挥发性有机物(VOCs)治理技术PPT文档.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,挥发性有机物,(VOCs),治理技术,1,主要内容,VOCs,典型治理技术,1,2,3,VOCs,污染现状,4,5,典型行业,VOCs,治理技术,2,VOCs,根据,沸点,根据,饱和蒸气压,常压下,沸点低于,250,有机化合物,室温下（,25,）,饱和蒸气压超过,133.32Pa,气态分子形态逸散到空气中,有机化合物,总挥发性有机物（,TVOCs,）、极易挥发性有机物（,VVOC,）、挥发性有机物（,VOC,）、半挥发性有机物（,SVOC,）,烷烃、芳香烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其它化合物等,8,类。,（一）,VOCs,污染现状,挥发性,有机化合物,Volatile,Organic Compounds,，简称,VOCs,3,VOCs,的环境危害性,广州市灰霾天气现状一角,导致复合型污染；,诱发灰霾；,产生光化学烟雾；,污染室内空气；,影响动植物生长。,甲苯最高值为,2509.17g/m,3,，超标约,11.5,倍,TVOC,最高值为,6032.88g/m,3,，超标约,9,倍,深圳室内甲苯、二甲苯超标率分别为,48.15,和,25.93%,；,广州这两项污染物的超标率分别为,20.69,和,13.79,光化学烟雾,广州日VOCs浓度变化情况,4,血液、神经系统、肝肾脏,皮肤、眼睛,“,三致”作用,呼吸系统,嗅觉、呼吸道、肺部,几乎全部,VOCs,；恶臭类，,有机硫化物，含氯有机化合物，含氮有机化合物等,致癌、致畸、致突变,刺激性,VOCs,白血病，肝、肾功能衰竭,杀虫剂、除草剂,醛类，烯，烷烃，苯系物，含氯有机化合物，有机卤化物等,对人体的毒害作用,醛类最为突出；有机硫化物，含氯有机化合物，含氮有机化合物等,苯系物最为突出，烯，含氯有机化合物，含氮有机化合物等,5,2012,年我国,VOCs,排放,总量惊人,，工业源排放量约为,2088.7,万吨,重点,区域,VOCs,污染排放高度集中,1990-2010,年,VOCs,排放量,1990-2012,年，我国,VOCs,排放量,逐年增长,，,工业源,VOCs,排放量增幅大,。,VOCs,污染排放负荷大,辽中,京津冀,山东,半岛,长三角,珠三角,成渝,武汉,长株潭,海西,乌鲁木齐,甘肃,兰白,关中,晋北,6,回收利用技术,销毁技术,VOCs,治理技术,热力焚烧法,催化燃烧法,生物降解法,光催化降解法,等离子体技术,冷凝法,吸收法,吸附法,膜分离法,传统技术,新型技术,（二）常用,VOCs,治理技术,沸石转轮,+,热力焚烧燃烧,组合技术,沸石浓缩转轮,+,蓄热式燃烧,洗涤,+,高级氧化,滤筒除尘器,+,蓄热式燃烧技术,.,7,吸附技术,原理,利用,吸附剂与污染物质,(VOCs),进行物理,结合,或,化学反应并将污染成份,去除,废气,干净,气体,低压蒸汽,风机,冷凝器,废水,VOC,回收,吸附塔,活性碳床,活性碳床,典行工艺,适用范围,适用于：,中低浓度,的,VOCs,的净化,优点：去除效率高，易于自动化控制,缺点：不适用于,高浓度、高温,的有机废气，且吸附材料需定期更换,8,吸收技术,原理,由,废气和洗涤液接触将,VOCs,从废气中移走，之后再用化学药剂将,VOCs,中和、氧化或其它化学反应破坏。,填充式洗涤塔,适用范围,适用于,高水溶性,VOCs,，不适用于低浓度气体。