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文档简介

绿色化工-无机废气治理绿色化工-无机废气治理1绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件2废气污染物废气污染物3化工生产应遵循“绿色化学12条原则”化工生产应遵循“绿色化学12条原则”4无机废气污染的

预防措施及治理

无机废气污染的

预防措施及治理5大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。

一、废气污染物的来源与分类大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中6局部地区污染区域大气污染广域大气污染全球大气污染按污染的范围分类一、废气污染物的来源与分类局部地区污染区域大气污染广域大气污染全球大气污染按污染的范围7一、废气污染物的来源与分类燃料燃烧工业生产过程农业生产过程交通运输过程一、废气污染物的来源与分类燃料燃烧8大气污染物分类:

依照与污染源的关系:分一次(如SO2)和二次污染物(如酸雨)大气中五大污染物

颗粒污染物(TotalSuspendedParticle,简称TSP)

粉尘雾尘尘粒煤尘烟尘一、废气污染物的来源与分类大气污染物分类:一、废气污染物的来源与分类9

气态污染物

SOx(H2S):以SO2数量最大,危害最大。NOx(NH3):种类较多。COx:主要燃烧和呼吸释放。CH:主要指有机废气,如烃、醇、酮、酯、胺等。

卤素化合物:主要是含氯化合物及含氟化合物。一、废气污染物的来源与分类气态污染物一、废气污染物的来源与分类10二次污染物一次污染物:SO2+煤尘.湿度大,气温低伦敦型烟雾浓度可达4.5mg/m3

二次污染物:硫酸雾和硫酸盐气溶胶洛杉矶型烟雾:NOx+CH+h工业型光化学烟雾:NOx+CH+h+重金属颗粒+酸雾。一、废气污染物的来源与分类二次污染物一、废气污染物的来源与分类11二、主要废气污染物及其危害1.碳氧化物一氧化碳——无色、无臭、无味气体,当人们吸入CO时,它与血红蛋白结合。——是城市大气中数量最多的污染物,碳氢化合物燃烧不完全是CO的主要来源,如汽车排放尾气。其主要危害在于能参与光化学烟雾的形成,以及造成全球的环境问题。二氧化碳——含碳物质完全燃烧的产物,也是动物呼吸排出的废气。它本身无毒,对人体无害,但其含量>8%时会令人窒息。防治措施——目前对CO的局部排放源的控制措施主要集中在汽车方面。如使用排气的催化反应器,加入过量空气使CO氧化成CO2。二、主要废气污染物及其危害1.碳氧化物二氧化碳122.硫的氧化物(SO2或SO3

)SO2——具有强烈的刺激性气味,它能刺激眼睛,损伤呼吸器官,引起呼吸道疾病。特别是SO2与大气中的尘粒、水分形成气溶胶颗粒时,这三者的协同作用对人的危害更大。这种污染称为伦敦型烟雾或叫硫酸烟雾。SO2的腐蚀性很大,能导致皮革强度降低,建筑材料变色,塑像及艺术品毁坏。在与植物接触时,会杀死叶组织,引起叶子脱色变黄,农作物产量下降。另外,SO2在大气中含量过高是形成酸雨污染的重要因素。防治措施——大气中的SO2主要通过降水清除或氧化成硫酸盐微粒后再干沉降或雨除。除此之外,土壤的微生物降解、化学反应、植被和水体的表面吸收等都是去除SO2的途径。二、主要废气污染物及其危害2.硫的氧化物(SO2或SO3)二、主要废气污染物及其危害133.氮氧化合物(NO、NO2

)来源——人为排放主要来源于矿物燃料的燃烧过程(包括汽车及一切内燃机的排放)、生产硝酸工厂排放的尾气。氮氧化物浓度高的气体呈棕黄色,从工厂烟囱排出来的氮氧化物气体称之为黄龙。影响——对人类的影响当空气中的NO2含量达150mL/m3时,对人的呼吸器官有强烈的刺激,3~8小时会发生肺水肿,可能引起致命的危险。——对森林和作物生长的影响NOX通过叶表面的气孔进入植物活体组织后,干扰了酶的作用,阻碍了各种代谢机能;有毒物质在植物内还会进一步分解或参与合成过程,产生新的有害物质,侵害机体内的细胞和组织,使其坏死。——NOX也是形成酸雨的重要原因之一。二、主要废气污染物及其危害3.氮氧化合物(NO、NO2)影响二、主要废气污染物及其144.碳氢化合物

人为排放源——汽油燃烧(38.5%)、焚烧(28.3%)、溶剂蒸发(11.3%)、石油蒸发和运输消耗(8.8%)、提炼废物(7.1%)。汽车排放的碳氢化合物主要有两类:烃类,如甲烷、乙烯、乙炔、丙烯、丁烷等;醛类,如甲醛、乙醛、丙醛、丙烯醛和苯甲醛等。此外还有少量芳烃和微量多环芳烃致癌物。危害——一般碳氢化合物对人的毒性不大,主要是醛类物质具有刺激性。对大气的最大影响是碳氢化合物在空气中反应形成危害较大的二次污染物,如光化学烟雾。防治措施——碳氢化合物从大气中去除的途径主要有土壤微生物活动,植被的化学反应、吸收和消化,对流层和平流层化学反应,以及向颗粒物转化等。二、主要废气污染物及其危害4.碳氢化合物二、主要废气污染物及其危害155.粒状污染物(如烟、尘、雾等)天然过程排放颗粒物主要有火山爆发的烟气、岩石风化的灰尘、宇宙降尘、海浪飞逸的盐粒、各种微生物、细菌、植物的花粉等,约占大气颗粒物总量的89%。由燃料燃烧、开矿、选矿或固体物质的粉碎加工(磨面粉、制水泥等)、火药爆炸、农药喷洒等人工排放约占颗粒物总量的11%。人为排放集中在人类活动的场所如厂矿、城市等,它增加了人类周围环境的大气负担。二、主要废气污染物及其危害5.粒状污染物(如烟、尘、雾等)二、主要废气污染物及其危害16三、化工废气的特点1423污染物浓度高污染面广,危害性大组成复杂化工废气的特点种类繁多三、化工废气的特点1423污染物浓度高污染面广,危害性大组成17四、气态污染物的治理常用的气态污染物的治理方法常用方法吸收法催化法冷凝法吸附法燃烧法四、气态污染物的治理常用的气态污染物的治理方法常用方法吸18

