译国外VOC治理关键技术计算内容

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尾气处理

土壤和地下水的污染修复结果常常是使有机污染物转移到了气相中去。因此,发展和执行控制气相污染物排放的策略是整个修复计划中不可缺少的组成部分。但另一方面,气体排放的控制可能会影响所选择的修复方法的成本效益。在土壤和地下水修复方法中能释放易挥发性气体的技术有:气相抽提(SVE ),空气曝气(AS ),固定化或稳定化和生物修复。所释放的VOCs 如果不经处理直接排放到大气中,会造成大气的二次污染,也会对操作人员带来一定的危害,因此需要对尾气进行处理。各场地尾气成分、浓度不同,以及各国家、地区废气排放标准存在差异,需要选择合适的尾气处理方式。常用的尾气处理方法主要为热处理、吸附处理、生物过滤处理、溶剂吸收法、C3处理法,另外近几年出现了一些新的处理技术,如膜分离法、光解及光催化、非热等离子体法和蒸汽冷凝法等,本节将逐一进行介绍。

一、热处理

热处理技术是在高温下将有机物燃烧或氧化分解成CO 2和水。其主要包括热氧化法和内燃机燃烧法。

热氧化法一般包括传送气体的风机、尾气和空气的混合器、空气风机、燃烧室、换热器以及尾气排放装置等。主要有直接火焰型热氧化器、无火焰型热氧化器以及催化氧化器等。热氧化器可以处理浓度较高、变化较大的尾气,并适合于多种有机污染物,污染物的去处效率能够达到99%以上。热氧化器技术比较成熟,可用于多种场合,但是热氧化器还可能产生不完全燃烧产物,也可能会对大气造成危害。而且在一些特殊场合其建造和操作费用较高,因此使用受到一定的限制。

热处理技术设计的关键部分就是3T :燃烧温度,停留时间和湍流。它们主要决定了反应器的型号和破坏效率。为了达到更好的热力破坏,易挥发性气体应在热氧化装置中停留足够的时间(通常是0.3~1.0秒),内部温度至少要高于气体流股中各成分的自燃温度37.8℃。另外,氧化反应器中要保持充分的湍流以保证污染物更好的混合和完全的燃烧。其他要考虑的重要参数有:入口流股的浓度(热值),辅助燃料和需要补充的气体。下面介绍了热处理技术设计时注意的一些场合及设计公式。

一、气体体积流率的换算。气体在热处理过程中要流经不同的温度区域,气体体积是在不同的温度区域是变化的。一个大气压下,气体的体积流率和温度满足下面公式:

@,tan ,23723725actual temperatureT inacfm

s dard inscfm Q T Q +=+ (公式1)

T 是实际温度(℃),Qactual 是实际的气体体积流率,Qstandard 是标准状态下的气体体积流率,定义标态为一个大气压,25℃。

实例:使用热氧化装置来处理soil venting 流程下来的尾气。为了获得需要的去除效率,氧化器在760℃下运行。氧化器出口的气体流率为15.6m3/min 。怎样把出口流率表示成以标准的m3/min 为单位呢?从最后一个烟囱排放的气体温度为93℃。如果最后一个烟囱的直径为0.1m ,确定排气烟囱的气体体积流率。

解:

a.利用式(公式1)把acfm 换算成scfm

@,tan ,tan ,23723776015.62372523725actual temperatureT inacfm

s dard inscfm

s dard inscfm Q T Q Q ++===++

因此 Q =4.1 m3/min b.利用式7.2.1确定排气烟囱出来的气体流率:

@,@,tan ,237237932372523725 4.1actual temperatureT inacfm

actual temperatureT inacfm s dard inscfm

Q Q T Q ++===++

因此,Q =5.2 m3/min @93℃ 二、气体流股热值计算。尾气中有机成分的浓度越高,焓越高,需要的补充燃料越少。纯有机化合物的热值可以用下面Dulong 公式计算得到:

/337.91440.895.38O inkJ kg C H S ??=+-+ ??

