VOC污染控制(共49张PPT)

第十章挥发性有机物(VOCs)污染控制定义：挥发性有机化合物是一类重要的空气污染物（volatileorganiccompounds,简称VOCs）,通常指沸点50～260℃、室温下饱和蒸气压超过133.32Pa的有机化合物,其主要成分为烃类、卤代烃、氮烃、含氧烃、硫烃及低沸点的多环香烃等。第1页，共49页。来源：油漆、涂料、润滑油等化学制品在 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面涂层的广泛应用,工业废物的焚烧机动尾气的排放新型建材新型建材保温 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 及室内装潢材料化妆品、除臭剂、杀虫剂、除草剂和品种繁多的洗涤剂危害：具有的特殊气味能导致人体呈现种种不适应,并具有毒性、刺激性、致癌作用,特别是苯、甲苯及甲醛对人体健康会造成很大的伤害。第2页，共49页。第十章挥发性有机物(VOCs)污染控制1.蒸气压及蒸发2.VOCs污染预防3.VOCs污染控制 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 和工艺第3页，共49页。第一节蒸气压与蒸发蒸气压是判断有机物是否属于VOCs的主要依据温度越高，蒸气压越大第4页，共49页。克劳休斯－克拉佩龙（Clausius－Clapyron）方程一、蒸气压第5页，共49页。pA，pB——溶液上方A、B组分的分压，Pa；pA0，pB0——溶液温度下纯组分的饱和蒸汽压，Pa；xA，xB——液相中A、B组分的摩尔分率。对于理想溶液：拉乌尔定律（Raoult’sLaw）第6页，共49页。空气中VOCs的含量低，可视为理想气体，拉乌尔定律第7页，共49页。二、挥发与溶解第8页，共49页。VOCs排放第9页，共49页。溶解大部分VOCs微溶于水（表10-5）含有N、O元素的VOCs比只含有C、H的非极性VOCs溶解度大第10页，共49页。第二节VOCs污染预防VOCs控制技术可分为两类防止泄漏为主的预防性措施替换原材料改变运行条件更换设备等末端治理为主的控制性措施第11页，共49页。VOCs控制技术第12页，共49页。一、VOCs替代第13页，共49页。二、工艺改革非挥发性溶剂工艺取代挥发性溶剂工艺，如流化床粉剂涂料和紫外平版印刷术石油及石化生产过程：回收利用放空气体第14页，共49页。三、泄漏损耗及控制充入、呼吸和排空损耗液体进入容器，蒸气排出从容器中抽取液体，空气进入第15页，共49页。充入、呼吸和排空导致的VOCs排放第16页，共49页。充入、呼吸和排空损耗呼吸损耗呼吸损耗－温度变化使容器产生“吸进和呼出”而导致的有机物损耗白天呼出，夜晚吸进可通过在容器出口附加的蒸气保护阀来控制第17页，共49页。汽油的转移和呼吸损耗汽油含有50余种碳氢化物和其他痕量物质，C8H17汽油已挥发部分所占的百分比/%第18页，共49页。转移损耗控制方法浮顶罐，用于储存大量的高挥发性的液体。用于密封的浮顶盖浮在液面上，液面以上没有空隙。液体注入或流出时顶盖随之上下浮动，避免上面所讲述的呼吸损耗。但是这种密封方式（一般采用有弹性的橡胶薄盖，类似于汽车上的雨刷）并不是完美的，仍然会有密封损失。这张草图没有给出防雨雪装置和其他的细节。第19页，共49页。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第20页，共49页。一、燃烧法（Combustion）适用于可燃或高温分解的物质，如化工、喷漆、绝缘材料等行业不能回收有用物质，但可回收热量燃烧反应，如第21页，共49页。VOCs燃烧原理及动力学燃烧动力学单位时间VOCs减少量第22页，共49页。VOCs燃烧原理及动力学VOCsA/s-1E/4.18kJ·mol-1k/s-1538oC649oC760oC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乙基丙稀酸酯乙烯甲酸乙酯乙硫醇3.89E+077.43E+213.74E+141.34E+175.13E+124.82E+115.65E+145.37E+112.19E+121.37E+124.39E+115.20E+0529.195.958.276.647.645.663.648.146.050.844.714.70.560340.000110.077600.000310.764670.248510.004110.058690.880940.028040.3956258.863534.930.146.020.0926.847.510.482.1427.441.2511.18170.6427.2138.59183.058.41438.42109.1119.9335.97407.9924.64154.04404.29第23页，共49页。VOCs燃烧原理及动力学燃烧与爆炸燃烧极限浓度范围＝爆炸极限浓度范围多种可燃气体与空气混合，爆炸极限范围第24页，共49页。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左右第25页，共49页。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、湍流混合第26页，共49页。催化燃烧（CatalyticCombustion）在催化剂（Pt、Pd）的作用下，使废气中的有害可燃组分完全氧化。第27页，共49页。