4.1.吸收法

定义:采用适当的液体作为吸收剂,使含有有害物质的废气与吸收剂接触,废气中的有害物质被吸收于吸收剂中,使气体得到净化的方法。

吸收剂:在吸收过程中,用来吸收气体中的有害物质的液体

吸收剂的选择——吸收容量大,即在单位体积的吸收剂中吸收有害气体的数量要大;——饱和蒸气压低,以减少因挥发而引起的吸收剂的损耗;——选择性高,即对有害气体吸收能力强;——沸点要适宜,热稳定性高,粘度及腐蚀性要小,价廉易得。4.1.吸收法定义:采用适当的液体作为吸收剂,使含有有害19

吸收质——被吸收的组分

吸收液——吸收了吸收质后的液体

吸收操作——物理吸收和化学吸收。——在处理以气量大、有害组分浓度低为特点的各种废气时,化学吸收的效果要比单纯的物理吸收好得多,因此在用吸收法治理气体污染时,多采用化学吸收法进行。——一般采用逆流操作,被吸收的气体由下向上流动,吸收剂由上而下流动,在气、液逆流接触中完成传质过程。吸收工艺流程有非循环和循环过程两种,前者吸收剂不予再生,后者吸收剂封闭循环使用。

4.1.吸收法吸收质——被吸收的组分4.1.吸收法20

吸收法优缺点——优点:设备简单、捕集效率高、应用范围广、一次性投资低等特点,已被广泛用于有害气体的治理,例如含SO2、H2S、HF和NOX等污染物的废气,均可用吸收法净化。——缺点:吸收是将气体中的有害物质转移到了液相中,因此必须对吸收液进行处理,否则容易引起二次污染。此外,低温操作下吸收效果好,在处理高温烟气时,必须对排气进行降温处理,可以采取直接冷却、间接冷却、预置洗涤器等降温手段。

4.1.吸收法吸收法优缺点4.1.吸收法21

4.2.吸附法

定义:使废气与大表面多孔性固体物质相接触,使废气中的有害组分吸附在固体表面上,使其与气体混合物分离,从而达到净化的目的。

吸附剂:具有吸附作用的固体物质

吸附剂的选择:——大的比表面积和孔隙率;——良好的选择性;——吸附能力强,吸附容量大;——易于再生;机械强度大,化学稳定性强,热稳定性好,耐磨损,寿命长;——价廉易得。4.2.吸附法定义:使废气与大表面多孔性固体物质相接触,22

吸附质——被吸附的气体组分脱附——吸附过程是可逆的过程,在吸附质被吸附的同时,部分已被吸附的吸附质分子还可因分子的热运动而脱离固体表面回到气相中去。吸附平衡——吸附与脱附速度相等时。

4.2.吸附法吸附质4.2.吸附法23适用范围——吸附净化法的净化效率高,特别是对低浓度气体仍具有很强的净化能力。吸附法常常应用于排放标准要求严格或有害物浓度低,用其它方法达不到净化要求的气体净化。缺点——但是由于吸附剂需要重复再生利用,以及吸附剂的容量有限,使得吸附方法的应用受到一定的限制,如对高浓度废气的净化,一般不宜采用该法,否则需要对吸附剂频繁进行再生,即影响吸附剂的使用寿命,同时会增加操作费用及操作上的繁杂程序。

4.2.吸附法适用范围4.2.吸附法24

4.3.催化法定义:——利用催化剂的催化作用,将废气中的有害物质转化为无害物质或易于去除的物质的一种废气治理技术。优点:——无需将污染物与主气流分离,可直接将有害物质转变为无害物质,这不仅可避免产生二次污染,而且可简化操作过程。——此外,所处理的气体污染物的初始浓度都很低,反应的热效应不大,一般可以不考虑催化床层的传热问题,从而大大简化催化反应器的结构。缺点:——催化剂价格较高,废气预热需要一定的能量,即需添加附加的燃料使得废气催化燃烧。4.3.催化法定义:254.

4.燃烧法燃烧法——是对含有可燃有害组分的混合气体加热到一定温度后,组分与氧化反应进行燃烧,或在高温下氧化分解,从而使这些有害物质组分转化为无害物质。适用范围——该方法主要应用于碳氢化合物、一氧化碳、恶臭、沥青烟、黑烟等有害物质的净化治理。优点——燃烧法工艺简单,操作方便,净化程度高,并可回收热能。缺点——但不能回收有害气体,有时会造成二次污染。4.4.燃烧法燃烧法26燃烧净化有三种方法——直接燃烧法:将废气中的可燃有害组分当作燃料直接烧掉,此法只适用于净化含可燃性组分浓度较高或有害组分燃烧时热值较高的废气。——热力燃烧:利用辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到要求的温度,使可燃的有害物质进行高温分解变为无害物质。其可分三步:①燃烧辅助燃料提供预热能量;②高温燃气与废气混合以达到反应温度;③废气在反应温度下充分燃烧。——催化燃烧:此法是在催化剂的存在下,废气中可燃组分能在较低的温度下进行燃烧反应,这种方法能节约燃料的预热,提高反应速度,减少反应器的容积,提高一种或几种反应物的相对转化率。4.

4.燃烧法燃烧净化有三种方法4.4.燃烧法27

4.5冷凝法定义:——是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸气压这一性质,采用降低废气温度或提高废气压力的方法,使处于蒸气状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。适用范围——处理污染物浓度在10000㎝3/m3以上的高浓度有机废气。冷凝法不宜处理低浓度的废气,常作为吸附、燃烧等净化高浓度废气的前处理,以便减轻这些方法的负荷。4.5冷凝法定义:28六、颗粒污染物的净化方法

6.1、粉尘的控制与防治防尘规划与管理

通风技术

防护罩技术

除尘技术

1243四个工程领域六、颗粒污染物的净化方法6.1、粉尘的控制与防治防尘规划与29绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件30绿色化工-有机废气治理VOCs参与大气光化学反应生成二次污染物绿色化工-有机废气治理VOCs参与大气光化学反应生成二次污染31绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件32绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件33化工生产应遵循“绿色化学12条原则”化工生产应遵循“绿色化学12条原则”34绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件35主要内容VOCs典型治理技术123VOCs污染现状45典型行业VOCs治理技术主要内容VOCs典型治理技术123VOCs污染现状45典型行36VOCs根据沸点根据饱和蒸气压常压下沸点低于250℃有机化合物室温下(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)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。(一)VOCs污染现状挥发性有机化合物

