揮發(fā)性有機(jī)物污染控制課件

第十章?lián)]發(fā)性有機(jī)物污染控制概述

1、概念（VolatileOrganicCompounds,簡(jiǎn)稱VOCs)

常溫下飽和蒸氣壓大于約70Pa，常壓下沸點(diǎn)小于260oC的液體或固體有機(jī)化合物。炭原子數(shù)小于12的大多數(shù)有機(jī)物都是VOCs。

第十章?lián)]發(fā)性有機(jī)物污染控制概述2、產(chǎn)生原因石油、煤炭、天然氣等的開(kāi)采、加工、貯運(yùn)過(guò)程中，部分有機(jī)物料進(jìn)入空氣煤、石油、石油制品、天然氣、木材燃燒時(shí)的不完全燃燒產(chǎn)物進(jìn)入空氣作為溶劑的有機(jī)物使用時(shí)揮發(fā)到空氣中的，油漆、噴漆中的溶劑揮發(fā)有機(jī)農(nóng)藥、消毒劑、防腐劑加工與使用時(shí)，使部分有機(jī)物進(jìn)入空氣各種合成材料、有機(jī)黏合劑及其他有機(jī)制品遇到高溫時(shí)氧化與裂解，產(chǎn)生部分低分子有機(jī)污染物進(jìn)入空氣淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素、糖類(lèi)等氧化與分解時(shí)產(chǎn)生部分有機(jī)物進(jìn)入空氣2、產(chǎn)生原因石油、煤炭、天然氣等的開(kāi)采、加工、貯運(yùn)過(guò)程中，部3、來(lái)源石油開(kāi)采與加工、煉焦與煉焦油加工、煤礦、木材干餾，天然氣開(kāi)采與利用化工生產(chǎn)，包括石油化工、染料、涂料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥、有機(jī)合成、試劑、洗滌劑、黏合劑等生產(chǎn)工廠各種內(nèi)燃機(jī)燃煤、煤油、燃?xì)忮仩t與工業(yè)爐油漆、涂料噴涂作業(yè)，使用含有機(jī)黏合劑的作業(yè)各種有機(jī)物的燃燒與加熱裝置、運(yùn)輸裝置及貯存裝置食品、油脂、皮革、毛的加工部門(mén)糞便池、沼氣池、發(fā)酵池及垃圾處理站3、來(lái)源石油開(kāi)采與加工、煉焦與煉焦油加工、煤礦、木材干餾，天4、種類(lèi)分類(lèi)VOCs烷烴類(lèi)乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、環(huán)己烷烯烴類(lèi)乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、異戊二烯、環(huán)戊烯芳香烴及其衍生物苯、甲苯、二甲苯、乙苯、異丙苯、苯乙烯、苯酚醛和酮類(lèi)甲醛、乙醛、丙酮、丁酮、甲基丙酮、乙基丙酮脂肪烴丙烯酸甲脂、鄰苯二甲酸二丁脂、醋酸乙烯醇甲醇、乙醇、異戊二醇、丁醇、戊醇乙二醇衍生物甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、甲氧基丙醇酸和酸酐乙酸、丙酸、丁酸、乙二酸、鄰苯二甲酸酐胺和酰胺苯胺、二甲基甲酰胺4、種類(lèi)分類(lèi)VOCs烷烴類(lèi)乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷VOCS排放總量中：80％來(lái)源于溶劑使用、運(yùn)輸和VOCS儲(chǔ)存過(guò)程。VOCS排放總量中：80％來(lái)源于溶劑使用、運(yùn)輸和VOCS儲(chǔ)存4、VOCs的危害（1）大多數(shù)有毒，部分有致癌性；（2）大氣中的氮氧化物、VOCs與氧化劑發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，生成光化學(xué)煙霧。（3）鹵烴類(lèi)VOCs可破壞臭氧層。4、VOCs的危害（1）大多數(shù)有毒，部分有致癌性；揮發(fā)性有機(jī)物的毒害作用有機(jī)污染物癥狀影響苯、甲苯、乙苯、環(huán)己酮失眠、煩躁、癡呆、沒(méi)精神神經(jīng)障礙丙酮運(yùn)動(dòng)障礙、四肢末端感覺(jué)異常末梢神經(jīng)障礙甲醛、200＃溶劑、甲苯、二甲苯腹瀉、便秘、惡心消化器官障礙丁醇、丙酮、烴類(lèi)出汗異常、手足發(fā)冷、易疲勞自律神經(jīng)障礙氯苯、200＃溶劑皮炎、哮喘、自身免疫病變免疫系統(tǒng)障礙200＃溶劑、醋酸丁酯、醋酸乙酯、甲醛、丙酮結(jié)膜發(fā)炎視覺(jué)障礙醋酸丁酯、200＃溶劑喉痛、口干、咳嗽呼吸道障礙揮發(fā)性有機(jī)物的毒害作用有機(jī)污染物癥狀影響苯、甲苯、乙苯、蒸氣壓及蒸發(fā)VOCs污染預(yù)防VOCs污染控制方法和工藝5、主要內(nèi)容蒸氣壓及蒸發(fā)5、主要內(nèi)容§10-1蒸氣壓與蒸發(fā)蒸氣壓是判斷有機(jī)物是否屬于揮發(fā)性有機(jī)物的主要依據(jù)溫度越高，蒸氣壓越大一、蒸氣壓§10-1蒸氣壓與蒸發(fā)蒸氣壓是判斷有機(jī)物是否屬于揮發(fā)性有機(jī)蒸氣壓的計(jì)算方法1）拉烏爾定律空氣中VOCs的含量低，氣態(tài)混合物可視為理想氣體，式中：yi——?dú)庀嘀薪M分i的摩爾分?jǐn)?shù)；xi——液相中組分i的摩爾分?jǐn)?shù)；pi——純組分i的蒸氣壓；P——總壓。應(yīng)用見(jiàn)例10-1。蒸氣壓的計(jì)算方法1）拉烏爾定律式中：yi——?dú)庀嘀薪M分i的摩2）克勞休斯－克拉佩龍（Clausius－Clapyron）方程式中：p——與液相平衡的氣相蒸氣壓，mmHg；T——系統(tǒng)溫度，K;A、B——實(shí)驗(yàn)確定的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。2）克勞休斯－克拉佩龍（Clausius－Clapyron）3）安托萬(wàn)（Antoine)方程式中：t——溫度，oC；A、B、C——實(shí)驗(yàn)確定的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。3）安托萬(wàn)（Antoine)方程式中：t——溫度，oC；二、揮發(fā)與溶解