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缺点：不允许废气中含有尘粒和雾滴第28页，共49页。燃烧工艺第29页，共49页。二、吸收（洗涤）法（Absorption）采用低挥发或不挥发溶剂对VOCs进行吸收，再利用VOCs分子和吸收剂物理性质的差异进行分离。适用于VOCs浓度较高、温度较低和压力较高的场合。第30页，共49页。吸收工艺第31页，共49页。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第32页，共49页。第十章挥发性有机物(VOCs)污染控制但是这种密封方式（一般采用有弹性的橡胶薄盖，类似于汽车上的雨刷）并不是完美的，仍然会有密封损失。课程类别：必修考试类型：考试第十章挥发性有机物(VOCs)污染控制冷凝温度处于露点和泡点温度之间必要条件：温度、停留时间、湍流混合末端治理为主的控制性措施第六章除尘装置第十二章大气污染和全球气候五、生物法（BiologicalOxidation）化妆品、除臭剂、杀虫剂、除草剂和品种繁多的洗涤剂三、冷凝法（Condensation）蒸气压是判断有机物是否属于VOCs的主要依据用于密封的浮顶盖浮在液面上，液面以上没有空隙。新型建材保温材料及室内装潢材料吸收设备主要 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 指标液气比塔径塔高第33页，共49页。三、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第34页，共49页。冷凝原理露点温度：在一定压力下，某气体物质开始冷凝出现第一个液滴时的温度。泡点温度：在恒压下加热液体，液体开始出现第一个气泡时的温度。冷凝温度处于露点和泡点温度之间越接近泡点，净化程度越高第35页，共49页。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、筛板塔第36页，共49页。四、吸附法（Adsorption）含VOCs的气态混合物通过多孔固体接触时，利用固体表面存在的未平衡的分子吸引力或化学键力，把混合气体中VOCs组分吸附留在固体表面。第37页，共49页。吸附工艺第38页，共49页。吸附工艺活性炭吸附VOCs的性能最佳亦有部分VOCs不易解吸，不宜用活性炭吸附第39页，共49页。五、生物法（BiologicalOxidation）原理微生物将有机成分作为碳源和能源，并将其分解为CO2和H2O工艺第40页，共49页。生物洗涤塔（bioscrubber）第41页，共49页。生物洗涤塔特点：水相和生物相均循环流动，生物为悬浮状态，洗涤器中有一定生物量和生物降解作用。优点：反应条件易控制，压降低，填料不易堵塞；但设备多。缺点：需外加营养物，成本较高，填料比表面积小，限制了微溶化合物的应用范围。第42页，共49页。生物滴滤塔（biotrickilngfilter)第43页，共49页。生物滴滤塔特点：1、填料采用炉渣、碎石、陶粒、珍珠岩、聚丙烯小球等不能提供营养物质的惰性材料，该填料只起生物生长载体的作用，空隙率比生物滤池高。2、设有循环液装置，可调节池内的湿度、pH值及营养元素的供给，故在处理卤代烃、含硫、含氮等通过微生物降解会产生酸性代谢产物的污染物时，生物滴滤池较生物滤池更有效。第44页，共49页。优点：设备少、操作简单，液相和生物相均循环流动，生物膜附着在惰性填料上，压降低，填料不易堵塞，去除效率高；缺点：需外加营养物，填料比表面积小，运行成本较高，不适合处理水溶性差的化合物。第45页，共49页。生物过滤塔（biofilter）第46页，共49页。缺点：需外加营养物，成本较高，填料比表面积小，限制了微溶化合物的应用范围。用于密封的浮顶盖浮在液面上，液面以上没有空隙。第八章硫氧化物的污染控制第十二章大气污染和全球气候第十一章城市机动车污染控制拉乌尔定律（Raoult’sLaw）热力燃烧（ThermalCombustion)汽油含有50余种碳氢化物和其他痕量物质，C8H17第六章除尘装置呼吸损耗－温度变化使容器产生“吸进和呼出”而导致的有机物损耗定义：挥发性有机化合物是一类重要的空气污染物（volatileorganiccompounds,简称VOCs）,通常指沸点50～260℃、室温下饱和蒸气压超过133.优点：生物滤池具有设备少、操作简单、不需外加营养物、投资运行费用低及去除效率高等优点32Pa的有机化合物,其主要成分为烃类、卤代烃、氮烃、含氧烃、硫烃及低沸点的多环香烃等。生物过滤塔特点：生物滤池的填料层不仅要充当微生物的载体，还要能向微生物提供营养物质，通常采用土壤、堆肥、泥炭、木屑及植物枝等混合形成，近年来也逐渐研究用活性炭作为填料。优点：生物滤池具有设备少、操作简单、不需外加营养物、投资运行费用低及去除效率高等优点缺点：反应条件控制较难，占地面积大，基质浓度高时，因生物量增长快而易堵塞滤料，影响传质效果。第47页，共49页。生物法工艺比较第48页，共49页。课程介绍：总学时：56学时(讲课40学时，实验16学时)总学分：3.5课程类别：必修考试类型：考试第一章概论第二章燃烧与大气污染第三章大气污染气象学第四章大气扩散浓度估算模式第五章颗粒污染物控制技术基础第六章除尘装置第七章气态污染物控制技术基础第八章硫氧化物的污染控制第九章固定源氮氧化物污染控制第十章挥发性有机物污染控制第十一章城市机动车污染控制第十二章大气污染和全球气候第十三章集气罩第十四章管道系统的设计第49页，共49页。