VolatileOrganicCompounds,简称VOCsVOCs根据沸点根据饱和蒸气压常压下室温下(25℃)总挥发性37VOCs的环境危害性广州市灰霾天气现状一角导致复合型污染;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%光化学烟雾广州日VOCs浓度变化情况(一)VOCs污染现状VOCs的环境危害性广州市灰霾天气现状一角导致复合型污染;甲38血液、神经系统、肝肾脏皮肤、眼睛“三致”作用呼吸系统嗅觉、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,含氮有机化合物等致癌、致畸、致突变刺激性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,有机卤化物等对人体的毒害作用醛类最为突出;有机硫化物,含氯有机化合物,含氮有机化合物等苯系物最为突出,烯,含氯有机化合物,含氮有机化合物等(一)VOCs污染现状血液、神经系统、肝肾脏皮肤、眼睛“三致”作用呼吸系统嗅觉、3940VOCs污染排放负荷大(一)VOCs污染现状40VOCs污染排放负荷大(一)VOCs污染现状41VOCs污染排放负荷大(一)VOCs污染现状41VOCs污染排放负荷大(一)VOCs污染现状绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件42回收利用技术销毁技术VOCs治理技术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冷凝法吸收法吸附法膜分离法传统技术新型技术(二)常用VOCs治理技术沸石转轮+热力焚烧燃烧组合技术沸石浓缩转轮+蓄热式燃烧洗涤+高级氧化滤筒除尘器+蓄热式燃烧技术......回收利用技术销毁技术VOCs治理技术热力焚烧法冷凝法传统技术43吸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废气干净气体低压蒸汽风机冷凝器废水VOC回收吸附塔活性碳床活性碳床典行工艺适用范围适用于: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(二)常用VOCs治理技术吸附技术原理废气干净气体低压蒸汽风机冷凝器废水VOC回收吸附44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。填充式洗涤塔适用范围

适用于高水溶性VOCs,不适用于低浓度气体。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、对酸性气体高效去除优点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(二)常用VOCs治理技术吸收技术原理填充式洗涤塔适用范围技术成熟、可去除气态和颗粒物45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。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处理成本较高,故通常VOCs浓度≥5000ppm,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(二)常用VOCs治理技术冷凝技术原理适用范围冷凝法也经常搭配其它控制技术,例如:焚化46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优点回收组分高效可集成其余技术成本较高膜污染膜的稳定性差通量小缺点适用范围

适用于高浓度VOCs,回收效率高于97%(二)常用VOCs治理技术膜分离技术原理硅橡胶膜多孔玻璃态高分子材料分子筛膜优点回收组47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生物滤床法生物洗涤塔适用范围

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能耗低、费用低氧化完全能耗低能量利用率光催化剂失活可见光优点缺点(二)常用VOCs治理技术生物降解技术原理生物滤床法生物洗涤塔适用范围能耗低、费用低能48等离子体技术原理等离子体场富集大量活性物种,如离子、电子、激发态的原子、分子及自由基等;活性物种将污染物分子离解小分子物质活性物种和臭氧,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CatalystPollutantCO2H2OEnergyActivespecies适用范围

适用于低浓度VOCs,室内空气净化实现VOCs低温去除适用于低浓度、大风量的VOCs处理效率高,能耗低净化并清新空气特点(二)常用VOCs治理技术等离子体技术原理活性物种和臭氧,触发催化剂,降低活49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条件温和,常温常压设备简单、维护方便减少甚至无二次污染占地面积大气候影响大工况变化影响大优点缺点(二)常用VOCs治理技术光催化技术原理条件温和,常温常压占地面积大优点缺点(二)常用50光催化技术(二)常用VOCs治理技术光催化技术(二)常用VOCs治理技术51催化燃烧技术原理

催化燃烧技术作为最新的VOCs处理工艺之一,因为其净化率高,燃烧温度低(一般低于350℃),燃烧没有明火,不会有NOx等二次污染物的生成,安全节能环保等特点(二)常用VOCs治理技术催化燃烧技术原理催化燃烧技术作为最新的VOCs处理工艺之一,52沸石转轮+热力焚烧技术组合一沸石转轮+蓄热式燃烧组合二组合技术(一)(二)常用VOCs治理技术沸石转轮+热力焚烧技术组合一沸石转轮+蓄热式燃烧组合二组合技53废气达标排放冷凝+吸附技术组合三:组合四:吸附+蓄热催化燃烧技术组合技术(二)废气达标排放(二)常用VOCs治理技术废气达标排放冷凝+吸附技术组合三:组合四:吸附+蓄热催化燃烧54滤筒除尘+蓄热催化燃烧组合五吸附+高级氧化组合六废气入口净化后