?热值() (公式2) C,H,O,S 代表化合物中各元素的质量百分含量(%)。

含有机物尾气流股的热值(in kJ/m3)=有机化合物的热值(in kJ/kg )×有机化合物的质量浓度(kg/m3)

质量热值(in kJ/kg )=体积热值(in kJ/m3)÷气体密度(kg/m3)

在尾气中有机化合物的浓度不是很高时,气体密度可以取空气密度1.19 kg/m3

三、空气稀释。特殊处理场合尾气中的VOC 浓度比较高,并且含有大量易燃易爆的危险组分,这时需要考虑气体爆炸下限(LEL ),对危险气体进行热处理时,可燃气体的浓度通常限制在LEL 的25%,保证热处理过程的安全。尾气中VOC 的浓度比LEL 的25%高,就必须在热处理前降低污染物的浓度。当尾气需要稀释时,稀释气体的体积流率可以由下式得到:

w i w dilution Q H H Q ??

????-=1 (公式3) Qdilution=需要稀释的气体,m3/min ,Qw=处理的废气,m3/min ,Hw=废气的热容量,kJ/m3(或kJ/kg ),Hi=处理系统入口流股的热容量,kJ/m 3(或kJ/kg )。

实例:含有大量苯的尾气。已知苯的热值是42318.6 kJ/kg 。确定与25%的LEL 气体流股相对应的尾气热值。

表 气体中可燃烧组分的LELs 和UELs

化合物

LEL,%(体积) UEL ,%(体积) 甲烷

5.0 15.0 乙烷

3.0 3.0 丙烷 2.1 9.5

n-丁烷

1.8 8.4 n-正戊烷

1.4 7.8 n-己烷

1.2 7.4 n-庚烷

1.05 6.7 n-辛烷

0.95 3.2 次乙基

2.7 36 丙稀

2.4 11 1,3-丁二烯

2.0 12 苯

1.3 7.0 甲苯

1.2 7.1 乙苯

1.0 6.7 二甲烷

1.1 6.4 甲醇

6.7 36 二甲醚

3.4 27 乙醛

4.0 36 甲基乙基酮

1.9 10

解: a.从表中,气体中100%LEL 的苯是1.3%。25%LEL =(25%)(1.3%)=0.325%(体积)=3250ppmV 。苯的摩尔质量=12×6+1×6=78。将ppmV 换算成kg/m 3:

66378116.0210 3.1910/ 392

ppmV kg m C --=??=?? 3250ppmV =(3250)(3.19×10-6)=0.01kg/m 3

b.利用公式确定尾气的热值:

热值(in kJ/m 3)=42318.6 kJ/kg×(0.01kg/m 3)=423.2kJ/m 3

c.利用公式把热值换算成kJ/kg :

含有苯的气体的热值(in kJ/kg )=423.2kJ/m 3÷1.19kg/m 3=355.6kJ/kg

讨论:

计算热值,423.2kJ/m 3或355.6kJ/kg ,非常接近相对于25%LEL 易挥发性有机化合物的通常值,484.7 kJ/m 3或409 kJ/kg 。

实例:采取直接焚化法处理一股尾气(Q =5.66 m 3/min )。尾气的热值为697.2kJ/kg 。污

染物浓度的安全条款限制了热氧化器入口LEL 的浓度为25%。确定被稀释的气体流率。 解:

把409 kJ/kg 代入热值(对应25%LEL )。稀释气体流率可以由公式(3)确定:

()3697.211 5.66 3.99/min 409Hw Qdilution Qw m Hi ????=-=-=????????

四、补充氧气。如果尾气中氧含量较低,那么就需要通过补充空气提高氧含量,以确保燃烧的稳定进行。如果已知尾气流中的成分,就能确定完全燃烧需要的氧气。通常情况下,会加入过量的气体以保证完全燃烧

五、补充燃料。如果尾气中的有机物浓度低,不能达到燃烧的需要。许多情况下需要补充燃料。下面方程可以用来确定需要加入的补充燃料量:

()[]()[]r c p sf sf w

r he c p w w sf T T C H D H T T T C Q D Q -----=1.11.01.1 [7.2.8]

Q sf =补充燃料的流率,m 3/min ,D w =废气密度,kg/m 3(通常为1.19 kg/m 3),D sf =补

充燃料的密度,kg/ m 3(0.655 kg/m 3对甲烷),T c =燃烧温度,℃,T he =热交换后废气温度,℃,

T r =参考温度,25℃,C p =T c 和T r 下的气体平均热容,H w =废气的焓,kJ/kg ,H sf =补充燃料的热值,kJ/kg (50197 kJ/kg 对甲烷)。

如果T he 没有给定,可以使用下式得到:

w c he T HR T HR T ??