,技术,成熟,、可去除气态和颗粒物、投资成本低、占地空间小、传质效率高、对酸性气体,高效去除,优点,缺点,有,后续废水,处理问题、颗粒物浓度高、会导致塔,堵塞,、维护费用高、可能冒白烟,9,冷凝技术,原理,冷凝,将废气降温至,VOCs,成份之露点以下，使之凝结为液态后加以回收之,方法。,适用范围,多用于,高浓度、单一组分有回收价值,的,VOCs,的处理。,冷凝法也经常搭配其它控制技术，例如,:,焚化、吸附、洗涤等作为前处理步骤,处理成本较高，故通常,VOCs,浓度,5000 ppm,，方才适用冷凝处理，其效率介于,50,85%,之间；浓度,1%,以上时，则回收效率可达,90%,以上,10,膜分离技术,原理,用人工合成的膜分离,VOCs,物质。,硅橡胶膜,多孔玻璃态高分子材料,分子筛膜,优点,回收组分,高效,可集成其余技术,成本,较高,膜污染,膜的稳定性差,通量小,缺点,适用范围,适用于,高浓度,VOCs,，,回收效率高于,97%,11,生物降解技术,原理,利用,微生物对废气中的污染物进行消化代谢，将污染物转化为无害的水、二氧化碳及其它无机,盐类,生物滤床法,生物洗涤塔,适用范围,以,微生物可分解物质为主,，污染物为微生物的食物来源，可以生物处理的污染物包括：碳氢氧组成的各类有机物、简单有机硫化物、有机氮化物、硫化氢及氨气等无机,类等,能耗低、费用低,氧化完全,能耗低,能量利用率,光催化剂失活,可见光,优点,缺点,12,等离子体技术,原理,等离子体,场富集大量活性物种，如离子、电子、激发态的原子、分子及自由基等；活性物种将污染物分子离解小分子物质,活性物种和臭氧，触发催化剂，降低活化能。催化剂选择性地与等离子体 产生的产物再 反应,Catalyst,Pollutant,CO,2,H,2,O,Energy,Active,species,适用范围,适用于,低浓度,VOCs,，室内空气净化,实现,VOCs,低温去除,适用于低浓度、大风量的,VOCs,处理效率高，能耗低,净化并清新空气,特,点,13,光催化技术,原理,光催化剂纳米粒子在一定波长的光线照射下受激生产电子空穴对，空穴分解催化剂表面吸附的水产生氢氧自由基，电子使其周围的氧还原成活性离子氧，从而具备极强的氧化还原能力，将光催化剂表面的各种污染物摧毁,条件温和，常温常压,设备简单、维护方便,减少甚至无二次污染,占,地面积大,气候影响大,工况变化影响大,优点,缺点,14,沸石转轮,+,热力焚烧技术,组合,一,沸石转轮,+,蓄热式燃烧,组合,二,组合技术（一）,15,废气,达标排放,冷凝,+,吸附技术,组合三：,组合四：,吸附,+,蓄热催化燃烧技术,组合技术（二）,废气,达标排放,16,滤筒除尘,+,蓄热催化燃烧,组合五,吸附,+,高级氧化,组合六,废气入口,净化后,排气,组合技术（三）,17,各种,VOCs,治理技术适用范围比较,应根据废气的浓度、流量、去除效率等选取适用的治理技术,18,A,热力焚烧,/,热回收,B,催化燃烧,/,热回收,C,活性碳吸附,(,不再生,),D,活性碳吸附,(,再生,),E,沸石浓缩转轮,F,蓄热催化燃烧,G,生物法,相对费用,进气有机物浓度,(mg,碳,/m,3,),相对费用评估,（以流量,10000m,3,/h,为评估标准）,同时考虑设备成本、运行成本、维护成本等,19,石化,行业,工艺过程,排放环节,延迟焦化,加热炉、焦炭塔及接触冷却塔,催化裂解,管式裂解炉、急冷锅炉,二步法湿纺,原料、聚合,、纺丝,天然气制合成氨,造气、转化工段、尾气、锅炉烟气,VOCs,排放环节,（三）重点行业排放特征及治理技术,成分,复杂,（多包含烷烃、烯烃硫醇、硫醚、多环芳烃等）,难处理,（传统的吸附、吸收、燃烧等技术难以达到满意的去除效果）,排放量大,（,2010,年，石化行业,VOCs,排放量全国第一）,石化行业,VOCs,特征,20,储罐等排气的回收,恶臭异