排气组合技术(三)(二)常用VOCs治理技术滤筒除尘+蓄热催化燃烧组合五吸附+高级氧化组合六废气入口净化55各种VOCs治理技术适用范围比较应根据废气的浓度、流量、去除效率等选取适用的治理技术(二)常用VOCs治理技术各种VOCs治理技术适用范围比较应根据废气的浓度、流量、去除56A热力焚烧/热回收B催化燃烧/热回收C活性碳吸附(不再生)D活性碳吸附(再生)E沸石浓缩转轮F蓄热催化燃烧G生物法相对费用进气有机物浓度(mg碳/m3)相对费用评估(以流量10000m3/h为评估标准)同时考虑设备成本、运行成本、维护成本等(二)常用VOCs治理技术A热力焚烧/热回收相对费用进气有机物浓度(mg碳/m3)57石化行业工艺过程排放环节延迟焦化加热炉、焦炭塔及接触冷却塔催化裂解管式裂解炉、急冷锅炉二步法湿纺原料、聚合、纺丝天然气制合成氨造气、转化工段、尾气、锅炉烟气……VOCs排放环节(三)重点行业排放特征及治理技术成分复杂(多包含烷烃、烯烃硫醇、硫醚、多环芳烃等)难处理(传统的吸附、吸收、燃烧等技术难以达到满意的去除效果)排放量大(2010年,石化行业VOCs排放量全国第一)石化行业VOCs特征石化行业工艺过程排放环节延迟焦化加热炉、焦炭塔及接触冷却塔催58储罐等排气的回收恶臭异味的销毁直接燃烧法吸附+催化燃烧法等离子体+催化剂生物降解法压缩+吸附法冷凝+吸收法吸收+冷凝法石化行业VOCs治理技术(三)重点行业排放特征及治理技术LDAR技术(气体泄漏与检测技术)研究表明,石化行业VOCs排放总量中,管线组件和储罐的泄漏排放约占76%据EPA评估报道,石化企业实施LDAR技术后VOCs排放量可降低56%确定检测设备定义泄露标准检测组件泄露状况进行组件修复记录并报告数据蓄热式催化燃烧分子筛吸附储罐等排气的回收恶臭异味的销毁直接燃烧法压缩+吸附法石化行业59家具制造与汽车制造表面涂装行业(三)重点行业排放特征及治理技术家具行业VOCs排放特征VOCs排放途径储运过程排放调漆过程排放清洗过程排放喷涂、干燥过程排放VOCs排放途径

主要是乙酸丁酯、乙苯、间对二甲苯等VOCs类别家具制造与汽车制造表面涂装行业(三)重点行业排放特征及治理技60在中涂和面漆喷漆过程中,大约80-90%的VOCs是在喷漆室和流平室排放,20-10%的VOCs随车身涂膜在烘干室中排放。汽车涂装产生的有机废气的特点是:大风量,中低浓度。汽车制造表面涂装行业VOCs排放特征汽车涂装VOCs排放及组成示意图(三)重点行业排放特征及治理技术在中涂和面漆喷漆过程中,大约80-90%的VOCs是在喷漆室61适用的VOCs治理技术源头控制1使用环保型涂料:高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料提高涂着效率(TE)2实现密闭式作业采用冷凝、冷冻回收高浓度有机废气采用干式漆雾捕集装置,排风循环再利用废气收集与回收3沸石转轮+直燃式燃烧活性炭纤维吸附+催化燃烧洗涤高级氧化末端治理方面(三)重点行业排放特征及治理技术适用的VOCs治理技术源头控制1使用环保型涂料:2废气收集与62

包装印刷业VOCs排放特征工艺过程VOCs排放环节原材料存放油墨、溶剂等存放过程成像显影剂、定色剂等使用过程制版使用显影剂可能会释放出乙醇印刷润版液、油墨的使用、加热烘干过程印后加工粘胶剂的使用;覆膜过程中使用甲苯、天那水等;油性上光材料使用甲苯等稀释剂清洁过程清洁印版上的油墨、粘胶剂等使用过程添加的有机溶剂废弃物存放和处置过程废弃油墨、容器的处置过程挥发VOCs包装印刷业的VOCs排放环节主要的VOCs污染物苯系物:苯、甲苯、二甲苯醇类:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚酯类:乙酸乙酯、乙酸正丙酯、正丙酯、乙酸丁酯酮类:丙酮、丁酮、甲基异丁基酮等(三)重点行业排放特征及治理技术包装印刷业VOCs排放特征工艺过程VOCs排放环节原材料存63对于包装印刷过程所排放的高浓度(>5000mg/m3)或具有高回收价值的VOCs,宜采用回收技术(如活性炭吸附)加以循环利用。活性炭吸附净化处理流程图优点:可以回收大量溶剂,经济效益好缺点:吸附回收效率不高,一般在70%左右(三)重点行业排放特征及治理技术可控制技术吸附回收法对于包装印刷过程所排放的高浓度(>5000mg/m3)64对于中等浓度或低浓度(<1000mg/m3)的VOCs,可采用销毁技术将其降解,如蓄热催化燃烧技术,去除效率可达99%。蓄热催化工艺流程图蓄热催化燃烧法:(三)重点行业排放特征及治理技术对于中等浓度或低浓度(<1000mg/m3)的VOCs,可采65原理是把有机废气加热到760摄氏度以上,使废气中的VOC在氧化分解成二氧化碳和水,效率高、低运转费用、自动化程度高。蓄热热力焚烧法:(三)重点行业排放特征及治理技术原理是把有机废气加热到760摄氏度以上,使废气中的VO66塑料制品助剂的添加和塑料单体的加工过程中挥发VOCs;制革厂涂饰工段的涂饰操作过程排放VOCs;人造革、合成革在表面处理过程中会挥发出VOCs废气。VOCs类别主要有卤代烃、氯苯类、芳香烃类、酯类、酰胺类和酮类等合成材料行业(三)重点行业排放特征及治理技术VOCs来源VOCs类别主要有卤代烃、氯苯类、芳香烃类、酯类、酰胺类和酮67

蓄热催化燃烧技术吸附分离技术对于排放的高浓度、低风量废气,采用吸附-催化燃烧组合技术处理效果更好

吸附—催化燃烧组合技术工艺流程(三)重点行业排放特征及治理技术可行控制技术介绍吸附—催化燃烧组合技术工艺流程(三)重点行业排放特征68油品储运油井原油油田原油罐

炼油厂原油罐

炼油厂成品油罐用户油罐原油管道水路(油轮)陆路(火车、汽车)

管道加工出的石油

水路(油轮)陆路(火车、汽车)

