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| VOCs治理重點地區(qū)、行業(yè)及主要治理工藝！ | |
| 發(fā)布時間:2017-11-13 09:34:11 | |
《“十三五”揮發(fā)性有機物污染防治工作方案》要求，到2020年要建立健全的VOCs污染防治管理體系，排放總量下降10%以上。其中，VOCs治理技術體系復雜，涉及十多種技術及組合技術，一般一個治理企業(yè)只能掌握一種技術到幾種技術;尤其業(yè)內對技術適用范圍、使用條件缺乏規(guī)律性認識，對工藝設計和凈化裝備設計存較大隨意性等問題。本文整理了主要的VOCs廢氣處理工藝，供大家參考。 重點地區(qū)：
《“十三五”揮發(fā)性有機物污染防治工作方案》提出京津冀及周邊、長三角、珠三角、成渝、武漢及其周邊、遼寧中部、陜西關中、長株潭等區(qū)域，涉及北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、安徽、山東、河南、廣東、湖北、湖南、重慶、四川、陜西等16 個省(市)是治理的重點地區(qū)。
重點行業(yè)：
方案指出要重點推進石化、化工、包裝印刷、工業(yè)涂裝等重點行業(yè)以及機動車、油品儲運銷等交通源VOCs 污染防治，實施一批重點工程。
哪些是VOCs?
揮發(fā)性有機物(VOCs)是指參與大氣光化學反應的有機化合物，包括非甲烷烴類(烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等)、含氧有機物(醛、酮、醇、醚等)、含氯有機物、含氮有機物、含硫有機物等，是形成臭氧(O3)和細顆粒物(PM2.5)污染的重要前體物。
哪些污染物是治理重點?
方案指出要加強活性強的VOCs排放控制，主要為芳香烴、烯烴、炔烴、醛類等。各地應緊密圍繞本地環(huán)境空氣質量改善需求，基于O3 和PM2.5來源解析，確定VOCs 控制重點。 對于控制O3而言，重點控制污染物主要為間/對-二甲苯、乙烯、丙烯、甲醛、甲苯、乙醛、1,3-丁二烯、1,2,4-三甲基苯、鄰-二甲苯、苯乙烯等; 對于控制PM2.5 而言，重點控制污染物主要為甲苯、正十二烷、間/對-二甲苯、苯乙烯、正十一烷、正癸烷、乙苯、鄰-二甲苯、1,3-丁二烯、甲基環(huán)己烷、正壬烷等。 同時，要強化苯乙烯、甲硫醇、甲硫醚等惡臭類VOCs 的排放控制。
VOC廢氣的處理有哪些工藝?
當前我國VOCs涉及的污染行業(yè)廣且各行業(yè)排放的VOCs種類繁多、成分復雜，常見的有烴類、醇類、醚類、酯類等。加油站、裝修、餐飲、干洗、噴涂、化工等生產或使用有機溶劑的行業(yè)都會產生VOCs排放。此外，治理技術體系復雜，涉及十多種技術及組合技術，一般一個治理企業(yè)只能掌握一種技術到幾種技術;尤其業(yè)內對技術適用范圍、使用條件缺乏規(guī)律性認識，對工藝設計和凈化裝備設計存較大隨意性等問題。
關于VOC廢氣的處理工藝，這些應該掌握： · 什么是熱破壞法VOC廢氣處理工藝? · · 什么是蜂窩煤輪式濃縮技術? · · 什么是膜分離技術? · · 熱氧化法怎樣處理VOC廢氣? · · 活性炭吸附技術和變壓吸附技術有什么不同? ·
VOC廢氣處理工藝
當前，VOC廢氣處理技術主要包括熱破壞法、變壓吸附分離與凈化技術、吸附法和氧化處理方法等。
熱破壞法
熱破壞法是指直接和輔助燃燒VOC氣體，或利用合適的催化劑加快VOC的化學反應，最終達到降低有機物濃度，使其不再具有危害性的一種處理方法。 熱破壞法對于濃度較低的有機廢氣處理效果比較好，因此，在處理低濃度廢氣中得到了廣泛應用。
這種方法主要分為兩種，即直接火焰燃燒和催化燃燒。直接火焰燃燒對有機廢氣的熱處理效率相對較高，一般情況下可達到 99%。而催化燃燒指的是在催化床層的作用下，加快有機廢氣的化學反應速度。這種方法比直接燃燒用時更少，是高濃度、小流量有機廢氣凈化的首選技術。
活性炭吸附法
利用吸附劑(粒狀活性炭和活性炭纖維)的多孔結構，將廢氣中的VOC捕獲。將含VOC的有機廢氣通過活性炭床，其中的VOC被吸附劑吸附，廢氣得到凈化，而排入大氣。
炭吸附法主要用于脂肪和芳香族碳氫化合物、大部分含氯溶劑、常用醇類、部分酮類和酯類等的回收。 當炭吸附達到飽和后，對飽和的炭床進行脫附再生;通入水蒸汽加熱炭層，VOC被吹脫放出，并與水蒸汽形成蒸汽混合物，一起離開炭吸附床，用冷凝器冷卻蒸汽混合物，使蒸汽冷凝為液體。