1、揮發(fā)二、揮發(fā)與溶解

1、揮發(fā)2、溶解部分VOCs在水中的溶解度（25℃）2、溶解部分VOCs在水中的溶解度（25℃）§10-2VOCs污染預(yù)防VOCs控制技術(shù)1、防止泄漏為主的預(yù)防性措施替換原材料改變運(yùn)行條件更換設(shè)備等2、末端治理為主的控制性措施§10-2VOCs污染預(yù)防VOCs控制技術(shù)1、防止泄漏為主揮發(fā)性有機(jī)物污染控制課件一、VOCs替代一、VOCs替代二、工藝改革非揮發(fā)性溶劑工藝取代揮發(fā)性溶劑工藝；石油及石化生產(chǎn)過(guò)程：回收利用放空氣體。二、工藝改革非揮發(fā)性溶劑工藝取代揮發(fā)性溶劑工藝；三、泄漏損耗及控制充入、呼吸和排空損耗示意圖三、泄漏損耗及控制充入、呼吸和排空損耗示意圖1、填充、呼吸與排空損耗（操作損失）填充時(shí)：液體進(jìn)入油罐、液面上升，蒸氣空間減少，部分蒸氣排出；溫度變化使容器產(chǎn)生“吸進(jìn)和呼出”而導(dǎo)致的有機(jī)物損耗（白天呼出，夜晚吸進(jìn)）；液體抽出時(shí)：空氣從排氣管流入，填充由液面下降帶來(lái)的空間；1、填充、呼吸與排空損耗（操作損失）填充、呼吸與排空損耗導(dǎo)致的VOCs排放量計(jì)算mi=DVri(1)式中：mi——組分i的排放量，kg；