管道油品储运过程排放环节油库储存系统:储油罐的收发油作业、油罐的静置呼吸、铁路罐车(或水运)卸油、油罐汽车装油等环节的油品蒸发损耗加油站储存系统:油罐汽车向地埋油罐卸油、地埋油罐的呼吸成品油运输过程:散发油气的重要环节(三)重点行业排放特征及治理技术中间罐倒罐油品储运油井油田原油罐炼油厂炼油厂用户原油水路(油轮)69储运过程VOCs排放控制储罐着眼点运输装卸减少VOCs排放收发作业呼吸作用地下存储降低温度集中配送油气蒸发跑冒漏事故排放强化管理过程控制回收利用集中处理(三)重点行业排放特征及治理技术加油站油气回收根据国家环保总局《加油站大气污染物排放标准》(GB20952-2007)规定处理装置的油气排放浓度应小于等于25g/m3加油站油气回收系统油气导向图储运过程VOCs排放控制储罐着眼点运输装卸减少VOCs排放收70吸附法吸附-脱附-冷凝回收技术蓄热催化燃烧技术主要为苯系物,烯烃类,醛类,酯类等原料准备、塑料的制造、塑料制品的制造过程可行控制技术VOCs排放环节VOCs类别塑料制品行业(三)重点行业排放特征及治理技术吸附法主要为苯系物,烯烃类,醛类,酯类等原料准备、塑料的制造71化学原料药行业VOCs排放特征VOCs排放途径VOCs类别主要是酚类、醛类、苯类以及烷烃、烯烃类等生产过程储运过程离心结晶、真空泵出口以及干燥箱排气等溶剂的储存、运输等过程产生的无组织逸散(三)重点行业排放特征及治理技术化学原料药行业VOCs排放特征VOCs排放途径VOCs类别生72可行性控制技术123回收末端治理源头控制

将无组织排放的废气有组织化,进行密闭式加料和密闭式生产。

对高浓度的有机废气进行冷冻或冷凝处理,回收利用。对于低浓度的有机废气,采用吸附催化燃烧或者蓄热催化燃烧销毁。(三)重点行业排放特征及治理技术可行性控制技术123回收末端治理源头控制将无组织排73VOCs排放环节及种类可行控制技术1.投料阶段2.反应釜反应过程3.真空泵间断排气产污环节1.芳香烃类2.醇类3.酮类4.酯类VOCs种类胶黏剂生产行业(三)重点行业排放特征及治理技术高浓度:冷凝+吸附+催化燃烧中低浓度大风量:1、吸附-水蒸汽再生-溶剂回收2、吸附-热再生-催化燃烧VOCs排放环节及种类可行控制技术1.投料阶段产污环节174制鞋行业中国是最大的产鞋国和出口国,制鞋过程中使用的大量的鞋用胶粘剂,含有大量的VOCs,极易挥发到空气中,造成重大环境污染。制鞋工艺流程图VOCs的排放特征分析贴底成型:通过粘胶剂将鞋面和鞋底结合储运过程中原辅材料的挥发VOCs的主要来源(三)重点行业排放特征及治理技术制鞋行业中国是最大的产鞋国和出口国,制鞋过程中使用75主要VOCs的种类和质量浓度制鞋行业排放的VOCs主要为:丁酮、乙酸乙酯、丙酮、甲苯,约占80%~90%(三)重点行业排放特征及治理技术废气特点空气流通性强不易完全控制排放源较为分散但又重点突出主要VOCs的种类和质量浓度制鞋行业排放的VOCs76(三)重点行业排放特征及治理技术

可行性控制技术使用低挥发性溶剂和粘胶原料,从源头控制有机废气的排放源头控制对每一个排放源进行收集,将无组织排放废气有组织化废气收集采取吸附、催化焚烧等技术对低浓度废气进行处理末端治理(三)重点行业排放特征及治理技术可行性控制技术使用低77绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件78绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件79绿色化工-无机废气治理绿色化工-无机废气治理80绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件81废气污染物废气污染物82化工生产应遵循“绿色化学12条原则”化工生产应遵循“绿色化学12条原则”83无机废气污染的

预防措施及治理

无机废气污染的

预防措施及治理84大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。

一、废气污染物的来源与分类大气污染通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中85局部地区污染区域大气污染广域大气污染全球大气污染按污染的范围分类一、废气污染物的来源与分类局部地区污染区域大气污染广域大气污染全球大气污染按污染的范围86一、废气污染物的来源与分类燃料燃烧工业生产过程农业生产过程交通运输过程一、废气污染物的来源与分类燃料燃烧87大气污染物分类:

依照与污染源的关系:分一次(如SO2)和二次污染物(如酸雨)大气中五大污染物

颗粒污染物(TotalSuspendedParticle,简称TSP)

粉尘雾尘尘粒煤尘烟尘一、废气污染物的来源与分类大气污染物分类:一、废气污染物的来源与分类88

气态污染物

SOx(H2S):以SO2数量最大,危害最大。NOx(NH3):种类较多。COx:主要燃烧和呼吸释放。CH:主要指有机废气,如烃、醇、酮、酯、胺等。

卤素化合物:主要是含氯化合物及含氟化合物。一、废气污染物的来源与分类气态污染物一、废气污染物的来源与分类89二次污染物一次污染物:SO2+煤尘.湿度大,气温低伦敦型烟雾浓度可达4.5mg/m3

二次污染物:硫酸雾和硫酸盐气溶胶洛杉矶型烟雾:NOx+CH+h工业型光化学烟雾:NOx+CH+h+重金属颗粒+酸雾。一、废气污染物的来源与分类二次污染物一、废气污染物的来源与分类90二、主要废气污染物及其危害1.碳氧化物一氧化碳——无色、无臭、无味气体,当人们吸入CO时,它与血红蛋白结合。——是城市大气中数量最多的污染物,碳氢化合物燃烧不完全是CO的主要来源,如汽车排放尾气。其主要危害在于能参与光化学烟雾的形成,以及造成全球的环境问题。二氧化碳——含碳物质完全燃烧的产物,也是动物呼吸排出的废气。它本身无毒,对人体无害,但其含量>8%时会令人窒息。防治措施——目前对CO的局部排放源的控制措施主要集中在汽车方面。如使用排气的催化反应器,加入过量空气使CO氧化成CO2。二、主要废气污染物及其危害1.碳氧化物二氧化碳912.硫的氧化物(SO2或SO3

)SO2——具有强烈的刺激性气味,它能刺激眼睛,损伤呼吸器官,引起呼吸道疾病。特别是SO2与大气中的尘粒、水分形成气溶胶颗粒时,这三者的协同作用对人的危害更大。这种污染称为伦敦型烟雾或叫硫酸烟雾。SO2的腐蚀性很大,能导致皮革强度降低,建筑材料变色,塑像及艺术品毁坏。在与植物接触时,会杀死叶组织,引起叶子脱色变黄,农作物产量下降。另外,SO2在大气中含量过高是形成酸雨污染的重要因素。防治措施——大气中的SO2主要通过降水清除或氧化成硫酸盐微粒后再干沉降或雨除。除此之外,土壤的微生物降解、化学反应、植被和水体的表面吸收等都是去除SO2的途径。二、主要废气污染物及其危害2.硫的氧化物(SO2或SO3)二、主要废气污染物及其危害923.氮氧化合物(NO、NO2