????-+??? ??=1001100 [7.2.9] HR =热交换器的热回收,%(如果没有其他已知条件,可以假设为70%),Tw =进入热交换器前的废气温度,℃

内燃机燃烧法适合高浓度的石油烃类VOCs 尾气,不适合含氯VOCs 尾气。该方法燃烧尾气的同时,还能够产生最大4.5kpa 的负压,可用于SVE 操作,但产生的真空度不一定满足所有的场合需求。燃烧后的尾气经过催化装置或者活性炭吸附后,排入大气。如果抽提的尾气热值较低,还需要另外采用燃料进行燃烧。该方法适合于尾气浓度高于3000ppm 的场合,当VOCs 浓度低于1000ppm 时,该法不适用。此外,尾气的相对湿度也不能高于95%,较高的湿度会降低燃烧温度,从而降低燃烧效率。为降低湿度,需要安装气水分离器。内燃机燃烧法产生的噪音较大,需要注意。这种方法系统较复杂,需要熟练的人员来操作。

二、吸附处理

吸附法是较常用的尾气处理方法,约有70%的SVE 尾气采用吸附法处理。吸附法一般用于污染物浓度低于100ppm ,流量适当的情况。常用的吸附剂为活性炭,还有使用沸石和合成聚合物为吸附剂。

活性炭吸附法用于治理有机废气已经得到了广泛的工业应用。活性炭吸附法一般是将SVE 尾气通过装有活性炭的填充床或者管路,由于活性炭吸附剂通常具有较大的比表面积,从而有利于废气中的有机化合物分子的附着,此吸附属于物理吸附,且吸附过程可逆。当吸

附达到一定程度以后,通常借用向活性炭吸附塔中注入水蒸气的方法,使得吸附在活性炭上的有机化合物分子脱附并随蒸汽带出吸附设备。

活性炭(GAC)可用于大多数VOCs的吸附处理,不适用于极性较高的物质,如醇类、氯乙烯等,也不适用于分子量较小的物质,如甲烷之类,以及蒸汽压较高的物质,如MTBE、二氯甲烷等。其一般为一个到多个装有活性炭的容器并联或串联组成。活性炭一般吸附其自身质量10%~20%的污染物,当尾气相对湿度超过50%时,吸附容量将下降。当活性炭吸附接近饱和后,需要更换。更换下的活性炭有的当做危险废物处置,有的通过高温或者蒸汽进行再生。总体而言活性炭吸附是一种经济的方式,但当尾气浓度较高时,更换活性炭的费用较高。此外由于物质吸附时会放热,有燃烧的危险,使用时需要注意。

活性炭吸附设计时常需要考虑两个预处理过程[1](土壤和地下水的修复工程计算),首先是冷却,然后是除湿。易挥发性有机物的吸附是放热反应,应在低温下进行。预处理后,废气温度需要冷却到130°以下。预处理后废气的相对湿度通常会减少50%左右。

沸石吸附系统与活性炭类似,由于沸石具有吸附相对湿度较高的尾气、阻燃、较低浓度时去除浓度较高、几乎完全再生,因此与活性炭相比,具有一定的优势。沸石能够吸附分子直径在0.8nm左右的物质,如甲醛、甲烷、丙酮、苯酚、苯乙烯等。其不适用于污染物分布较广的尾气。该系统适于高流量、低浓度的情况,但这种情况在SVE中不常见,因此其在该领域的应用较少。

聚合物吸附系统与活性炭系统、沸石系统相似,其选择性较低,可处理相对湿度相对较大的尾气、阻燃、更换频率较低、能再生等特点。其可用于浓度为1.8~9ppmv的PCE、TCE、TCA、DCE等系统,也可用于甲苯、二甲苯、氟利昂、酮类和醇类。其适用的流量范围较大,可处理170~1700m3/h的尾气,吸附容量较大,每小时可处理VOCs14千克。其耐水性较好,即使相对湿度90%时,吸附性能也不会下降。但其不适用于污染物浓度较低的情况。其价格比活性炭贵,与沸石价格相当。其应用比活性炭少,但比沸石要多。

