有机废气治理处理技术

有机废气处理技术授课讲师：杨保永E-mail:yby1028@163.com第一章什么是有机废气（VOC）学术定义正常状态下（20℃，101.3kPa），蒸气压在0.1mmHg（13.3Pa）以上，沸点在260℃（500℉）以下的有机化学物质。污染控制广义：以气态方式存在于大气中的所有有机化合物，THC（总碳氢化合物）、NMHC（非甲烷烃）、TOC（总有机碳）。狭义：参与大气光化学反应的有机化合物（扣除CH4（纯甲烷）及CFCs（氯氟烃）等）。有机废气（VOC）包含的主要物质介绍 甲苯（Toluene）二甲苯(Xylene)对-二氯苯(para-dichlorobenzene)乙苯(Ethylbenzene)苯乙烯(Styrene)甲醛(Formaldehyde)乙醛(Acetaldehyde)含有机废气（VOC）的产品1.纺织&鞋类2.气溶胶产品7.环境测试(e.g.办公室)8.（汽）车厢&内置部件5.油漆&油墨6.家居&木制品3.玩具4.电子电器使用各类溶剂的主要部门行业有机废气（VOC）排放占用比例有机废气（VOC）影响VOC在太阳光和热的作用下能参与氧化氮反应并形成臭氧，臭氧导致空气质量变差并且是夏季烟雾的主要组分。(VOC+NOx

O3)

溫室效应气体

-导致全球范围内的升温VOC很容易通过血液-大脑的障碍，从而导致中枢神经系统受到抑制，因此当VOC达到一定浓度时，会引起头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重时甚至引发抽搐、昏迷，伤害肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果VOC对人体的影响可分为三种类型：一是气味和感官，包括感官刺激，使人感觉干燥；二是粘膜刺激和其它系统毒性导致的病态，如刺激眼粘膜、鼻粘膜、呼吸道和皮肤等；三是具有基因毒性和致癌性。（当然，VOC对人的影响与其浓度有关）第二章针对有机废气

（VOC）的处理方法1、掩蔽法

处理原理：采用更强烈的芳香气味与臭气掺和，以掩蔽臭气，使之能被人接收。适用范围：适用于需立即地、暂时地消除低浓度恶臭气体影响的场合，恶臭强度2.5左右，无组织排放源优点：可尽快消除恶臭影响，灵活性大，费用低缺点：恶臭成分并没有被去除2、稀释扩散法

处理原理：将有臭味地气体通过烟囱排至大气，或用无臭空气稀释，降低恶臭物质浓度以减少臭味适用范围：适用于处理中、低浓度的有组织排放的恶臭气体优点：费用低设备简单缺点：易受气象条件限制，恶臭物质依然存在3、热力燃烧法（催化燃烧法）处理原理：在高温下恶臭物质与燃料气充分混和，实现完全燃烧适用范围：适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体优点：净化效率高，恶臭物质被彻底氧化分解缺点：设备易腐蚀，消耗燃料，处理成本高，易形成二次污染4、水吸收法

处理原理：利用臭气中某些物质易溶于水的特性，使臭气成分直接与水接触，从而溶解于水达到脱臭目的适用范围：水溶性、有组织排放源的恶臭气体优点：工艺简单，管理方便，设备运转费用低缺点：产生二次污染，需对洗涤液进行处理；净化效率低，应与其他技术联合使用，对硫醇，脂肪酸等处理效果差5、药液吸收法

处理原理：利用臭气中某些物质和药液产生化学反应的特性，去除某些臭气成分适用范围：适用于处理大气量、高中浓度的臭气优点：能够有针对性处理某些臭气成分，工艺较成熟缺点：净化效率不高，消耗吸收剂，易形成而二次污染6、吸附法

处理原理：利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相适用范围：适用于处理低浓度，高净化要求的恶臭气体优点：净化效率很高，可以处理多组分恶臭气体缺点：吸附剂费用昂贵，再生较困难，要求待处理的恶臭气体有较低的温度和含尘量7、生物滤池式脱臭法

处理原理：恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后，从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床，恶臭气体由气相转移至水—微生物混和相，通过固着于滤料上的微生物代谢作用而被分解掉适用范围：目前研究最多，工艺最成熟，在实际中也最常用的生物脱臭方法。又可细分为土壤脱臭法、堆肥脱臭法、泥炭脱臭法等。优点：处理费用低缺点：占地面积大，填料需定期更换，脱臭过程不易控制，运行一段时间后容易出现问题，对疏水性和难生物降解物质的处理还存在较大难度。8、生物滴滤池法处理原理：原理同生物滤池法类似，不过使用的滤料是诸如聚丙烯小球、陶瓷、木炭、塑料等不能提供营养物的惰性材料。适用范围：只有针对某些恶臭物质而降解的微生物附着在填料上，而不会出现生物滤池中混和微生物群同时消耗滤料有机质的情况优点：池内微生物数量大，能承受比生物滤池大的污染负荷，惰性滤料可以不用更换，造成压力损失小，而且操作条件极易控制缺点：需不断投加营养物质，而且操作复杂，使得其应用受到限制9、洗涤式活性污泥脱臭法