味的销毁,直接燃烧法,吸附,+,催化燃烧法,等离子体,+,催化剂,生物降解法,压缩,+,吸附法,冷凝,+,吸收法,吸收,+,冷凝法,石化行业,VOCs,治理技术,（三）重点行业排放特征及治理技术,LDAR,技术（气体泄漏与检测技术）,研究表明，石化行业,VOCs,排放总量中，管线组件和储罐的,泄漏排放约,占,76,%,据,EPA,评估报道，石化企业实施,LDAR,技术后,VOCs,排放量,可降低,56,%,确定检测设备,定义泄露标准,检测组件泄露状况,进行组件修复,记录并报告数据,蓄热式催化燃烧,分子筛吸附,21,家具制造与汽车制造表面涂装行业,（三）重点行业排放特征及治理技术,家具行业,VOCs,排放特征,VOCs,排放途径,储运过程排放,调漆过程排放,清洗过程排放,喷涂、干燥过程排放,VOCs,排放途径,主要是乙酸丁酯、乙苯、间对二甲苯等,VOCs,类别,22,在,中涂和面漆喷漆过程中，大约,80-90%,的,VOCs,是在喷漆室和流平室排放，,20-10%,的,VOCs,随车身涂膜在烘干室中排放,。,汽车涂装产生的有机废气的特点是：大风量，中低浓度。,汽车制造表面涂装行业,VOCs,排放特征,汽车涂装,VOCs,排放及组成示意图,（三）重点行业排放特征及治理技术,23,适用的,VOCs,治理技术,源头控制,1,使用环保型涂料：,高固体分涂料、,水性涂料,、粉末涂料,提高涂着效率（,TE,）,2,实现密闭式作业,采用冷凝、冷冻回收高浓度有机废气,采用干式漆雾捕集装置，排风循环再利用,废气收集与回收,3,沸石转轮,+,直燃式燃烧,活性炭纤维吸附,+,催化燃烧,洗涤高级氧化,末端治理方面,（三）重点行业排放特征及治理技术,24,包装印刷业,VOCs,排放特征,工艺过程,VOCs排放,环节,原材料存放,油墨、溶剂等存放过程,成像,显影剂、定色剂等,使用过程,制版,使用显影剂可能会释放出乙醇,印刷,润版液、油墨的使用、加热烘干过程,印后加工,粘胶剂的使用；覆膜过程中使用甲苯、天那水等；油性上光材料使用甲苯等稀释剂,清洁过程,清洁印版上的油墨、粘胶剂等使用过程添加的有机溶剂,废弃物存放和处置过程,废弃油墨、容器的处置过程挥发,VOCs,包装印刷业的,VOCs,排放环节,主要的,VOCs,污染物,苯系物：苯、甲苯、二甲苯,醇类：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚,酯类：乙酸乙酯、乙酸正丙酯、正丙酯、乙酸丁酯,酮类：丙酮、丁酮、甲基异丁基酮等,（三）重点行业排放特征及治理技术,25,对于包装印刷过程所排放的,高浓度,(5000 mg/m,3,),或具有,高回收价值,的,VOCs,，宜采用,回收技术,（如,活性炭吸附,）加以循环利用。,活性炭吸附净化处理流程图,优点：,可以回收大量溶剂,，经济效益好,缺点：,吸附回收效率不高，一般在,70%,左右,（三）重点行业排放特征及治理技术,可控制技术,吸附回收法,26,对于,中等浓度或低浓度,(1000mg/m,3,),的,VOCs,，可采用销毁技术将其降解，如,蓄热催化燃烧,技术,，去除效率可达,99%,。,蓄热催化工艺流程图,蓄热催化燃烧法：,（三）重点行业排放特征及治理技术,27,原理是把有机废气加热到,760,摄氏度以上，使废气中的,VOC,在氧化 分解成二氧化碳和水,，效率高,、低运转费用、自动化程度高。,蓄热热力焚烧法,：,（三）重点行业排放特征及治理技术,28,塑料制品助剂的添加和塑料单体的加工过程中挥发,VOCs,；,制革厂涂饰工段的涂饰操作过程排放,VOCs,；,人造革、合成革在表面处理过程中会挥发出,VOCs,废气。