第三节 VOCs控制方法和工艺

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VOCs燃烧原理及动力学VOCsA,1/sE,kcal/mol

k,1/s538oC649oC760oC丙烯醛丙烯腈丙醇3.30E+102.13E+121.75E+0635.952.121.46.992580.019462.99528102.370.9614.83841.4720.3452.07氯丙烷苯1-丁烯氯苯环己胺1，2-二氯乙烷乙烷乙醇Ethylacrylate乙烯3.89E+077.43E+213.74E+141.34E+175.13E+124.82E+115.65E+145.37E+112.19E+121.37E+124.39E+115.20E+0529.195.958.276.647.645.663.648.146.050.844.714.70.560340.000110.077600.000310.764670.248510.004110.058690.880940.028040.3956258.863534.930.146.020.0926.847.510.482.1427.441.2511.18170.6427.2138.59183.058.41438.42109.1119.9335.97407.9924.64154.04404.29VOCs燃烧原理及动力学例：试计算燃烧温度分别为538、649和760oC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=5380C时，由表10-8，得k=0.00011/s，代入式（10-9），得

同理可求得T=649、7600C时所需的燃烧时间分别为49s、0.2s。

（10-9）VOCs燃烧原理及动力学燃烧与爆炸燃烧浓度极限范围＝爆炸浓度极限范围多种可燃气体与空气混合，爆炸极限范围－混合气体的爆炸极限－i组分的爆炸极限－各组分的百分含量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1100oC左右火炬燃烧：产生大量有害气体、烟尘和热辐射，应尽量避免燃烧工艺热力燃烧（ThermalCombustion)适于低浓度废气的净化温度低，540～820oC必要条件：温度、停留时间、湍流混合燃烧工艺热力燃烧燃烧工艺催化燃烧（CatalyticCombustion）燃烧工艺具有热回收装置的催化燃烧器催化燃烧装置燃烧工艺催化燃烧优点：无火焰燃烧，安全性好温度低：300～450oC，辅助燃料消耗少对可燃组分浓度和热值限制少燃烧工艺吸收（洗涤）法（Absorption）吸收工艺吸收工艺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设备主要设计指标液气比塔径塔高冷凝法（Condensation）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冷凝原理冷凝温度处于露点和泡点温度之间越接近泡点，净化程度越高时，对应温度为泡点泡点温度时，对应的温度为露点

Ki－相平衡常数露点温度相平衡常数冷凝计算压力P，温度t，进料中i组分的摩尔分率zi，计算液化率f、冷凝后气液组成xi、yi冷凝热由和上式可得f、xi、yi气液平衡关系代入上式得

i组分的物料平衡物料平衡液化率冷凝类型和设备接触冷凝被冷凝气体与冷却介质直接接触喷射塔、喷淋塔、填料塔、筛板塔表面冷凝（间接冷却）冷凝气体与冷却壁接触列管式、翅管空冷、喷洒式、螺旋板传热方程冷凝系统的