥劑將VOCs中和、氧化或其他化學(xué)反應(yīng)破壞同時(shí)去除氣態(tài)污染物投資成本低傳質(zhì)效率高對(duì)酸性氣體也有高處理效率有后續(xù)廢水處理問題顆粒物濃度高，導(dǎo)致塔堵塞維護(hù)費(fèi)用高排氣可能造成白煙優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

吸附法吸附劑對(duì)VOCs進(jìn)行選擇性吸附:硅土和金屬氧化物吸附劑吸附廢氣中水汽。在水存在狀態(tài)下，活性炭仍能吸附非極性有機(jī)物雙層吸附床蒸汽吸附床層2吸附床層1冷凝器儲(chǔ)液罐頂層溶液底層溶液排入大氣水汽和溶劑

蜂窩轉(zhuǎn)輪式吸附

氣體膜分離原理圖氣體膜分離設(shè)備氣體膜分離流程圖膜分離法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)-回收組分-高效-可集成其余技術(shù)-膜污染-膜的穩(wěn)定性差-通量小

生物法生物濾床生物滴濾床生物洗滌優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)-投資少-運(yùn)行費(fèi)用低-處理效果好-降解速度慢-占地面積廣-運(yùn)行操作條件不易控制

低溫等離子體催化技術(shù)實(shí)現(xiàn)VOCs低溫去除適用于低濃度、大風(fēng)量的VOCs處理效率高，能耗低凈化并清新空氣CatalystPollutantCO2H2OEnergyActivespeciese，O2-，O＊OH·，O3，…活性物種和臭氧，觸發(fā)催化劑，降低活化能。催化劑選擇性地與等離子體產(chǎn)生的產(chǎn)物再反應(yīng)等離子體場(chǎng)富集大量活性物種，如離子、電子、激發(fā)態(tài)的原子、分子及自由基等；活性物種將污染物分子離解小分子物質(zhì)無害化

蓄熱式熱力焚燒技術(shù)（RegenerativeThermalOxidizers）

適用條件溫度范圍400～600℃,更節(jié)能安全，不產(chǎn)生NOXRTO>800℃，NOX二次污染物熱回收效率蓄熱催化燃燒一體化設(shè)備熱回收效率>90%催化燃燒爐為30%直接燃燒爐為50%

蓄熱催化燃燒技術(shù)（RegenerativeCatalyticOxidizers）蓄熱式催化燃燒法（RCO）-能效比高；-節(jié)省空間；-節(jié)約材料用量；-簡(jiǎn)化系統(tǒng)控制；-減少NOX生成

優(yōu)點(diǎn)

適用濃度：中高濃度蓄熱體工作原理蓄熱催化燃燒技術(shù)（RCO）Reducedactivationenergyresultsinlowertemperaturerequired.（降低了活化溫度。）蓄熱體要求低熱膨脹系數(shù)表面積大熱穩(wěn)定性好耐腐蝕蜂窩陶瓷蓄熱體+催化劑

VOCs濃度（mg/cm3）VOCs流量（m3/h）

VOCs傳統(tǒng)控制技術(shù)適用范圍

VOCs控制技術(shù)適用范圍和經(jīng)濟(jì)性

三、典型行業(yè)的VOCs控制技術(shù)汽車噴涂制鞋包裝印刷家具噴涂汽車行業(yè)VOCs排放特征汽車表面涂裝工藝流程圖涂裝工藝過程VOCs排放環(huán)節(jié)：電泳底漆、中涂和面漆的噴涂及烘干過程、塑料件加工的涂漆工序。典型行業(yè)VOCs排放特征及治理適用技術(shù)（1）汽車制造行業(yè)漆霧--油漆在噴槍內(nèi)的高壓作用下霧化成微粒，隨氣流彌散至車間內(nèi)外形成的漆霧。有機(jī)廢氣

車身烘烤過程中揮發(fā)的有機(jī)廢氣。

特點(diǎn)：在中涂和面漆噴漆過程中，約80-90%的VOCs是在噴漆室和流平室排放，VOCs濃度較大、溫度較高。

可以直接進(jìn)入焚燒爐或者蓄熱式氧化裝置處理。

噴漆室排出的廢氣。特點(diǎn)：10-20%的VOCs隨車身涂膜在烘干室中排放。廢氣量大、VOCs濃度相對(duì)較低、相對(duì)濕度較大。一般直接高空排放，或者用活性炭吸附。VOCs類別及特點(diǎn)噴漆室烘干室（1）蓄熱式熱力焚燒法(RTO)