,VOCs类别,主要有卤代烃、氯苯类、芳香烃类、酯类、酰胺类和酮类等,合成材料行业,（三）重点行业排放特征及治理技术,VOCs,来源,29,蓄热催化燃烧技术,吸附分离技术,对于排放,的高浓度、低风量废气，采用,吸附,-,催化燃烧,组合技术处理效果更好,吸附,催化燃烧组合技术工艺流程,（三）重点行业排放特征及治理技术,可行控制技术介绍,30,油品储运,油井,原油,油田原油罐,炼油厂,原油罐,炼油厂,成品油罐,用户,油罐,原油,管道,水路（油轮）,陆路（火车、汽车）,管道,加工出,的石油,水路（油轮）,陆路（火车、汽车）,管道,油品储运过程,排放环节,油库储存系统：储油罐的收发油作业、油罐的静置呼吸、铁路罐车,(,或水运,),卸油、油罐汽车装油等环节的,油品蒸发损耗,加油站储存系统：油罐汽车向地埋油罐卸油、地埋油罐的呼吸,成品油运输过程：,散发油气的重要环节,（三）重点行业排放特征及治理技术,中间罐,倒罐,31,储运过程,VOCs,排放控制,储罐,着眼点,运输,装卸,减少,VOCs排放,收发作业,呼吸作用,地下存储,降低温度,集中配送,油气蒸发,跑冒漏,事故排放,强化管理,过程控制,回收利用,集中处理,（三）重点行业排放特征及治理技术,加油站油气回收,根据国家环保总局,加油站大气污染物排放标准,（,GB20952-2007,）规定处理装置的,油气排放浓度应小于等于,25g/m,3,加油站油气回收系统油气导向图,32,吸附法,吸附,-,脱附,-,冷凝回收技术,蓄热催化燃烧技术,主要为苯系物，烯烃类，醛类，酯类等,原料准备、塑料的制造、塑料制品的制造过程,可行控制技术,VOC,s,排放环节,VOC,s,类别,塑料,制品行业,（三）重点行业排放特征及治理技术,33,化学原料药行业,VOCs,排放特征,VOCs,排放途径,VOCs类别,主要是,酚类、,醛类,、苯类,以及烷烃、烯烃类等,生产过程,储运过程,离心结晶、真空泵出口以及干燥箱排气等,溶剂的储存、运输等过程产生的无组织逸散,（三）重点行业排放特征及治理技术,34,可行性控制技术,1,2,3,回收,末端治理,源头控制,将无组织排放的废气有组织化，进行密闭式加料和密闭式生产。,对高浓度的有机废气进行冷冻或冷凝处理，回收利用。,对于低浓度的有机废气，采用吸附催化燃烧或者蓄热催化燃烧销毁。,（三）重点行业排放特征及治理技术,35,VOC,s,排放环节及种类,可行控制技术,1.,投料阶段,2.,反应釜反应过程,3.,真空泵间断排气,产污环节,1.,芳香烃类,2.,醇类,3.,酮类,4.,酯类,VOC,s,种类,胶,黏剂生产行业,（三）重点行业排放特征及治理技术,高浓度：冷凝,+,吸附,+,催化燃烧,中低浓度大风量：,1,、吸附,-,水蒸汽再生,-,溶剂回收,2,、吸附,-,热再生,-,催化燃烧,36,制鞋行业,中国是,最大,的产鞋国和出口国，制鞋过程中使用 的大量的鞋用,胶粘剂,，含有大量的,VOCs,，,极易,挥发到空气中，造成重大环境污染。,制鞋工艺流程图,VOCs,的排放特征分析,贴底成型：通过粘胶剂将鞋面和鞋底结合,储运过程中原辅材料的挥发,VOCs,的主要来源,（三）重点行业排放特征及治理技术,37,主要,VOCs,的种类和质量浓度,制鞋行业排放的,VOCs,主要为,:,丁酮、乙酸乙酯、,丙酮、甲苯，约占,80%90%,（三）重点行业排放特征及治理技术,废气特点,空气流通性强,不易完全控制,排放源较为分散但又重点突出,38,（三）重点行业排放特征及治理技术,可行性控制技术,使用低挥发性溶剂,和粘胶原料，从源头,控制有机废气的排放,源头控制,对每一个排放源进行,收集，将无组织排放,废气有组织化,废气收集,采取吸附、催化焚烧等,技术对低浓度废气进,行处理,末端治理,39,谢谢！,40,