三、生物过滤

生物过滤是将尾气通过位于固定介质上的微生物,通过生物作用使污染物降解。生物过滤SVE尾气系统一般包括颗粒过滤、湿度控制、温度控制、过滤床、操作和控制系统等。

生物过滤法可处理的污染物种类有脂肪烃、单环芳烃、醇类、醛类、酮类等,但不适用于含氯VOCs。生物过滤法可以处理污染物浓度小于1500ppm的尾气,也可处理高达5000ppm 的尾气。当尾气中污染物短时间内变化较大时,微生物来不及适应浓度的增加或者污染物种类的变化。该方法处理尾气的流量可以小于170m3/h,也可以高达410000 m3/h,而一般SVE 尾气流量为170~2550m3/h。其操作成本小于热处理法和吸附法。

生物过滤法涉及到微生物活动,因此其主要限制因素为温度、湿度、pH以及营养物质。微生物需要一定的时间适应污染物,开工时微生物的适应时间有时可达一个月,则此时SVE 可以采用间歇操作。污染物的类型对处理装置有较大影响,如流量85000 m3/h,浓度为50ppm 的乙苯,需要的停留时间为4分钟,而同样流量和浓度的甲基乙基酮停留时间只需25秒。生物过滤法处理的尾气浓度不一定能达到排放标准,还需与其他的方式联合应用。

四、溶剂吸收法

溶剂吸收法在处理大气量、中等浓度的有机废气时有着诸多优势,近年来人们对溶剂吸收法治理尾气的研究逐渐升温,已经有一些专利报道,天津大学(隋红等,2010)开发了土壤气相抽提修复技术可资源化尾气处理系统及工艺,可以用于高能浓度尾气的处理,实现尾气中污染物的回收,并且实现吸收溶剂再生后循环利用,回收了有价值产品并减少了投资。

吸收是指气相混合物中的一种或多种组分溶解于选定的液相吸收剂中,或者与吸收剂中

的组分发生化学反应,从气流中分离出来的过程。溶剂吸收法通常选用不易挥发的液体作吸收剂,利用有机废气中各组分在吸收剂中的溶解度的差异,在吸收装置中使有机废气中的污染组分溶于吸收剂从而达到净化的目的。在运用溶剂吸收法治理含有挥发性有机化合物的废气时,性能优良的吸收剂无疑将对有机废气的最终治理效果起到至关重要的影响。一般来讲,吸收剂的选择需要考虑到以下因素(张楠革,2010):

吸收剂对待吸收组分的溶解度要尽可能大,以便减少吸收剂的用量,节约操作成本。

吸收剂本身沸点高、蒸汽压低、挥发性要尽可能小,以防止造成二次污染。(田森林、宁平。有机废气治理技术及其新进展。环境科学动态,2000.12(1):23-28)吸收剂的粘度要尽可能低,以避免在吸收过程中发生液泛现象,影响吸收效果。

吸收剂还要具备无毒无害(田森林、宁平。有机废气治理技术及其新进展。环境科学动态,2000.12(1):23-28),价格低廉等优点。

溶剂吸收法治理有机废气的操作往往选在吸收塔内进行。吸收效率与溶剂种类、吸收塔的理论板数、温度、气液比有关。一般工业上应用溶剂吸收法处理尾气主要分为四个阶段:

1、有机尾气吸收阶段

由土壤气相抽提设备而来的有机尾气经吸收塔塔底进入吸收塔,与从塔顶进入的吸收剂(贫液)逆流接触,以达到脱出尾气中可挥发性有机污染物的目的。经吸收剂吸收后的尾气由塔顶排出。吸收了有机污染物的吸收剂(富液)先进入分流器进行分流,一部分吸收剂重新进入吸收塔,另一部分吸收剂通过加热器预热后,进入再生塔再生。

2、吸收剂(贫液)再生阶段

从吸收塔塔底流出的吸收剂(富液)进入精馏再生塔进行再生。精馏塔塔顶设置分凝器,塔底设置再沸器。塔顶液相产品吸收剂,气相产品为含有微量有机污染物的空气;塔底产品为再生后的吸收剂(贫液)。