处理原理：将恶臭物质和含悬浮物泥浆的混和液充分接触，使之在吸收器中从臭气中去除掉，洗涤液再送到反应器中，通过悬浮生长的微生物代谢活动降解溶解的恶臭物质适用范围：有较大的适用范围优点：可以处理大气量的臭气，同时操作条件易于控制，占地面积小缺点：设备费用大，操作复杂而且需要投加营养物质10、曝气式活性污泥脱臭法

处理原理：将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混和液中，通过悬浮生长的微生物降解恶臭物质适用范围：适用范围广，目前日本已用于粪便处理场、污水处理厂的臭气处理优点：活性污泥经过驯化后，对不超过极限负荷量的恶臭成分，去除率可达99.5%以上。缺点：受到曝气强度的限制，该法的应用还有一定局限11、三相多介质催化氧化工艺

处理原理：反应塔内装填特制的固态复合填料，填料内部复配多介质催化剂。当恶臭气体在引风机的作用下穿过填料层，与通过特制喷嘴呈发散雾状喷出的液相复配氧化剂在固相填料表面充分接触，并在多介质催化剂的催化作用下，恶臭气体中的污染因子被充分分解。适用范围：适用范围广，尤其适用于处理大气量、中高浓度的废气，对疏水性污染物质有很好的去除率。优点：占地小，投资低，运行成本低；管理方便，即开即用；耐冲击负荷，不易污染物浓度及温度变化影响。缺点：需消耗一定量的药剂.处理原理：介质阻挡放电过程中，等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO2和H2O等物质，从而达到净化废气的目的。适用范围：适用范围广，净化效率高，尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭气体，如化工、医药等行业。优点：电子能量高，几乎可以和所有的恶臭气体分子作用；运行费用低；反应快，设备启动、停止十分迅速，随用随开。缺点：一次性投资较高。12、低温等离子体技术

工业生产中常用的方法——燃烧法与其他方法相比较，燃烧法可以将挥发性有机废气进行热量的回收，并可以将热能转化为热水、热风、电能等，从而保证了气体的达标状态，而且回收效益快，需要的后续处理过程极少。由于燃烧中，所含废气中有害物质组分的不同、浓度的不同，控制过程温度的因素不同及不同的燃烧方式，所以有不同的热回收和利用的方式，也构成了不同类型的燃烧净化方法和燃烧净化装置。那么我们在讲到燃烧法时具体有哪些方式？燃烧的优缺点在哪里？燃烧法的主要技术燃烧法的分类：直接燃烧法热力燃烧法蓄热式燃烧法催化燃烧法蓄热式燃烧法与其他三种燃烧法的优异性能对比直接燃烧法：燃烧时是不完全的，它不仅造成燃料能量的损失，而且还会产生大量的有害气体和烟尘，以及热辐射，从而污染环境。热力燃烧法：虽然几乎可以处理一切有机废气和达到法规的排放要求，但是，这种焚烧炉的燃料消耗高也不回收热量，极不经济。催化燃烧法：对所处理的有机废气有一定的要求，即不能含有使催化中毒、抑制反应、堵塞或覆盖催化剂活性中心的物质，此外，催化剂经常需要更换也制约了其作用。蓄热式燃烧法：是在热力燃烧法的基础上加上了热力回收系统，这种方法运用相当广泛，一方面只要充分满足燃烧过程的必要条件，燃烧法可以使有害物质达到完全燃烧氧化而变为无害物质，即达到规定的排放要求；另一方面，其经济性主要取决于过程热量的回收和利用程度，特别在RTO（蓄热式焚烧器）的情况下，由于过程的热效率很高，通常只需补充很少的辅助燃料，当废气中有机物浓度达到一定值时，则不必加辅助燃料。其缺点只有：容量较大，一次性投资费用较高。针对VOC的RTO技术RTO技术问：什么是RTO，RTO在工用中的模式是怎么样的？RTO简介RTO（RegenerativeThermalOxidizer,简称RTO），再生热氧化分解器，又称蓄热式焚烧器。其基本原理是在高温下（≥760℃）将有机废气氧化生成CO2和H2O，从而净化废气，并回收分解时所释出的热量，以达到环保节能的双重目的，是一种用于处理中高浓度挥发性有机废气的节能型环保装置。RTO简介