)来源——人为排放主要来源于矿物燃料的燃烧过程(包括汽车及一切内燃机的排放)、生产硝酸工厂排放的尾气。氮氧化物浓度高的气体呈棕黄色,从工厂烟囱排出来的氮氧化物气体称之为黄龙。影响——对人类的影响当空气中的NO2含量达150mL/m3时,对人的呼吸器官有强烈的刺激,3~8小时会发生肺水肿,可能引起致命的危险。——对森林和作物生长的影响NOX通过叶表面的气孔进入植物活体组织后,干扰了酶的作用,阻碍了各种代谢机能;有毒物质在植物内还会进一步分解或参与合成过程,产生新的有害物质,侵害机体内的细胞和组织,使其坏死。——NOX也是形成酸雨的重要原因之一。二、主要废气污染物及其危害3.氮氧化合物(NO、NO2)影响二、主要废气污染物及其934.碳氢化合物

人为排放源——汽油燃烧(38.5%)、焚烧(28.3%)、溶剂蒸发(11.3%)、石油蒸发和运输消耗(8.8%)、提炼废物(7.1%)。汽车排放的碳氢化合物主要有两类:烃类,如甲烷、乙烯、乙炔、丙烯、丁烷等;醛类,如甲醛、乙醛、丙醛、丙烯醛和苯甲醛等。此外还有少量芳烃和微量多环芳烃致癌物。危害——一般碳氢化合物对人的毒性不大,主要是醛类物质具有刺激性。对大气的最大影响是碳氢化合物在空气中反应形成危害较大的二次污染物,如光化学烟雾。防治措施——碳氢化合物从大气中去除的途径主要有土壤微生物活动,植被的化学反应、吸收和消化,对流层和平流层化学反应,以及向颗粒物转化等。二、主要废气污染物及其危害4.碳氢化合物二、主要废气污染物及其危害945.粒状污染物(如烟、尘、雾等)天然过程排放颗粒物主要有火山爆发的烟气、岩石风化的灰尘、宇宙降尘、海浪飞逸的盐粒、各种微生物、细菌、植物的花粉等,约占大气颗粒物总量的89%。由燃料燃烧、开矿、选矿或固体物质的粉碎加工(磨面粉、制水泥等)、火药爆炸、农药喷洒等人工排放约占颗粒物总量的11%。人为排放集中在人类活动的场所如厂矿、城市等,它增加了人类周围环境的大气负担。二、主要废气污染物及其危害5.粒状污染物(如烟、尘、雾等)二、主要废气污染物及其危害95三、化工废气的特点1423污染物浓度高污染面广,危害性大组成复杂化工废气的特点种类繁多三、化工废气的特点1423污染物浓度高污染面广,危害性大组成96四、气态污染物的治理常用的气态污染物的治理方法常用方法吸收法催化法冷凝法吸附法燃烧法四、气态污染物的治理常用的气态污染物的治理方法常用方法吸97

4.1.吸收法

定义:采用适当的液体作为吸收剂,使含有有害物质的废气与吸收剂接触,废气中的有害物质被吸收于吸收剂中,使气体得到净化的方法。

吸收剂:在吸收过程中,用来吸收气体中的有害物质的液体

吸收剂的选择——吸收容量大,即在单位体积的吸收剂中吸收有害气体的数量要大;——饱和蒸气压低,以减少因挥发而引起的吸收剂的损耗;——选择性高,即对有害气体吸收能力强;——沸点要适宜,热稳定性高,粘度及腐蚀性要小,价廉易得。4.1.吸收法定义:采用适当的液体作为吸收剂,使含有有害98

吸收质——被吸收的组分

吸收液——吸收了吸收质后的液体

吸收操作——物理吸收和化学吸收。——在处理以气量大、有害组分浓度低为特点的各种废气时,化学吸收的效果要比单纯的物理吸收好得多,因此在用吸收法治理气体污染时,多采用化学吸收法进行。——一般采用逆流操作,被吸收的气体由下向上流动,吸收剂由上而下流动,在气、液逆流接触中完成传质过程。吸收工艺流程有非循环和循环过程两种,前者吸收剂不予再生,后者吸收剂封闭循环使用。

4.1.吸收法吸收质——被吸收的组分4.1.吸收法99

吸收法优缺点——优点:设备简单、捕集效率高、应用范围广、一次性投资低等特点,已被广泛用于有害气体的治理,例如含SO2、H2S、HF和NOX等污染物的废气,均可用吸收法净化。——缺点:吸收是将气体中的有害物质转移到了液相中,因此必须对吸收液进行处理,否则容易引起二次污染。此外,低温操作下吸收效果好,在处理高温烟气时,必须对排气进行降温处理,可以采取直接冷却、间接冷却、预置洗涤器等降温手段。

4.1.吸收法吸收法优缺点4.1.吸收法100

4.2.吸附法

定义:使废气与大表面多孔性固体物质相接触,使废气中的有害组分吸附在固体表面上,使其与气体混合物分离,从而达到净化的目的。

吸附剂:具有吸附作用的固体物质

吸附剂的选择:——大的比表面积和孔隙率;——良好的选择性;——吸附能力强,吸附容量大;——易于再生;机械强度大,化学稳定性强,热稳定性好,耐磨损,寿命长;——价廉易得。4.2.吸附法定义:使废气与大表面多孔性固体物质相接触,101

吸附质——被吸附的气体组分脱附——吸附过程是可逆的过程,在吸附质被吸附的同时,部分已被吸附的吸附质分子还可因分子的热运动而脱离固体表面回到气相中去。吸附平衡——吸附与脱附速度相等时。

4.2.吸附法吸附质4.2.吸附法102适用范围——吸附净化法的净化效率高,特别是对低浓度气体仍具有很强的净化能力。吸附法常常应用于排放标准要求严格或有害物浓度低,用其它方法达不到净化要求的气体净化。缺点——但是由于吸附剂需要重复再生利用,以及吸附剂的容量有限,使得吸附方法的应用受到一定的限制,如对高浓度废气的净化,一般不宜采用该法,否则需要对吸附剂频繁进行再生,即影响吸附剂的使用寿命,同时会增加操作费用及操作上的繁杂程序。

4.2.吸附法适用范围4.2.吸附法103

4.3.催化法定义:——利用催化剂的催化作用,将废气中的有害物质转化为无害物质或易于去除的物质的一种废气治理技术。优点:——无需将污染物与主气流分离,可直接将有害物质转变为无害物质,这不仅可避免产生二次污染,而且可简化操作过程。——此外,所处理的气体污染物的初始浓度都很低,反应的热效应不大,一般可以不考虑催化床层的传热问题,从而大大简化催化反应器的结构。缺点:——催化剂价格较高,废气预热需要一定的能量,即需添加附加的燃料使得废气催化燃烧。4.3.催化法定义:1044.