對于水溶性VOC氣體，用精餾將液體混合物提純;水不溶性VOC氣體，用沉析器直接回收VOC。比如，涂料中所用的“三苯”與水互不相溶，故可以直接回收。 炭吸附技術主要用于廢氣中組分比較簡單、有機物回收利用價值較高的情況，適于噴漆、印刷和粘合劑等溫度不高，濕度不大，排氣量較大的場合，尤其對含鹵化物的凈化回收更為有效。
凝法冷
廢氣中分離出來，直接回收。但這種情況下，離開冷凝器的排放氣中仍含有相當高濃度的VOC，不能滿足環(huán)境排放標準。要獲得高的回收率，系統(tǒng)需要很高的壓力和很低的溫度，設備費用顯著地增加。
這種處理方法主要適用于濃度高且溫度比較低的有機廢氣處理。
通常適用于VOC含量高(百分之幾)，氣體量較小的有機廢氣的回收處理，由于大部分VOC是易燃易爆氣體，受到爆炸極限的限制，氣體中的VOC含量不會太高，所以要達到較高的回收率，需采用很低溫度的冷凝介質或高壓措施，這勢必會增加設備投資和處理成本，因此，該技術一般是作為一級處理技術并與其它技術結合使用。
膜分離技術
膜分離技術的基礎就是使用對有機物具有選擇滲透性的聚合物膜，該膜對有機蒸氣較空氣更易于滲透10-100倍，從而實現有機物的分離。適于高濃度、高價值的有機物回收，其設備費用較高。 最簡單的膜分離為單級膜分離系統(tǒng)，直接使壓縮氣體通過膜表面，實現VOC的分離。單級膜因分離程度很低，難以達到分離要求，而多級膜分離系統(tǒng)則會大大增加設備投資，故而在這方面的技術還有很大的研究空間。
變法吸附技術
吸附劑在一定壓力下吸附有機物;當吸附劑吸附飽和后，通過壓力變換來“釋放”脫附的有機物。其特點是無污染物，回收效率高，可以回收反應性有機物。但是該技術操作費用較高，吸附需要加壓，脫附需要減壓，環(huán)保中應用較少。 熱氧化法
通過燃燒來消除有機物的，其操作溫度高達700℃-1,000℃，這樣不可避免地具有高的燃料費用;為降低燃料費用，需要回收熱量，有兩種方式：傳統(tǒng)的間壁式換熱，新型非穩(wěn)態(tài)蓄熱換熱技術。 間壁式熱氧化是用列管或板式間壁換熱器來捕獲凈化排放氣的熱量，它可以回收40%-70%的熱能，并用回收的熱量來預熱進入氧化系統(tǒng)的有機廢氣。預熱后的廢氣再通過火焰來達到氧化溫度，進行凈化，間壁換熱的缺點是熱回收效率不高。
蓄熱式熱氧化(簡稱RTO)回收熱量采用一種新的非穩(wěn)態(tài)熱傳遞方式。主要原理是：有機廢氣和凈化后的排放氣交替循環(huán)，通過多次不斷地改變流向，來最大限度地捕獲熱量，蓄熱系統(tǒng)提供了極高的熱能回收。
催化燃燒法
油漆廢氣經阻火器進入催化凈化裝置，在板式熱交換器內與高溫尾氣進行熱量交換，經預熱的廢氣進入加熱室(內設有電加熱管)進一步升溫，達到起燃溫度的廢氣繼續(xù)進入催化床內，在貴金屬Pt、Pd催化劑的作用下，使有機溶劑完全氧化分解為H2O和CO2，并釋放出大量反應熱，可維持催化燃燒所需的起燃溫度，達到熱平衡。 板式熱交換器將高溫尾氣與進口低溫廢氣進行熱量交換，部分熱量得以回收，減少了預熱能耗。經回收部分熱量的高溫尾氣在引風機抽力的作用下通過排氣筒達標排放。
系統(tǒng)達到熱平衡后自動關閉電加熱裝置，此后，催化燃燒系統(tǒng)就靠廢氣中的有機溶劑燃燒時產生的熱能，在無須外加能源的基礎上使催化燃燒繼續(xù)進行直至結束。考慮到凈化裝置需要維修，在過濾阻火器前設置旁路管和旁路閥。
在使用有機溶劑的行業(yè)中，汽車涂裝、印刷等行業(yè)，有機溶劑濃度低、風量大，若采用上述方法都將使用龐大的設備，耗用大量經費。目前對這類低濃度、大風量的有機廢氣，主要采用下面幾種方法進行治理。
蜂窩輪式濃縮系統(tǒng)
該系統(tǒng)采用蜂窩輪，連續(xù)不斷地將低濃度、大風量的排氣中的有機溶劑吸附、分離;然后，再用小風量的熱風脫附得到高濃度、小風量的含有機溶劑氣體。濃縮后的氣體再與小型的催化燃燒或活性炭回收裝置組合，構成經濟的處理系統(tǒng)。 脫附后的排氣只要用吸附風量十幾分之一的裝置就可以進行處理了。該系統(tǒng)體積小，費用低，在國外已成為治理低濃度、大風量有機廢氣的首選方法，并得到廣泛應用。
液體吸收法
通過有機廢氣與液體吸收劑接觸，使其中的有機溶劑被吸收劑所吸收，再經解吸，將有機溶劑除去或回收，井使吸收劑獲得再生重復利用。 生物法
生物脫臭使用微生物將有機溶劑分解。因耗能非常低，運轉費也很便宜而受到人們重視，特別是在歐洲，以德國為中心進行技術開發(fā)，應用實例逐漸增多。
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