RTO是利用有機(jī)廢氣在爐膛高溫環(huán)境下分解的方法。近年來，RTO以其價(jià)格適中、節(jié)能、適用于大風(fēng)量有機(jī)廢氣處理的特點(diǎn)，在新建大批量汽車涂裝生產(chǎn)線中得到廣泛使用。優(yōu)點(diǎn)：能達(dá)到不消耗燃料的情況下有機(jī)廢氣得到凈化的狀態(tài)。處理效果穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)：RTO對(duì)于小風(fēng)量有機(jī)廢氣的處理時(shí)熱效率低，僅適用5000Nm3/h 以上有機(jī)廢氣的處理。汽車行業(yè)VOCs末端治理技術(shù)（2）蓄熱式催化熱力焚燒法(RCO)在RTO基礎(chǔ)上加入催化劑，處理效果更高，可達(dá)98%。汽車行業(yè)VOCs治理技術(shù)（2）廢氣焚燒爐直接焚燒法有機(jī)廢氣先經(jīng)過熱交換器升溫后作為燃燒機(jī)的助燃風(fēng)進(jìn)入焚燒爐膛焚燒，爐膛內(nèi)有機(jī)廢氣和火焰充分混合。混合氣體溫度達(dá)750℃左右，在焚燒爐膛中，有機(jī)廢氣分解成為凈化尾氣，凈化率達(dá)到98%以上。優(yōu)點(diǎn)：廢氣焚燒爐在為烘房供熱的同時(shí)，對(duì)烘房產(chǎn)生有機(jī)廢氣進(jìn)行了凈化。有機(jī)廢氣處理效果穩(wěn)定。缺點(diǎn)：由于技術(shù)所限，該類焚燒爐鮮有國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用，主要由歐洲進(jìn)口。直接焚燒法示意圖汽車行業(yè)VOCs治理技術(shù)噴漆過程有機(jī)廢氣的治理方法——沸石轉(zhuǎn)輪對(duì)于噴漆過程中水洗后有機(jī)廢氣的處理，目前西方國(guó)家部分采用了沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+焚燒的方法。沸石轉(zhuǎn)輪利用沸石低溫吸附、高溫脫附的特性對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行濃縮。優(yōu)點(diǎn)：濃縮后的廢氣最終通過廢氣焚燒爐、RTO等處理后排放，由于濃 縮后的廢氣量?jī)H有待處理廢氣的十分之一以下，從而大大降低了能 耗。沸石轉(zhuǎn)輪使用壽命較長(zhǎng)，最長(zhǎng)可達(dá)10年。缺點(diǎn)：沸石轉(zhuǎn)輪投資巨大，以200000Nm3/h處理能力轉(zhuǎn)輪裝置為例， 投資在1000萬元以上。常用涂裝廢氣末端治理技術(shù)適應(yīng)范圍采用低VOCs含量的原材料汽車行業(yè)VOCs其它控制技術(shù)不同類型的中涂、底色漆、罩光清漆配套成的各種工藝體系的VOC排放量差別較大。通過使用水性涂料、粉末涂料等低VOCs涂料可以大大降低VOCs的排放量。汽車行業(yè)VOCs其它控制技術(shù)改進(jìn)涂裝工藝技術(shù)——“3C1B”工藝與傳統(tǒng)涂裝工藝相比，可節(jié)省涂料15%；可節(jié)省熱能減排，換算成CO2可降低15%，VOCs排放量約降低45%。應(yīng)用實(shí)例

