VOCS治理技術業(yè)務人員培訓-課件

揮發(fā)性有機化合物治理技術氣務事業(yè)部阮良杰主要內(nèi)容VOCs典型治理技術123VOCs污染現(xiàn)狀45典型行業(yè)VOCs治理技術一、VOCs污染現(xiàn)狀什么是VOCs？VOCs是在101.3kPa標準大氣壓下，任何沸點低于或等于250℃的有機化合物。

定義根據(jù)沸點極易揮發(fā)性有機物(VVOC)揮發(fā)性有機物(VOC)半揮發(fā)性有機物(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)狀一角導致復合型污染；誘發(fā)灰霾；產(chǎn)生光化學煙霧；污染室內(nèi)空氣；影響動植物生長。甲苯最高值為2509.17μg/m3，超標約11.5倍TVOC最高值為6032.88μg/m3，超標約9倍

深圳室內(nèi)甲苯、二甲苯超標率分別為48.15％和25.93%；廣州這兩項污染物的超標率分別為20.69％和13.79％新聞發(fā)布會現(xiàn)場光化學煙霧血液、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，有機硫化物，含氯有機化合物，含氮有機化合物等致癌、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，含氯有機化合物，有機鹵化物等VOCs對人體的毒害作用醛類最為突出；有機硫化物，含氯有機化合物，含氮有機化合物等苯系物最為突出，烯，含氯有機化合物，含氮有機化合物等我國人為源排放的VOCs總量逐年增加；區(qū)域經(jīng)濟高速發(fā)展，能源消耗大，溶劑使用量不斷增加，污染源復雜；區(qū)域復合型大氣污染問題日益嚴重。全國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是公認的區(qū)域復合型污染的重要前體物和參與物重點區(qū)域、典型行業(yè)污染非常突出。以國家、區(qū)域的綜合性標準為主，實際上都還未嚴格實施VOCs控制；近年來重點城市開始實施VOCs控制;重點行業(yè)VOCs治理納入“十二五”大氣污染防治規(guī)劃。當前我國VOCs排放及控制情況遼中京津冀山東半島長三角海西珠三角成渝武漢長株潭三區(qū)六群地區(qū)

采取引風排放措施，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污染源頭控制技術清潔生產(chǎn)注重生產(chǎn)全過程的物料回收，充分實現(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；工藝改進采用先進的工藝技術，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污染末端治理技術二、VOCs典型治理技術

組合式工藝VOCs污染末端控制技術回收利用技術銷毀技術VOCs治理技術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冷凝法吸收法吸附法膜分離法傳統(tǒng)技術

冷凝法將廢氣降溫至VOCs成份露點以下，凝結為液態(tài)后加以回收適用于高濃度、成份單純且回收價值高的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，回收效率90%以上；常搭配其他控制技術，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用化學藥劑將VOCs中和、氧化或其他化學反應破壞同時去除氣態(tài)污染物投資成本低傳質效率高對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，導致塔堵塞維護費用高排氣可能造成白煙優(yōu)點缺點

吸附法吸附劑對VOCs進行選擇性吸附: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物雙層吸附床蒸汽吸附床層2吸附床層1冷凝器儲液罐頂層溶液底層溶液排入大氣水汽和溶劑

蜂窩轉輪式吸附

氣體膜分離原理圖氣體膜分離設備氣體膜分離流程圖膜分離法優(yōu)點缺點-回收組分-高效-可集成其余技術-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)點缺點-投資少-運行費用低-處理效果好-降解速度慢-占地面積廣-運行操作條件不易控制

低溫等離子體催化技術實現(xiàn)VOCs低溫去除適用于低濃度、大風量的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)物再反應等離子體場富集大量活性物種，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無害化

蓄熱式熱力焚燒技術（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（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；-簡化系統(tǒng)控制；-減少NOX生成

優(yōu)點

適用濃度：中高濃度蓄熱體工作原理蓄熱催化燃燒技術（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)控制技術適用范圍

VOCs控制技術適用范圍和經(jīng)濟性

三、典型行業(yè)的VOCs控制技術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（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。有機廢氣