ri——容器中排出的空氣-VOCs混合物中組分i的濃度，kg/m3。

DV——容器中排出的空氣-VOCs混合物體積。填充、呼吸與排空損耗導(dǎo)致的VOCs排放量計(jì)算濃度ri

可表示為：

式中：Mi——組分i的摩爾重量；yi——頂部空氣中VOCs的摩爾分率；Vm,g——混合氣體的摩爾體積。

(2)濃度ri可表示為：式中：Mi——組分i的摩爾重聯(lián)立（1）、（2）式具體應(yīng)用見(jiàn)例10-3。聯(lián)立（1）、（2）式具體應(yīng)用見(jiàn)例10-3。2、汽油的轉(zhuǎn)移和呼吸損耗汽油已揮發(fā)部分所占的百分比/%平均分子式：C8H17，平均分子量：113。2、汽油的轉(zhuǎn)移和呼吸損耗汽油已揮發(fā)部分所占的百分比/%平均分揮發(fā)性有機(jī)物污染控制課件3、轉(zhuǎn)移損耗控制方法浮頂罐，用于儲(chǔ)存大量的高揮發(fā)性的液體。用于密封的浮頂蓋浮在液面上，液面以上沒(méi)有空隙。液體注入或流出時(shí)頂蓋隨之上下浮動(dòng)，避免上面所講述的呼吸損耗。但是這種密封方式（一般采用有彈性的橡膠薄蓋，類(lèi)似于汽車(chē)上的雨刷）并不是完美的，仍然會(huì)有密封損失。這張草圖沒(méi)有給出防雨雪裝置和其他的細(xì)節(jié)。3、轉(zhuǎn)移損耗控制方法浮頂罐，用于儲(chǔ)存大量的高揮發(fā)性的液體。用轉(zhuǎn)移損耗控制方法－階段1控制填充帶有蒸氣回流系統(tǒng)的加油站地下儲(chǔ)存油庫(kù)轉(zhuǎn)移損耗控制方法－階段1控制填充帶有蒸氣回流系統(tǒng)的加油站地下轉(zhuǎn)移損耗控制方法－階段2控制使用蒸氣回流系統(tǒng)從加油站地下油庫(kù)向用戶汽車(chē)加油轉(zhuǎn)移損耗控制方法－階段2控制使用蒸氣回流系統(tǒng)從加油站地下油庫(kù)§10-3VOCs控制方法和工藝燃燒法吸收（洗滌）法冷凝法吸附法生物法§10-3VOCs控制方法和工藝燃燒法一、燃燒法（Combustion）

1、VOCs燃燒轉(zhuǎn)化原理及燃燒動(dòng)力學(xué)1）特點(diǎn)：適用于可燃或高溫分解的物質(zhì)，不能回收有用物質(zhì)，但可回收熱量。2）燃燒反應(yīng)，如

Q——反應(yīng)時(shí)放出的熱量，KJ。燃燒熱：每摩爾燃料燃燒時(shí)放出的熱量，KJ/mol。見(jiàn)表10-7一、燃燒法（Combustion）1、VOC

3）燃燒動(dòng)力學(xué)

單位時(shí)間VOCs減少量式中：r——燃燒速率；k’——燃燒動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)；CVOCs——VOCs的濃度；CO2——O2的濃度；n——反應(yīng)級(jí)數(shù)。3）燃燒動(dòng)力學(xué)式中：r——燃燒速率；由于氧氣濃度遠(yuǎn)高于VOCs濃度其中：k——化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)，可由阿累尼烏茲方程求取。（10-1）（表10-8）由于氧氣濃度遠(yuǎn)高于VOCs濃度其中：k——化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)例：試計(jì)算燃燒溫度分別為538、649和760oC時(shí)，去除廢氣中99.9%的苯所需的時(shí)間。解：假設(shè)燃燒反應(yīng)為一級(jí)，即n=l，對(duì)式（10-1）積分，得