3、吸收剂循环使用阶段

由吸收塔塔底流出的吸收剂(富液)经过分流器的分流后,一部分将会重新进入吸收塔与尾气进行逆流接触;由精馏塔塔底流出的吸收剂(贫液)也会经过分流器分流后重新进入吸收塔与尾气进行逆流的接触。

4、出塔尾气二次净化阶段

由吸收塔塔顶排出的尾气,虽然经过一次逆流吸收,但其组成成分中仍可能含有有机污染物,同时也可能含有气相的吸收剂成分。为了达到彻底净化尾气达到空气排放标准的目的,在吸收塔在吸收工序之后设置一道闪蒸分离工序,将出塔尾气与清水通过混合器预混后进入闪蒸器进行闪蒸。由闪蒸器流出的液相流股为含有微量有机污染物的吸收剂,将被送入吸收塔进行再吸收;而由闪蒸器流出的气相流股则为有机污染物含量较低的空气,可作放空处理。

五、C3技术处理法

C3处理法是指物理法压缩—冷却—冷凝处理尾气,其主要设备包括压缩机、空冷机、气液分离罐、冷冻机组、深冷机组和吸附罐。主要工艺路线是有机污染物尾气经过气液分离后气相经过一次压缩—空冷分离出凝固点较高的有机污染物,排出的气相再经过冷冻机组冷凝出凝固点比较低的有机物,剩下的凝固点极低的有机物经过压缩深冷机组处理出凝固点极低的有机物,最后带有少量有机物的尾气经过吸附处理后排放到大气中。

除了以上处理方式外,还有膜分离法、光解及光催化、非热等离子体法和蒸汽冷凝法等。这些方法在SVE修复过程中尚处于研究阶段,相关的报道较少。

膜分离是利用膜对污染物和空气的渗透性能差异实现分离的,其主要有单级和二级系统。单级膜分离系统中,SVE尾气经过冷凝后,气体进入膜分离单元后,将产生两股气流。一股VOCs含量较低,可以排放到大气,另一股VOCs含量较高,将循环到冷凝器中冷凝。单

级系统适于尾气浓度高于1000ppm的情形。二级膜分离系统适于尾气浓度较高情况,尾气先经过膜,含VOCs较多的气体进行压缩,进一步冷凝,二级系统费用较高。美国DOE Hanford Reservation区块进行了一个二级系统的测试,尾气中四氯化碳浓度为200~1000ppm,处理量为12000 m3/h,四氯化碳回收率高于95%,其建造费用约250万美元,年操作维护费约6000美元。设备三年运转表明,回收每磅VOCs的费用为2000~5000美元。

光解和光催化法利用离子源紫外灯或近紫外灯,使SVE尾气中物质离子化,生成活性自由基,从而将污染物分解。光催化中使用的催化剂一般为TiO2,污染物在光照下,通过与催化剂接触,分解成离子和自由基,然后重新生成水、CO2等,如果含有卤代烃,尾气中还会生成卤代酸。光解而和光催化法系统设施较简单,催化剂一般能使用2到3年。只有当光照射到催化剂时才能发生催化反应,因此,当气体流量较大时,需要较大的催化剂面积。产生紫外光的能量消耗是光解和光催化的主要操作费用,当尾气浓度低于100ppm时,该方法成本较高。光解和光催化法设备投资要高于热处理法,但其运行费用比热处理要低。

等离子体是气态分子或原子解离成离子、自由基以及自由电子的一种状态。非热等离子体法不直接使用高温或火焰,而是使用电场之类的将气态的污染物分解成自由基和高能电子。其一般在30~120℃下进行,产生的自由基和活性物质可与高温反应相比。等离子体法产生的自由基重构时,会形成新的、简单无毒的物质,之后可排入大气。但如果操作温度和输入能量不够,会产生一些副产物,也需要处理。当温度较高时,会达到较高的污染物降解率。

蒸汽冷凝法将尾气冷却,使其中的污染物冷凝。该方法适用于污染物浓度大于5000ppm,或尾气中污染物为单一物质且有回收价值的情形。由于该方法涉及到冷却,不同的污染物露点不同,有时需冷却到很低的温度。由于该方法处理SVE尾气不太经济,在SVE尾气处理中不常用。