車身烘烤過程中揮發(fā)的有機廢氣。

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

RTO是利用有機廢氣在爐膛高溫環(huán)境下分解的方法。近年來，RTO以其價格適中、節(jié)能、適用于大風量有機廢氣處理的特點，在新建大批量汽車涂裝生產(chǎn)線中得到廣泛使用。優(yōu)點：能達到不消耗燃料的情況下有機廢氣得到凈化的狀態(tài)。處理效果穩(wěn)定，使用壽命長。缺點：RTO對于小風量有機廢氣的處理時熱效率低，僅適用5000Nm3/h 以上有機廢氣的處理。汽車行業(yè)VOCs末端治理技術（2）蓄熱式催化熱力焚燒法(RCO)在RTO基礎上加入催化劑，處理效果更高，可達98%。汽車行業(yè)VOCs治理技術（2）廢氣焚燒爐直接焚燒法有機廢氣先經(jīng)過熱交換器升溫后作為燃燒機的助燃風進入焚燒爐膛焚燒，爐膛內(nèi)有機廢氣和火焰充分混合?；旌蠚怏w溫度達750℃左右，在焚燒爐膛中，有機廢氣分解成為凈化尾氣，凈化率達到98%以上。優(yōu)點：廢氣焚燒爐在為烘房供熱的同時，對烘房產(chǎn)生有機廢氣進行了凈化。有機廢氣處理效果穩(wěn)定。缺點：由于技術所限，該類焚燒爐鮮有國產(chǎn)化應用，主要由歐洲進口。直接焚燒法示意圖汽車行業(yè)VOCs治理技術噴漆過程有機廢氣的治理方法——沸石轉輪對于噴漆過程中水洗后有機廢氣的處理，目前西方國家部分采用了沸石轉輪濃縮+焚燒的方法。沸石轉輪利用沸石低溫吸附、高溫脫附的特性對有機廢氣進行濃縮。優(yōu)點：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 縮后的廢氣量僅有待處理廢氣的十分之一以下，從而大大降低了能 耗。沸石轉輪使用壽命較長，最長可達10年。缺點：沸石轉輪投資巨大，以200000Nm3/h處理能力轉輪裝置為例， 投資在1000萬元以上。常用涂裝廢氣末端治理技術適應范圍采用低VOCs含量的原材料汽車行業(yè)VOCs其它控制技術不同類型的中涂、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其它控制技術改進涂裝工藝技術——“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%。應用實例

廣東某年產(chǎn)45萬車輛工廠，涂裝工序的揮發(fā)性有機化合物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，并結合自己工廠的實際情況創(chuàng)新，VOC排放量減少57%和二氧化碳排放量減少15%。加強涂裝管理加強溶劑管理汽車行業(yè)VOCs其它控制技術典型行業(yè)VOCs排放特征及治理適用技術（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治理技術吸附回收法：對于包裝印刷過程所排放的高濃度(>5000mg/m3)或具有高回收價值的VOCs，宜采用回收技術（如活性炭吸附）加以循環(huán)利用。活性炭吸附凈化處理流程圖缺點：吸附回收效率不高，一般在70%左右優(yōu)點：可以回收大量溶劑，具有較好的經(jīng)濟效益，短期內(nèi)（半年~1年）可以回收治理成本。對于中等濃度或低濃度(<1000mg/m3)的VOCs，可采用銷毀技術將其降解，如蓄熱催化燃燒技術，去除效率可達99%。蓄熱催化工藝流程圖包裝印刷行業(yè)VOCs治理技術采用吸附濃縮催化焚燒的方法對車間排出的低濃度廢氣進行凈化。效果良好，但國內(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（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

家具制造工業(yè)排放的VOCs絕大部分來至涂料中有機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。木質家具涂裝技術包括噴涂、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有關。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木器家具制造中油性涂料消費占涂料消費的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治理技術主要技術：吸收法、吸附法及吸收和吸附組合方法三種。（1）簡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)尾液達標排放去漆霧和木灰，VOC去除10-15%主要設備水濂柜，去除初顆粒漆霧和木灰，VOC總去除效率為10-15%，尾液基本上是進入企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)處理至達標排放，珠三角家具廠基本上建有。該處理設施并且運行很高，近100%。工藝流程簡圖家具制造行業(yè)VOCs治理技術（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)達標排放吸收液配置主要設備是吸收塔，去除初顆粒漆霧和木灰，VOC總去除效率為85%以上，尾液進入企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)（無厭氧工藝增加）處理至達標排放。工藝流程簡圖

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