當(dāng)T=5380C時(shí)，由表10-8，得k=0.00011/s，代入上式，得同理可求得T=649、7600C時(shí)所需的燃燒時(shí)間分別為49s、0.2s。例：試計(jì)算燃燒溫度分別為538、649和760oC時(shí)，去除廢4）燃燒與爆炸燃燒極限濃度范圍＝爆炸極限濃度范圍混合氣體的爆炸極限范圍4）燃燒與爆炸2、燃燒工藝1）直接燃燒——可燃有害組分當(dāng)作燃料特點(diǎn)：適用于可燃有害組分濃度較高或熱值較高的廢氣。設(shè)備：燃燒爐、窯、鍋爐燃燒產(chǎn)物：CO2和H2O。燃燒溫度：1100oC左右2、燃燒工藝1）直接燃燒——可燃有害組分當(dāng)作燃料2）熱力燃燒（ThermalCombustion)特點(diǎn)：適于低濃度可燃有機(jī)廢氣的凈化。燃燒溫度：較低，540～820oC。燃燒裝置：普通燃燒爐、熱力燃燒爐。燃燒產(chǎn)物：CO2和H2O。

2）熱力燃燒（ThermalCombustion)特點(diǎn)燃燒過(guò)程：輔助燃料燃燒，廢氣與高溫燃?xì)饣旌?，氧化。必要條件：溫度、停留時(shí)間、湍流混合。（表10-10）燃燒過(guò)程：輔助燃料燃燒，廢氣與高溫燃?xì)饣旌希趸?。必要條件：揮發(fā)性有機(jī)物污染控制課件3）催化燃燒（CatalyticCombustion）特點(diǎn)：加入催化劑（Pt，Pd)，燃燒溫度降低（300～450oC），輔助燃料消耗少，對(duì)可燃組分濃度和熱值限制較小。用于催化燃燒的各種催化劑及其性能見(jiàn)表10-113）催化燃燒（CatalyticCombustion）催化劑品種活性組分含量2000h-1下90%轉(zhuǎn)化溫度/℃最高適使用溫度/℃Pt-Al2O3Pb-Al2O3Pb-Ni、Cr絲或網(wǎng)Pd-蜂窩陶瓷Mn、Cu-Al2O3Mn、Cu、Cr-Al2O3Mn-Cu、Co-Al2O3Mn-Fe-Al2O3稀土催化劑錳礦石顆粒0.1~0.50.1~0.50.1~0.50.1~0.55~105~105~105~105~105~1025~355~105~1025~35

250~300250~300250~300250~300350~400350~400350~400350~400350~400350~400300~350350~400350~400300~350

650650650650650650650650650700500650700500催化劑品種活性組分含量2000h-1下90%轉(zhuǎn)化溫度/℃最高具有熱回收裝置的催化燃燒器催化燃燒裝置具有熱回收裝置的催化燃燒器催化燃燒裝置揮發(fā)性有機(jī)物污染控制課件催化燃燒特點(diǎn):進(jìn)入催化燃燒裝置的氣體首先要經(jīng)過(guò)預(yù)處理。進(jìn)入催化床層的氣體溫度必須要達(dá)到所用催化劑的起燃溫度，催化反應(yīng)才能進(jìn)行。氣體的預(yù)熱方式可以采用電加熱也可以采用煙道氣加熱，目前應(yīng)用較多的為電加熱。催化燃燒反應(yīng)放出大量的反應(yīng)熱，因此燃燒尾氣溫度很高，對(duì)這部分熱量必須回收。催化燃燒特點(diǎn):進(jìn)入催化燃燒裝置的氣體首先要經(jīng)過(guò)預(yù)處理。某親水涂層鋁箔生產(chǎn)混合有機(jī)溶劑的廢氣催化燃燒的工藝流程

某親水涂層鋁箔生產(chǎn)混合有機(jī)溶劑的廢氣催化燃燒的工藝流程

4）燃燒工藝比較4）燃燒工藝比較二、吸收法（Absorption)1、吸收劑

選取原則：對(duì)VOCs溶解度大，選擇性強(qiáng)，蒸氣壓低，易解吸，無(wú)毒及化學(xué)穩(wěn)定性好等。吸收質(zhì)吸收劑苯環(huán)化合物柴油、機(jī)油甲醛、乙醛、甲醇次氯酸鈉胺類(lèi)鹽酸、硫酸苯酚水凈化有機(jī)廢氣常用的吸收劑原理：采用低揮發(fā)或不揮發(fā)溶劑對(duì)VOCs進(jìn)行吸收，然后