廣東某年產(chǎn)45萬車輛工廠，涂裝工序的揮發(fā)性有機(jī)化合物VOCs和二氧化碳排放分別占該工廠總排放量的1/2和1/4。2008年，引入“3C1B”涂裝技術(shù)，并結(jié)合自己工廠的實(shí)際情況創(chuàng)新，VOC排放量減少57%和二氧化碳排放量減少15%。加強(qiáng)涂裝管理加強(qiáng)溶劑管理汽車行業(yè)VOCs其它控制技術(shù)典型行業(yè)VOCs排放特征及治理適用技術(shù)（2）印刷和包裝印刷行業(yè)VOCs排放特征包裝印刷行業(yè)VOCs排放特征主要的VOCs污染物排放有機(jī)氣體種類根據(jù)不同的印刷工藝有所區(qū)別，通常包括苯系物、醇類、酯類和酮類等。苯系物：苯、甲苯、二甲苯（間二甲苯、對(duì)二甲苯、鄰二甲苯）醇類：甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚酯類：乙酸乙酯、乙酸正丙酯、正丙酯、乙酸丁酯酮類：丙酮、丁酮、甲基異丁基酮等包裝印刷行業(yè)VOCs治理技術(shù)吸附回收法：對(duì)于包裝印刷過程所排放的高濃度(>5000mg/m3)或具有高回收價(jià)值的VOCs，宜采用回收技術(shù)（如活性炭吸附）加以循環(huán)利用?；钚蕴课絻艋幚砹鞒虉D缺點(diǎn)：吸附回收效率不高，一般在70%左右優(yōu)點(diǎn)：可以回收大量溶劑，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，短期內(nèi)（半年~1年）可以回收治理成本。對(duì)于中等濃度或低濃度(<1000mg/m3)的VOCs，可采用銷毀技術(shù)將其降解，如蓄熱催化燃燒技術(shù)，去除效率可達(dá)99%。蓄熱催化工藝流程圖包裝印刷行業(yè)VOCs治理技術(shù)采用吸附濃縮催化焚燒的方法對(duì)車間排出的低濃度廢氣進(jìn)行凈化。效果良好，但國(guó)內(nèi)目前在吸附材料沸石的改性方面還沒有很好地解決。生產(chǎn)工藝家具制造業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類繁多，生產(chǎn)工藝也不盡相。選取家具行業(yè)中木質(zhì)家具為代表。木制家具典型生產(chǎn)工藝圖選料備料砂光組立涂裝包裝涂料調(diào)配家具制造行業(yè)典型行業(yè)VOCs排放特征及治理適用技術(shù)（3）家具制造行業(yè)VOCs排放特征VOCs的產(chǎn)生環(huán)節(jié)和排放特點(diǎn)

家具制造工業(yè)排放的VOCs絕大部分來至涂料中有機(jī)溶劑和稀釋劑的揮發(fā)。

涂裝工藝是家具制造中產(chǎn)生VOCs的主要工序。木質(zhì)家具涂裝技術(shù)包括噴涂、刷涂、輥涂、淋涂及浸涂等。VOCs排放與使用的涂料類型以及涂裝技術(shù)有關(guān)。家具制造行業(yè)VOCs排放特征木器家具涂料品種、所占比例及主要污染物我國(guó)木器家具制造中油性涂料消費(fèi)占涂料消費(fèi)的90%左右，其它種類的涂料所占比重約為10%。在木器家具制造中VOCs污染物的種類主要是苯、甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、甲醛、苯酚、酮類及醇類等

。家具制造行業(yè)VOCs治理技術(shù)主要技術(shù)：吸收法、吸附法及吸收和吸附組合方法三種。（1）簡(jiǎn)單的水濂吸收法噴漆廢氣收集系統(tǒng)水濂吸收廢水處理系統(tǒng)尾液達(dá)標(biāo)排放去漆霧和木灰，VOC去除10-15%主要設(shè)備水濂柜，去除初顆粒漆霧和木灰，VOC總?cè)コ蕿?0-15%，尾液基本上是進(jìn)入企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)處理至達(dá)標(biāo)排放，珠三角家具廠基本上建有。該處理設(shè)施并且運(yùn)行很高，近100%。工藝流程簡(jiǎn)圖家具制造行業(yè)VOCs治理技術(shù)（2）藥劑吸收法法噴漆廢氣收集系統(tǒng)高效吸收塔去漆霧和木灰，VOC去除85%以上吸收液循環(huán)池尾液廢水處理系統(tǒng)達(dá)標(biāo)排放吸收液配置主要設(shè)備是吸收塔，去除初顆粒漆霧和木灰，VOC總?cè)コ蕿?5%以上，尾液進(jìn)入企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)（無厭氧工藝增加）處理至達(dá)標(biāo)排放。工藝流程簡(jiǎn)圖

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