VOC废气处理技术

VOC废气处理技术 目前,中国的工业发展进入到一个新阶段,环境问题的昌益突出影响到了 从们的正常工作和生活,环境问题越来越受到人们的关注。所以在这种形势下,必须控制工业等生产领域有害气体的排放,减少其对大气环境的污染。东盛VOC 废气处理技术,主要包括冷凝处理法、氧化处理法、液体吸附法、生物处 理法各吸附法等。 众所周知,工业生产过程中会产生大量对大气环境有危害的有机气体。当前,中国的大气环境已受到严重污染,北方许多地区出现了严重雾霾天气。在这种 情况下,必须加大有机废气处理技术的研发力度,通过提高废气处理技术来降 低其对大气环境的危害。本文从VOC气体的危害入手,分析了其相关处理技术。 挥发性的有机化合物,简称为VOC(Volatile Organic Compounds)),在工业 生产中,通常作为溶剂来使用,使用之后便散发到大气中。现阶段,其应用比 较广泛的领域包括石油化工、印刷、人造革及电子元器件、烤漆和医药等。 从化学物质的性质来看,在工业生产等领域,一般用作溶剂的主要包括脂肪 族化合物、卤代烃和芳香族化合物等。这些有机溶剂如果挥发到大气环境中, 不仅会对大气环境造成严重污染,而且人体呼入被污染的气体后,对人体健康 产生危害。比如苯,它常常被当作一种溶剂来使用,作为溶剂挥发到大气环境中,不仅可以被人体的皮肤所吸收,而且还可通过呼吸系统进入人体内部,造 成慢性或急性中毒,不过人体的大部分中毒均是由于呼入有毒气体造成的。 苯类化合物不仅会对人体的中枢神经造成一定的损害,而且还可能造成神经 系统的障碍,进入人体后还会危害血液和造血器官,如果情况比较严重,甚至 会有出血症状或患上败血症。氧化作用下,苯在生物体内可氧化成苯酚,从而 造成肝功能异常,对骨骼的生长发育十分不利,诱发再生障碍性贫血。如果苯 蒸汽浓度过高,生物可能因急性中毒而死亡。因此,ACGIH把苯列为潜在致 癌物质。卤代烃类化合物会引发神经症候群和血小板的减少、肝脾肿大等不良 状况,而且很有可能致癌。所以,必须控制VOC的排放,这不仅是对环境负责,也是对我们的生命健康负责。 1、生物处理法 从处理的基本原理上讲,采用生物处理方法处理有机废气,是使用微生物的 生理过程把有机废气中的有害物质转化为简单的无机物,比如CO2、H2O和其它简单无机物等。这是一种无害的有机废气处理方式。

VOC废气处理技术

VOC废气处理技术 VOC(Volatile Organic Compounds),中文全称挥发性有机化合物。在现代化工业生产中,通常将其作为一种溶剂,使用过程中便会挥发排放到大气中。在石油化工、印刷、人造皮革、电子行业、涂料和医药等行业应用比较广泛。普通意义上的VOC就是指挥发性有机物;但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物,即会产生危害的那一类挥发性有机物。目前VOC废气处理技术主要包括热破坏法、变压吸附分离与净化技术、吸附法和氧化处理方法等。 一、热破坏法 热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体,也就是VOC,或利用合适的催化剂加快VOC的化学反应,最终达到降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理方法。 热破坏是目前应用比较广泛也是研究较多的有机废气处理方法,特别是对低浓度有机废气处理效果比较好。有机化合物的热破坏可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧是一种有机物在气流中直接燃烧和辅助燃料燃烧的方法。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%的热处理效率。 催化燃烧是有机物在气流中被加热,在催化床层作用下,加快有机物化学反应(或破坏效率的方法),催化剂的存在使有机物在热破坏时比直接燃烧法需要更少的保留时间和更低的温度,是高浓度、小流量有机废气净化的首选技术。催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐,金属包括贵金属和非贵金属。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卤素有机物,含N、S、P等元素时,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多,而且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。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 + Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。 由于有机废气中常出现杂质,很容易引起催化剂中毒,导致催化剂中毒的毒物(抑制剂主要有磷、铅、铋砷、锡、汞、亚铁离子锌、卤素等。催化剂载体起到节省催化剂,增大催化剂有效面积,使催化剂具有一定机械强度,减少烧结,提高催化活性和稳定性的作用。能作为载体的材料主要有Al2O3铁钒、石棉、陶土、活性炭、金属等,最常用的是陶瓷载体一般制成网状、球状、柱状、峰窝状。另外近年来研究较多且成功的有丝光沸石等。对催化燃烧而言,今后研究的重点与热点仍将是探索高效高活性的催化剂及其载体,催化氧化机理。 二、吸附法 有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段,这种有机废气的处理方法已经相当成熟,能量消耗比较小,但是处理效率却非常高,而且可以彻底净化有害有机废气。实践证明,这种处理方法值得推广应用。 但是这种方法也存在一定缺陷,它需要的设备体积比较庞大,而且工艺流程比较复杂;如果废气中有大量杂质,则容易导致工作人员中毒。所以,使用此方法处理废气的关键在于吸附剂。当前,采用吸附法处理有机废气,多使用活性炭,主要是因为活性炭细孔结构比较好,吸附性比较强。 此外,经过氧化铁或臭氧处理,活性炭的吸附性能将会更好,有机废气的处理将会更加安全和有效。 三、生物处理法

