本篇推文来自公众号环保管家平台 一、工业VOC定义 1、美国联邦环保署(EPA)的定义为:挥发性有机化合物是除CO、CO2和 H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外,任何参加大气光化学反应的碳化合物。 2、有关色漆和清漆通用术语的国际标准ISO4618/1-1998和德国DIN55649-2000标准对VOC的定义为:原则上在常温常压下,任何能自发挥发的有机液体和/或固体。德国DIN 55649-2000标准在测定VOC含量时,又做了一个限定,即在通常压力条件下,沸点或初馏点低于或等于250℃的任何有机化合物。 3、巴斯夫公司则认为,最方便和最常见的方法是根据沸点来界定哪些物质属于VOC,而最普遍的共识认为VOC是指那些沸点等于或低于250℃的化学物质。所以沸点超过250℃的那些物质不归入VOC的范畴,往往被称为增塑剂。 4、世界卫生组织(WHO,1989),对挥发性有机物(volatileorganic compounds VOCs)的定义为:在沸点范围在50~260℃之间,室温下饱和蒸气压超过133.32Pa,在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机化合物。按结构可进一步分为八类:烷烃、芳香烃、烯烃类、卤烃类、脂类、醛类、酮类和其他化合物,目前已鉴定出300多种,VOC的特点是易挥发。
VOC污染物的种类及典型污染物如下
注:来源于《我国工业VOCs污染与治理技术现状》,栾志强
注:来源于WHO分类 二、VOCs的治理方法 目前,挥发性有机物处理技术主要物理方法(非破坏性方法)、化学方法(破坏性方法)、理化方法(两者联合的方法)。实际工作中通常是两种技术结合,下图为主流处理技术框图。 物理方法主要是回收法,主要方法有吸附法、吸收法、冷凝法以及膜分离技术,通过物理方法,改变温度、压力或者采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离VOC。 (一)物理方法 吸附法,在治理工业有机废气污染方面也是常用方法,该方法主要是利用吸附剂具有密集的细孔结构,内表面积大,对有机废气具有特殊的吸附性能,达到净化废气的目的。化学吸附材料如壳聚糖等通常通过疏水键化学吸附作用去除有机污染物质,但是化学吸附材料通常应用于水相有机污染物质的去除,在有机废气方面的应用较少。目前在吸附法治理有机废气的实际应用过程中常用的吸附剂为活性炭、沸石、活性氧化铝、硅胶等物理吸附材料,原因是这些吸附剂呈孔状结构,比表面积大物理吸附作用强,适用范围宽。 吸收法,是较为普遍的一种处理方法,通常采用低挥发或者不挥发的液体作为吸收剂,通过吸收装置利用废气中各种组分在吸收剂中的溶解度或化学反应特性的差异,使废气中的有害组分被吸收剂吸收,从而达到净化废气的目的。VOCs的主要吸收方式包括物理吸收和化学吸收,通常普遍使用的方法为物理吸收,根据有机相相似相容的原理,采用沸点高蒸气压低进行解吸处理,回收voc,同时有机液再生。 膜分离法,膜分离法的基本原理是基于气体中各组分透过膜的速度不同每种组分透过膜的速度与该气体的性质和、膜的特性与膜两边的气体分压有关,膜分离法净化有机废气是根据空气透过膜的能力和有机蒸汽的能力不同,从而将两者分开的。一般用于膜分离的工艺有气体膜分离和膜基吸收法等。膜法净化的操作简单、操作弹性大,控制方便。 冷凝法,是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸气压这一特点,采用降低系统温度或者提高系统压力,使处于蒸汽状态的那些污染物冷凝并且从废气中分离出来。冷凝法回收VOCs是利用冷凝装置产生低温来降低VOCs—空气中混合气的温度,当混合气进入冷凝装置时,VOCs中具有不同露点温度的组分会以此被冷凝成液态而分离出来,冷凝法回收VOCs技术简单,受外界温度、压力影响小,也不受气液比影响,回收效果稳定,可在常压下直接冷凝,工作温度皆低于VOCs各成分的闪点,安全性好,可以直接会受到有机液体,无二次污染,适用于常温、高温、高浓度、中流量的有机废气处理。 (二)化学方法 氧化法,也是一种消除法,有直接燃烧、热氧化、催化燃烧、生物氧化降解法、等离子体法、紫外光化氧化法及其集成技术;消除法主要是通过化学或生物反应,用热、光、催化剂和微生物将有机气象污染物转变为二氧化碳和水等无毒无害的小分子化合物。 