4.燃烧法燃烧法——是对含有可燃有害组分的混合气体加热到一定温度后,组分与氧化反应进行燃烧,或在高温下氧化分解,从而使这些有害物质组分转化为无害物质。适用范围——该方法主要应用于碳氢化合物、一氧化碳、恶臭、沥青烟、黑烟等有害物质的净化治理。优点——燃烧法工艺简单,操作方便,净化程度高,并可回收热能。缺点——但不能回收有害气体,有时会造成二次污染。4.4.燃烧法燃烧法105燃烧净化有三种方法——直接燃烧法:将废气中的可燃有害组分当作燃料直接烧掉,此法只适用于净化含可燃性组分浓度较高或有害组分燃烧时热值较高的废气。——热力燃烧:利用辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到要求的温度,使可燃的有害物质进行高温分解变为无害物质。其可分三步:①燃烧辅助燃料提供预热能量;②高温燃气与废气混合以达到反应温度;③废气在反应温度下充分燃烧。——催化燃烧:此法是在催化剂的存在下,废气中可燃组分能在较低的温度下进行燃烧反应,这种方法能节约燃料的预热,提高反应速度,减少反应器的容积,提高一种或几种反应物的相对转化率。4.

4.燃烧法燃烧净化有三种方法4.4.燃烧法106

4.5冷凝法定义:——是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸气压这一性质,采用降低废气温度或提高废气压力的方法,使处于蒸气状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。适用范围——处理污染物浓度在10000㎝3/m3以上的高浓度有机废气。冷凝法不宜处理低浓度的废气,常作为吸附、燃烧等净化高浓度废气的前处理,以便减轻这些方法的负荷。4.5冷凝法定义:107六、颗粒污染物的净化方法

6.1、粉尘的控制与防治防尘规划与管理

通风技术

防护罩技术

除尘技术

1243四个工程领域六、颗粒污染物的净化方法6.1、粉尘的控制与防治防尘规划与108绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件109绿色化工-有机废气治理VOCs参与大气光化学反应生成二次污染物绿色化工-有机废气治理VOCs参与大气光化学反应生成二次污染110绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件111绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件112化工生产应遵循“绿色化学12条原则”化工生产应遵循“绿色化学12条原则”113绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件114主要内容VOCs典型治理技术123VOCs污染现状45典型行业VOCs治理技术主要内容VOCs典型治理技术123VOCs污染现状45典型行115VOCs根据沸点根据饱和蒸气压常压下沸点低于250℃有机化合物室温下(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)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。(一)VOCs污染现状挥发性有机化合物

VolatileOrganicCompounds,简称VOCsVOCs根据沸点根据饱和蒸气压常压下室温下(25℃)总挥发性116VOCs的环境危害性广州市灰霾天气现状一角导致复合型污染;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%光化学烟雾广州日VOCs浓度变化情况(一)VOCs污染现状VOCs的环境危害性广州市灰霾天气现状一角导致复合型污染;甲117血液、神经系统、肝肾脏皮肤、眼睛“三致”作用呼吸系统嗅觉、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,含氮有机化合物等致癌、致畸、致突变刺激性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,有机卤化物等对人体的毒害作用醛类最为突出;有机硫化物,含氯有机化合物,含氮有机化合物等苯系物最为突出,烯,含氯有机化合物,含氮有机化合物等(一)VOCs污染现状血液、神经系统、肝肾脏皮肤、眼睛“三致”作用呼吸系统嗅觉、118119VOCs污染排放负荷大(一)VOCs污染现状40VOCs污染排放负荷大(一)VOCs污染现状120VOCs污染排放负荷大(一)VOCs污染现状41VOCs污染排放负荷大(一)VOCs污染现状绿色化工环保三废之无机废气与有机废气处理课件121回收利用技术销毁技术VOCs治理技术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冷凝法吸收法吸附法膜分离法传统技术新型技术(二)常用VOCs治理技术沸石转轮+热力焚烧燃烧组合技术沸石浓缩转轮+蓄热式燃烧洗涤+高级氧化滤筒除尘器+蓄热式燃烧技术......回收利用技术销毁技术VOCs治理技术热力焚烧法冷凝法传统技术122吸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废气干净气体低压蒸汽风机冷凝器废水VOC回收吸附塔活性碳床活性碳床典行工艺适用范围适用于: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(二)常用VOCs治理技术吸附技术原理废气干净气体低压蒸汽风机冷凝器废水VOC回收吸附123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。填充式洗涤塔适用范围

适用于高水溶性VOCs,不适用于低浓度气体。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、对酸性气体高效去除优点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(二)常用VOCs治理技术吸收技术原理填充式洗涤塔适用范围技术成熟、可去除气态和颗粒物124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。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处理成本较高,故通常VOCs浓度≥5000ppm,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(二)常用VOCs治理技术冷凝技术原理适用范围冷凝法也经常搭配其它控制技术,例如:焚化125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优点回收组分高效可集成其余技术成本较高膜污染膜的稳定性差通量小缺点适用范围

适用于高浓度VOCs,回收效率高于97%(二)常用VOCs治理技术膜分离技术原理硅橡胶膜多孔玻璃态高分子材料分子筛膜优点回收组126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生物滤床法生物洗涤塔适用范围