利用VOCs與吸收劑物理性質(zhì)的差異將二者分離。二、吸收法（Absorption)1、吸收劑選取2、吸收工藝2、吸收工藝3、吸收設(shè)備主要設(shè)計(jì)指標(biāo)：液氣比塔徑塔高

3、吸收設(shè)備主要設(shè)計(jì)指標(biāo)：液氣比塔高

三、冷凝法（Condensation）1、原理：物質(zhì)在不同的溫度和壓力下，具有不同的飽和蒸氣壓。2、特點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用高，適于廢氣中VOCs體積分?jǐn)?shù)10-2以上的有機(jī)蒸氣，回收效率80％～95％以上，常作為其它方法的前處理。三、冷凝法（Condensation）1、原理：物質(zhì)在不同的3、流程3、流程4、冷凝類(lèi)型和設(shè)備1）接觸冷凝——被冷凝氣體與冷卻介質(zhì)直接接觸例如：噴射塔、噴淋塔、填料塔、篩板塔2）表面冷凝（間接冷卻）——冷凝氣體與冷卻壁接觸例如：列管式、翅管空冷、淋灑式冷凝器等4、冷凝類(lèi)型和設(shè)備1）接觸冷凝——被冷凝氣體與冷卻介質(zhì)直接四、吸附法（Adsorption）1、工藝流程有機(jī)廢氣預(yù)處理水蒸氣吸附床Ⅰ吸附床Ⅱ排空冷凝器分離器冷凝液有機(jī)溶劑水

四、吸附法（Adsorption）有機(jī)廢氣預(yù)處理水蒸氣吸附2、有機(jī)蒸氣的吸附材料活性炭、硅膠、分子篩等，活性炭吸附VOCs的性能最佳。

2、有機(jī)蒸氣的吸附材料3、有機(jī)溶劑的蒸發(fā)量F——有機(jī)溶劑敞露面積，m2；M——分子量。

其中：Lgpv=-0.05223A/T+BT——有機(jī)溶劑的溫度，k；A、B——常數(shù)。

式中：G——有機(jī)溶劑蒸發(fā)量，g/h;v——車(chē)間內(nèi)風(fēng)速，m/s；pv——有機(jī)溶劑在室溫時(shí)飽和蒸氣壓，mmHg；（1）馬扎克公式：有害物質(zhì)敞露存放時(shí)散發(fā)量

3、有機(jī)溶劑的蒸發(fā)量F——有機(jī)溶劑敞露面積，

（2）由相對(duì)揮發(fā)度近似計(jì)算（表10-14）相對(duì)揮發(fā)度：乙醚的蒸發(fā)量與某溶劑在相同條件下蒸發(fā)量的比值。即（2）由相對(duì)揮發(fā)度近似計(jì)算（表10-14）相對(duì)揮發(fā)度：

4、吸附容量的確定

（1）單組分吸附等溫線

4種VOCs的吸附等溫線(T=303K)吸附等溫線均屬于I型，符合微孔填充的特征;吸附質(zhì)分子量越大，平衡吸附量越大.活性炭對(duì)4種VOCs吸附量大小排序：甲苯＞乙酸乙酯＞苯＞丙酮

4、吸附容量的確定

（1）單組分吸附等溫線

4種VOCs4種VOCs吸附等溫方程及常數(shù)確定1、Langmuir等溫式2、Freundlich等溫式將以上各方程線性化，分別有：4種VOCs吸附等溫方程及常數(shù)確定1、Langmuir等溫式Langmuir方程擬合Freundlich方程擬合2種等溫吸附方程式線性擬合系數(shù)比較VOCs種類(lèi)R2(Langmuir方程)R2(Freundlich方程)苯0.99930.9821甲苯0.99790.967丙酮0.99990.973乙酸乙酯0.99910.9792Langmuir方程擬合Freundlich方程擬合2種4種有機(jī)物的單組分Langmuir方程及常數(shù)有機(jī)物qm/mg.g-1Ka/pa-1吸附等溫方程苯2780.0337甲苯3230.0785丙酮2380.0118乙酸乙酯2860.05634種有機(jī)物的單組分Langmuir方程及常數(shù)有機(jī)物qm/mg多組分吸附設(shè)沸點(diǎn)較低者為A，較高的物質(zhì)為B。多組分吸附：過(guò)程：開(kāi)始階段：各組分均等吸附于活性炭上；之后：揮發(fā)性強(qiáng)的物質(zhì)被弱的物質(zhì)取代。多組分吸附時(shí)吸附容量如何確定?多組分吸附設(shè)沸點(diǎn)較低者為A，較高的物質(zhì)為B。多組分吸附：甲苯-苯二元吸附穿透曲線（甲苯4100mg.m-3