燃烧法,分为直接燃烧法和催化燃烧法。直接燃烧是指对高浓度有机废气用燃油或者燃气作为辅助材料,在高温下直接分解为无毒害物质。多数情况下,有机物浓度较低,不足以在没有辅助燃料时燃烧。直接火焰燃烧在适当温度和保留时间条件下,可以达到99%热处理效率。此法工艺简单,适用于小风量及高浓度废气,对安全技术和操作要求很高。 催化燃烧法,是指在燃烧设备中,有机废气先被预热后,通过催化床层的作用,在较低的温度下和较短的时间内完成化学反应过程。目前使用的金属催化剂主要是Pt、Pd,技术成熟而且催化活性高,但价格比较昂贵而且在处理含有NSP的卤素有机物时,有机物易发生氧化作用使催化剂失活;非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。例如,V2O5+MOX(M:过渡族金属)+贵金属制成的催化剂用于治理甲硫醇废气;Pt+Pd+CuO催化剂用于治理含氮有机醇废气。 等离子体分解法,等离子体分解氯氟烃技术已经到了试用阶段,此技术可在短时间内进行大量的氯氟烃等气体的处理。此过程中采用两个系统,第一个系统利用高频等离子体急速加热,使温度达到10000℃利用等离子体的化学作用于水蒸气接触进行分解的超高温加水系统,第二个系统是将高温分解的排气极冷到80℃以下的排气系统,该系统是氯氟烃和水蒸气的供给装置等离子体发生装置、反应炉、冷却管以及排水处理装置等构成。 (三)生物处理法 生物处理法的主要原理是通过筛选培养出对有机废气成分具有特别降解作用的微生物,固定附着在多孔性介质填料表面,废气再填料床层中进行生物处理,挥发性有机污染物被吸附在细孔中,经过微生物的作用得到讲解,生成CO2H2O和中性盐等物质。 生物处理技术包括生物吸收法,即微生物及其营养物配料存在于液体中,气体中的有机物通过与悬浮液接触后转移到液体中而被微生物降解和生物过滤的技术。微生物附着着生长于固体介质上,废气通过由介质构成的固定床层时被吸收、吸附,最终被微生物降解。该方法具有设备简单、运行费用低,较少形成二次污染等优点。
目前水木丰岳服务的技术内容 服务内容: 1、VOCs减排方案(一厂一方案); 2、VOCs治理工程; 3、环保治理工程项目管理; 4、企业废水、废气和固废综合治理——三废联治等。 主要技术: 1、溶剂回收技术 2、催化燃烧法(可配套浓缩) 3、蓄热式热氧化法(可配套浓缩) 4、湿法催化氧化法 5、窄脉冲等离子技术 目前,水木丰岳环境科技有限公司已在上海、广东、江苏等地,展开了voc治理技术,其典型案例如下。 1、上海市闵行区某油墨企业VOCs减排方案项目概述:行业内世界排名前十的企业,成分复杂,废气主要成分有甲苯、醋酸乙酯、丁酮、异丙醇和醋酸正丙酯等芳烃类化合物、酮类化合物和酯类化合物。 解决措施:产品调整(溶剂型凹版油墨调整为水性油墨),分区域操作等一系列源头控制措施。设备密闭、针对性设置集气罩,大幅减少末端处理系统的处理风量;管道收集除尘+两级活性炭吸附+在线监测系统(FID)。 案例照片: 2)广东某涂料企业VOCs废气治理工程项目概述:全球著名的涂料生产企业,主要成分有甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯与丁酮等。车间情况复杂,各操作环节、区域废气浓度差异很大。解决措施:工艺废气收集与环境换风系统分离;对污染点的不同分别合理设计收集风口;改进投料方式、加强设备密闭、重点区域隔离等源头控制。工艺技术:活性炭吸附/脱附浓缩+RTO。、 案例照片: 3、VOCs治理工程 - 上海市某原料药生产企业VOCs废气治理工程项目 项目概述:有机废气主要成分为吡啶、二氯甲烷、乙醚和正丁酸等。污染物的性质差别较大,间歇排放;废气浓度波动大;废气产生点位分散;整套系统位于防爆区域内。 解决措施:针对废气理化特性和排放特点,结合企业实际情况与场地条件,采用活性炭吸附/脱附+臭氧催化氧化+在线监测的组合工艺,满足合规性的同时降低系统的运行费用;针对每个废气产生点位设计集气罩,提高捕集效率,减少因逸散对车间和厂区造成的不利影响。 案例照片: 大气环境质量的提高,工业VOC的治理,我们共同关注! |
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