RTO主体结构由燃烧室、陶瓷填料床和切换阀等组成。该装置中的蓄热式陶瓷填充床换热器可使热能得到最大限度的回收，热回收率大于95%，处理VOC时不用或使用很少的燃料。若处理低浓度废气，可选装浓缩装置，以降低燃烧消耗。目前，RTO在有机废气净化的各个领域内已获得广泛应用，特别是最近已成功用于煤矿矿井通风甲烷气的净化处理，这不仅可利用甲烷热值来供应热水或产生蒸汽和发电，而且大大减少了温室气体的排放，因而RTO技术已引起人们的关注。RTO优点操作费用低，超低燃料费。净化率高，净化率一般在98%以上。可实现全自动化控制，操作简单，运行稳定，安全可靠性高。不存在因压力变化产生的脉冲现象。蓄热室内温度均匀分级增加，加强了炉内传热，换热效果更佳，炉膛容积小，降低了设备的造价。采用分级燃烧技术，延缓状燃烧下释出热能；炉内升温均匀，烧损低，加热效果好，不存在传统燃烧过程中出现的局部高温高氧区，抑制了热力型氮氧化物（NOX）的生成，无二次污染。废气进口设置惰性氧化铝瓷球，对蓄热陶瓷起到保护、缓冲、过滤的作用，延长蓄热陶瓷的使用寿命。RTO适用场合

RTO处理技术适用于高浓度有机废气、涂装废气、恶臭废气等废气净化处理；适用于废气成分经常发生变化或废气中含有使催化剂中毒或活性衰退的成分（如水银，锡，锌等的金属蒸汽和磷、磷化物，砷等，容易使催化剂失去活性；含卤素和大量的水蒸气的情形），含有卤素碳氢化合物及其它具腐蚀性的有机气体。

RTO一般适用于处理浓度在5000~20000mg/m3的多种有机废气。RTO适用场合一般RTO的热效率大于98%；处理废气流量在16000~300000Nm3/h范围内，而浓度一般在8g/Nm3以下；对于废气流量在20000Nm3/h以下，通常将RTO做成一个紧凑系统，即一个RTO内分三个区，顶部是燃烧室。最大处理能力在400000~600000Nm3/h。RTO中气体的流速应该低于5m/s。一般VOC处理浓度范围苯：1565~6260ppm甲苯：1327~5308ppm甲醛：4071~16283ppm苯乙烯：1173~4695ppm三氯乙烯：930~3721ppm三氯乙烷：916~3665ppm丙酮：2109~8419ppm丁乙烯：2260~9040ppm二氯苯：831~3326ppm乙苯：1151~4605ppm苯乙烯：1174~4695ppm乙醛：2776~11101ppmRTO的工作原理工作过程

烧嘴和蓄热体成对出现。助燃空气通过其中一个烧嘴，被加热后供燃烧用，另一个烧嘴充当排烟的角色，同时蓄热体被加热。当到达换向时刻时，换向阀动作使系统反向运行，烟气加热好的蓄热体被用来加热空气，助燃空气冷却的蓄热体又被离开炉子的高温烟气加热，最后排出的烟气只有150～200℃，空气预热温度1000℃左右，切换阀在低温下工作，同时排出燃烧废气的风机也在低温下工作，标准风机就可以满足要求。蓄热式燃烧系统的构成燃烧器

形状

蓄热体材质

尺寸

换向阀控制系统蓄热燃烧关键部件--蓄热体形状选择条件：堆体积稳定性、清灰难易程度、加工难易程度、蓄热体来源以及成本高低；陶瓷蓄热体的形状有：球状、蜂窝状和八字形；陶瓷蜂窝蓄热体的结构特性,适用于切换时间短的小型化和轻型化的燃烧系统,因而应用广泛。蓄热体材质和尺寸蓄热体材质要求：耐高温、良好传热性能、抗热震性好、强度高；材质的透热深度、单位体积的表面积和结构强度要好；蓄热体尺寸要求：尺寸过大，会使蓄热室体积庞大，换向时间长；尺寸过小，会使换向时间缩短得很短，电气和机械设备都不能适应，换向的损失也随之增大，还会使蓄热体在气流的作用下漂浮起来，破坏稳定状态。蓄热燃烧关键部件--蓄热烧嘴热气出口蓄热燃烧关键部件--换向阀五通换向阀旋转换向阀直通四通阀两位三通阀如切换时间为30S，每年的动作次数约为100万次，因而机械方面的可