，苯4100mg.m-3

）甲苯-苯二元吸附穿透曲線（甲苯1100mg.m-3

，苯6400mg.m-3

）吸附過(guò)程可分為3個(gè)結(jié)段：開(kāi)始階段，置換階段，平衡階段

；置換階段：高沸點(diǎn)組分（強(qiáng)吸附質(zhì)）置換低沸點(diǎn)組分（弱吸附質(zhì)）；甲苯－苯二元體系：苯為弱吸附質(zhì)，甲苯為強(qiáng)吸附質(zhì)。1.甲苯－苯二元吸附甲苯-苯二元吸附穿透曲線甲苯-乙酸乙酯二元吸附穿透曲線（甲苯3300mg.m-3

，乙酸乙酯1300mg.m-3）吸附過(guò)程可分為3個(gè)階斷段：開(kāi)始階段，置換階段，平衡階段

；置換階段：高沸點(diǎn)組分（強(qiáng)吸附質(zhì)）置換低沸點(diǎn)組分（弱吸附質(zhì)）；乙酸乙酯為弱吸附質(zhì)，甲苯為強(qiáng)吸附質(zhì)。甲苯－乙酸乙酯二元吸附甲苯-乙酸乙酯二元吸附穿透曲線（甲苯5500mg.m-3

，乙酸乙酯2700mg.m-3

）甲苯-乙酸乙酯二元吸附穿透曲線吸甲苯-丙酮二元吸附穿透曲線（甲苯2500mg.m-3

，苯5300mg.m-3）甲苯-丙酮二元吸附穿透曲線（甲苯4200mg.m-3

，丙酮4600mg.m-3）吸附過(guò)程可分為3個(gè)階段：開(kāi)始階段，置換階段，平衡階段

；置換階段：高沸點(diǎn)組分（強(qiáng)吸附質(zhì)）置換低沸點(diǎn)組分（弱吸附質(zhì)）；丙酮為弱吸附質(zhì)，甲苯為強(qiáng)吸附質(zhì)。甲苯－丙酮二元吸附甲苯-丙酮二元吸附穿透曲線苯-乙酸乙酯二元吸附穿透曲線（苯2300mg.m-3

，乙酸乙酯3500mg.m-3）苯-乙酸乙酯二元吸附穿透曲線（苯5900mg.m-3

，乙酸乙酯2700mg.m-3）由于苯沸點(diǎn)（80.1℃）與乙酸乙酯的沸點(diǎn)（77.06℃）相近，吸附過(guò)程沒(méi)有顯著的置換現(xiàn)象。乙酸乙酯為弱吸附質(zhì)，苯為強(qiáng)吸附質(zhì)。苯－乙酸乙酯二元吸附苯-乙酸乙酯二元吸附穿透曲線苯-丙酮二元吸附穿透曲線（苯3700mg.m-3，丙酮3300mg.m-3）苯-丙酮二元吸附穿透曲線（甲苯5400mg.m-3，苯1900mg.m-3）吸附過(guò)程可分為3個(gè)階段：開(kāi)始階段，置換階段，平衡階段

；置換階段：高沸點(diǎn)組分（強(qiáng)吸附質(zhì)）置換低沸點(diǎn)組分（弱吸附質(zhì)）；丙酮為弱吸附質(zhì)，苯為強(qiáng)吸附質(zhì)。苯-丙酮二元吸附苯-丙酮二元吸附穿透曲線吸附過(guò)程可分為3個(gè)階段：開(kāi)始階段，置換階段，平衡階段