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能耗低、费用低氧化完全能耗低能量利用率光催化剂失活可见光优点缺点(二)常用VOCs治理技术生物降解技术原理生物滤床法生物洗涤塔适用范围能耗低、费用低能127等离子体技术原理等离子体场富集大量活性物种,如离子、电子、激发态的原子、分子及自由基等;活性物种将污染物分子离解小分子物质活性物种和臭氧,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CatalystPollutantCO2H2OEnergyActivespecies适用范围

适用于低浓度VOCs,室内空气净化实现VOCs低温去除适用于低浓度、大风量的VOCs处理效率高,能耗低净化并清新空气特点(二)常用VOCs治理技术等离子体技术原理活性物种和臭氧,触发催化剂,降低活128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条件温和,常温常压设备简单、维护方便减少甚至无二次污染占地面积大气候影响大工况变化影响大优点缺点(二)常用VOCs治理技术光催化技术原理条件温和,常温常压占地面积大优点缺点(二)常用129光催化技术(二)常用VOCs治理技术光催化技术(二)常用VOCs治理技术130催化燃烧技术原理

催化燃烧技术作为最新的VOCs处理工艺之一,因为其净化率高,燃烧温度低(一般低于350℃),燃烧没有明火,不会有NOx等二次污染物的生成,安全节能环保等特点(二)常用VOCs治理技术催化燃烧技术原理催化燃烧技术作为最新的VOCs处理工艺之一,131沸石转轮+热力焚烧技术组合一沸石转轮+蓄热式燃烧组合二组合技术(一)(二)常用VOCs治理技术沸石转轮+热力焚烧技术组合一沸石转轮+蓄热式燃烧组合二组合技132废气达标排放冷凝+吸附技术组合三:组合四:吸附+蓄热催化燃烧技术组合技术(二)废气达标排放(二)常用VOCs治理技术废气达标排放冷凝+吸附技术组合三:组合四:吸附+蓄热催化燃烧133滤筒除尘+蓄热催化燃烧组合五吸附+高级氧化组合六废气入口净化后

排气组合技术(三)(二)常用VOCs治理技术滤筒除尘+蓄热催化燃烧组合五吸附+高级氧化组合六废气入口净化134各种VOCs治理技术适用范围比较应根据废气的浓度、流量、去除效率等选取适用的治理技术(二)常用VOCs治理技术各种VOCs治理技术适用范围比较应根据废气的浓度、流量、去除135A热力焚烧/热回收B催化燃烧/热回收C活性碳吸附(不再生)D活性碳吸附(再生)E沸石浓缩转轮F蓄热催化燃烧G生物法相对费用进气有机物浓度(mg碳/m3)相对费用评估(以流量10000m3/h为评估标准)同时考虑设备成本、运行成本、维护成本等(二)常用VOCs治理技术A热力焚烧/热回收相对费用进气有机物浓度(mg碳/m3)136石化行业工艺过程排放环节延迟焦化加热炉、焦炭塔及接触冷却塔催化裂解管式裂解炉、急冷锅炉二步法湿纺原料、聚合、纺丝天然气制合成氨造气、转化工段、尾气、锅炉烟气……VOCs排放环节(三)重点行业排放特征及治理技术成分复杂(多包含烷烃、烯烃硫醇、硫醚、多环芳烃等)难处理(传统的吸附、吸收、燃烧等技术难以达到满意的去除效果)排放量大(2010年,石化行业VOCs排放量全国第一)石化行业VOCs特征石化行业工艺过程排放环节延迟焦化加热炉、焦炭塔及接触冷却塔催137储罐等排气的回收恶臭异味的销毁直接燃烧法吸附+催化燃烧法等离子体+催化剂生物降解法压缩+吸附法冷凝+吸收法吸收+冷凝法石化行业VOCs治理技术(三)重点行业排放特征及治理技术LDAR技术(气体泄漏与检测技术)研究表明,石化行业VOCs排放总量中,管线组件和储罐的泄漏排放约占76%据EPA评估报道,石化企业实施LDAR技术后VOCs排放量可降低56%确定检测设备定义泄露标准检测组件泄露状况进行组件修复记录并报告数据蓄热式催化燃烧分子筛吸附储罐等排气的回收恶臭异味的销毁直接燃烧法压缩+吸附法石化行业138家具制造与汽车制造表面涂装行业(三)重点行业排放特征及治理技术家具行业VOCs排放特征VOCs排放途径储运过程排放调漆过程排放清洗过程排放喷涂、干燥过程排放VOCs排放途径

主要是乙酸丁酯、乙苯、间对二甲苯等VOCs类别家具制造与汽车制造表面涂装行业(三)重点行业排放特征及治理技139在中涂和面漆喷漆过程中,大约80-90%的VOCs是在喷漆室和流平室排放,20-10%的VOCs随车身涂膜在烘干室中排放。汽车涂装产生的有机废气的特点是:大风量,中低浓度。汽车制造表面涂装行业VOCs排放特征汽车涂装VOCs排放及组成示意图(三)重点行业排放特征及治理技术在中涂和面漆喷漆过程中,大约80-90%的VOCs是在喷漆室140适用的VOCs治理技术源头控制1使用环保型涂料:高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料提高涂着效率(TE)2实现密闭式作业采用冷凝、冷冻回收高浓度有机废气采用干式漆雾捕集装置,排风循环再利用废气收集与回收3沸石转轮+直燃式燃烧活性炭纤维吸附+催化燃烧洗涤高级氧化末端治理方面(三)重点行业排放特征及治理技术适用的VOCs治理技术源头控制1使用环保型涂料:2废气收集与141

包装印刷业VOCs排放特征工艺过程VOCs排放环节原材料存放油墨、溶剂等存放过程成像显影剂、定色剂等使用过程制版使用显影剂可能会释放出乙醇印刷润版液、油墨的使用、加热烘干过程印后加工粘胶剂的使用;覆膜过程中使用甲苯、天那水等;油性上光材料使用甲苯等稀释剂清洁过程清洁印版上的油墨、粘胶剂等使用过程添加的有机溶剂废弃物存放和处置过程废弃油墨、容器的处置过程挥发VOCs包装印刷业的VOCs排放环节主要的VOCs污染物苯系物:苯、甲苯、二甲苯醇类:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚酯类:乙酸乙酯、乙酸正丙酯、正丙酯、乙酸丁酯酮类:丙酮、丁酮、甲基异丁基酮等

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