；置換階段：高沸點(diǎn)組分（強(qiáng)吸附質(zhì)）置換低沸點(diǎn)組分（弱吸附質(zhì)）；丙酮為弱吸附質(zhì)，乙酸乙酯為強(qiáng)吸附質(zhì)。丙酮-乙酸乙酯二元吸附穿透曲線丙酮－乙酸乙酯二元吸附穿透曲線（丙酮1900mg.m-3

，乙酸乙酯5000mg.m-3）丙酮－乙酸乙酯二元吸附穿透曲線（丙酮5000mg.m-3

，乙酸乙酯3800mg.m-3）吸附過(guò)程可分為3個(gè)階段：開(kāi)始階段，置換階段，平衡階段；丙酮計(jì)算保護(hù)作用時(shí)間時(shí)靜活度aA取與氣相濃度ρA’成平衡的吸附容量。近似計(jì)算：應(yīng)用見(jiàn)例10-7。計(jì)算保護(hù)作用時(shí)間時(shí)靜活度aA取與氣相濃度ρA’成平衡的吸附容二元體系中總吸附量實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值的比較

二元體系的總吸附量與按照濃度為（CA+CB）的弱吸附質(zhì)的平衡吸附量接近應(yīng)用見(jiàn)例10-7。二元體系中總吸附量實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值的比較二元體系的總吸附量與5.活性炭的吸附熱q吸附=q凝縮+q潤(rùn)濕（1）查表（表10－15）（2）實(shí)驗(yàn)公式估算q=m·an式中：q——吸附熱，kJ/kg炭；a——已吸附蒸氣量，m3/kg炭；m，n——常數(shù)，查表可得。

5.活性炭的吸附熱（3）近似計(jì)算Tk——常壓下吸附質(zhì)的沸點(diǎn)。若q以卡計(jì)，對(duì)于活性炭，常數(shù)≈520。（3）近似計(jì)算Tk——常壓下吸附質(zhì)的沸五、生物法（BiologicalOxidation）1、優(yōu)點(diǎn):凈化效果好，設(shè)備、工藝流程簡(jiǎn)單，操作穩(wěn)定，無(wú)二次污染，能耗少，運(yùn)行費(fèi)用低。生物法與傳統(tǒng)方法凈化VOCs廢氣的費(fèi)用比較方法投資費(fèi)用(美元/106ft3)燃料和藥劑消耗(美元/ft3·min-1)能耗(美元/ft3·min-1)燃燒法13015≈0化學(xué)吸收法6081活性炭吸附法20——生物法8≈00.6五、生物法（BiologicalOxidation）1、優(yōu)五、生物法（BiologicalOxidation）

1、原理微生物將有機(jī)成分作為碳源和能源，并將其分解為CO2和H2O。載體生物膜液膜氣流主體有機(jī)物CO2生物法處理VOCS廢氣機(jī)理傳質(zhì)和生物降解兩個(gè)過(guò)程五、生物法（BiologicalOxidation）載生微生物對(duì)部分VOCs的生物降解效果化合物生物降解效果甲苯，二甲苯，甲醇，乙醇，丁醇，四氫呋喃，甲醛，乙醛，丁酸，三甲胺非常好苯，苯乙烯，丙酮，乙酸乙脂，苯酚，二甲基硫，噻吩，甲基硫醇，二硫化碳，酰胺類(lèi)，吡啶，乙腈，異腈類(lèi)，氯酚好甲烷，戊烷，環(huán)己烷，乙醚，二惡烷，二氯甲烷較差1,1,1-三氯甲烷無(wú)乙炔，異丁烯酸甲脂，異腈酸脂，三氯乙烯，四氯乙烯不明微生物對(duì)部分VOCs的生物降解效果化合物生物降2、工藝

懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)：微生物及其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)存在于液相例如：生物洗滌塔附著生長(zhǎng)系統(tǒng)：微生物附著生長(zhǎng)于固體介質(zhì)表面例如：生物過(guò)濾塔生物滴濾塔同時(shí)具有懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)和附著生長(zhǎng)系統(tǒng)特性2、工藝生物滴濾塔同時(shí)具有懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)和附著生長(zhǎng)系統(tǒng)特性（1）生物洗滌塔(懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)）構(gòu)成：吸收塔和再生池適合于處理水溶性好的VOCS，例如：乙醇、乙醚洗滌塔：多孔板式塔、鼓泡塔（1）生物洗滌塔(懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)）構(gòu)成：吸收塔和再生池適合于處（2）生物過(guò)濾塔（附著生長(zhǎng)系統(tǒng)）生物活性填料層（2）生物過(guò)濾塔（附著生長(zhǎng)系統(tǒng)）生物活性土壤法和堆肥法土壤法中微生物生活的適宜條件是：溫度5~30℃，濕度50%~70%，pH值7~8。堆肥法以泥炭、堆肥、土壤、木屑等有機(jī)材料為濾料，經(jīng)熟化后形成一種有利于氣體通過(guò)的堆肥層，更適宜于微生物生長(zhǎng)繁殖，因而堆肥生物濾床中的生物量比土壤床多，污染物的去除負(fù)荷及凈化效率均比土壤床高，空床停留時(shí)間也較短土壤法和堆肥法土壤法中微生物生活的適宜條件是：溫度5~30生物過(guò)濾反應(yīng)器的環(huán)境條件應(yīng)適合微生物的生長(zhǎng)填料及其濕度（４０％～６０％）；

ＰＨ值（７～８）；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；溫度等．生物過(guò)濾反應(yīng)器的環(huán)境條件應(yīng)適合微生物的生長(zhǎng)生物濾床的性能參數(shù)及其典型范圍參數(shù)含義計(jì)算公式常用單位典型范圍空床停留時(shí)間廢氣在生物濾床中的相對(duì)停留時(shí)間V/Qs15~60空床氣速濾床無(wú)填料時(shí)氣體在濾層中的流速Q(mào)/Am/h50~200質(zhì)量負(fù)荷單位濾床體積的污染物負(fù)荷QC1/Vg/(m3·h)10~160去除率污染物的去除程度(C1-C2)/C1%90~99V—生物過(guò)濾反應(yīng)器的體積，m3；Q—廢氣的體積流量，m3/h；A—生物濾床橫截面積，m2；C1—廢氣中污染物的入口濃度，g/m3；C2—廢氣中污染物的出口濃度，g/m3。生物濾床的性能參數(shù)及其典型范圍參數(shù)（3）生物滴濾塔（3）生物滴濾塔生物滴濾法與生物過(guò)濾法最大的區(qū)別－填料上方噴淋循環(huán)液

提供微生物所需的除碳源以外的其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；調(diào)節(jié)微生物生長(zhǎng)環(huán)境的pH值；保證微生物生存的濕度環(huán)境；帶走代謝產(chǎn)物通過(guò)水力沖刷保持生物膜的厚度，防止生物膜內(nèi)厭氧。生物滴濾法因?yàn)榭烧{(diào)節(jié)微生物營(yíng)養(yǎng)的供給和生長(zhǎng)環(huán)境的優(yōu)勢(shì)成為目前的研究熱點(diǎn)，主要集中在不同目標(biāo)污染物、高性能填料、高效降解菌和機(jī)理模型等方面。生物滴濾法與生物過(guò)濾法最大的區(qū)別－填料上方噴淋循環(huán)液提供微生物法工藝比較生物法工藝比較4、優(yōu)點(diǎn):凈化效果好，設(shè)備、工藝流程簡(jiǎn)單，操作穩(wěn)定，無(wú)二次污染，能耗少，運(yùn)行費(fèi)用低。生物法與傳統(tǒng)方法凈化VOCs廢氣的費(fèi)用比較方法投資費(fèi)用(美元/106ft3)燃料和藥劑消耗(美元/ft3·min-1)能耗(美元/ft3·min-1)燃燒法13015≈0化學(xué)吸收法6081活性炭吸附法20——生物法8≈00.64、優(yōu)點(diǎn):凈化效果好，設(shè)備、工藝流程簡(jiǎn)單，操作穩(wěn)定，無(wú)生物法其它的有機(jī)廢氣技