VOC废气处理技术工艺详解

VOC废气处理技术工艺详解 现在,我们知道,挥发性有机化合物,简称为VOC(Volatile Organic Compounds)),在工业生产中,通常作为溶剂来使用,使用之后便散发到大气中。现阶段,其应用比较广泛的领域包括石油化工、印刷、人造革及电子元器件、烤漆和医药等。这里就涉及到今天我们要谈到的话题——VOC废气处理技术! VOC废气处理技术工艺详解 当前,VOC废气处理技术主要包括热破坏法、变压吸附分离与净化技术、吸附法和氧化处理方法等。 一、VOC废气处理技术——热破坏法 热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体,也就是VOC,或利用合适的催化剂加快VOC 的化学反应,最终达到降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理方法。 热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果比较好,因此,在处理低浓度废气中得到了广泛应用。这种方法主要分为两种,即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处理效率相对较高,一般情况下可达到99%。而催化燃烧指的是在催化床层的作用下,加快有机废气的化学反应速度。这种方法比直接燃烧用时更少,但是如果离开催化剂辅助,则无法发挥作用。现阶段,可作为催化剂使用的大都是金属、金属盐。这两种催化剂的催化效果虽说比较好,技术也已经相当成熟,但是其价格却比较高,所以处理成本也就比较高。近年来,催化剂研制多集中在非贵金属催化剂方向,取得了比较大的进展。 此外,在催化有机废气过程中,还需要有催化剂的载体,其起着提高催化活性和稳定性的重要作用。当前,多以陶瓷作为催化剂载体,但在未来的催化剂研究当中,应加快研发高效活性催化剂及其载体。 二、VOC废气处理技术——吸附法 有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段,这种有机废气的处理方法已经相当成熟,能量消耗比较小,但是处理效率却非常高,而且可以彻底净化有害有机废气。实践证明,这种处理方法值得推广应用。

(完整版)TVOCs挥发性有机废气处理技术汇总大全分解

TVOCs有机废气处理技术汇总 吸附技术、催化燃烧技术和热力焚烧技术是传统的有机废气治理技术,也仍然是目前应用最广泛的VOCs实用治理技术。 催化燃烧技术 催化燃烧装置(RCO) 催化燃烧装置(RCO):首先通过除尘阻火系统。然后进入换热器,再送到加热室,使气体达到燃烧反应温度,再通过催化床的作用,使有机废气分解成二氧化碳和水,再进入换热器与低温气体进行热交换,使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度,加热系统科通过自控系统实现补偿加热。利用催化剂做中间体,使有机气体在较低的温度下,变成无害的水和二氧化碳气体,即:

产品性能特点: ①操作方便,设备工作时,实现自动控制,安全可靠。 ②设备启动,仅需15~30分钟升温至起燃温度,能耗低。 ③采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂,比表面积大,阻力小,净化率高。 ④余热可返回烘道,降低原烘道中消耗功率;也可作其它方面的热源。 ⑤使用寿命长,催化剂一般两年更换,并且载体可再生。 应用范围 1苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气处理。 2适用于化工、塑料、橡胶、制药、印刷、农药、制鞋等行业的有机废气净化。 催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐,金属包括贵金属和非贵金属。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卤素有机物,含N、S、P等元素时,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多,而且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。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 + Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。 由于有机废气中常出现杂质 ,很容易引起催化剂中毒 ,导致催化剂中毒的毒物 (抑制剂主要有磷、铅、铋砷、锡、汞、亚铁离子锌、卤素等。催化剂载体起到节省催化剂 ,增大催化剂有效面积 ,使催化剂具有一定机械强度 ,减少烧结 ,提高催化活性和稳定性的作用。能

VOC废气处理工艺汇总

目录 1.生物除臭工艺 (2) 2.低温等离子体技术 (3) 3.有机废气处理工艺 (5) 4.高能离子技术 (8) 5.吸附催化燃烧 (10) 6.RTO蓄热式氧化炉 (10) 7.光催化氧化工艺 (12) 8.化学吸收工艺 (14) 9.植物液除臭工艺 (14)

1.生物除臭工艺 BCE 系列生物除臭设备适用行业 楚天科技BCE 系列生物除臭设备适用于市政污水处理厂、污水泵站、垃圾处理厂(站)、石油石化、医药化工、食品加工、喷涂、印刷、纺织印染、皮革加工等生产行业的恶臭控制。 生物净化工艺能够有效的降解以上各行业相关系统产生的硫化氢、氨、甲烷、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯 乙烯等污染物质,这些恶臭成分主要是水中有机物在缺氧条件下的产物。后段过滤床根据废气源条件可选配,以强化处理。(如活性炭吸附除臭、植物液除臭等) 生物净化工艺介绍 各臭气源点的臭气经集气系统负压收集后,通过离心风机的抽送,被直接导入洗涤—生物滤床除臭设备。前段洗涤床具有有效除尘、调节臭气的湿温度、消减峰值浓度冲击、去除部分水溶性物质等功能。在后段的多级生物过滤床内,通过气液、液固传质由多种微生物将致臭物质降解。 含硫系列臭气被氧化分解成S、SO 32— 、SO 42— 。硫黄氧化菌的作用是清除硫化氢、甲硫醇、甲基化硫等硫黄化合物。含氮系列臭气被氧化分解成NH 4+ 、NO 2— 、NO 3— ,消化菌等氮化菌的作用是清除恶臭成分中的氮。当恶臭气体为H 2S 时,专性的自养型硫氧化菌会在一定的条件下将H 2S 氧化成硫酸根;当恶臭气体为有机硫如甲硫醇时,则首先需要异氧型微生物将有机硫转化成H 2S,然后H 2S 再由自养型微生物氧化成硫酸根。 H 2S+O 2+自养硫化细菌+CO 2 → 合成细胞物质+SO 42— +H 2O CH 3SH→CH 4+H 2S→CO 2+H 2O+SO 4 2— 当恶臭气体为NH 3时,氨先与水反应生成氨水,然后在有氧条件下,经亚硝酸细菌和硝酸细菌的硝化作用转为硝酸,在兼性厌氧条件下,硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原为氮气。 硝化: NH 3+O 2→HNO 2+H 2O HNO 2+O 2→HNO 3+H 2O 反硝化:HNO 3→HNO 2→HNO→N 2O→N 2 后段过滤床根据废气源条件可选配,以强化处理。(如活性炭吸附除臭、植物液除臭等)

VOC处理技术综述

VOC处理技术综述 VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的缩写。普通意义上的VOC就是指挥发性有机物;但是环保意义上是指会产生危害的那一类挥发性有机物。VOC室外主要来自燃料燃烧和交通运输;室内主要来自燃煤和天然气等燃烧产物,吸烟、采暖和烹调等烟雾,建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。 当前,VOC废气处理技术主要包括热破坏法、变压吸附分离与净化技术、吸附法和氧化处理方法等。 一、热破坏法(直接燃烧和催化燃烧) 热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体voc,或利用合适的催化剂加快VOC的化学反应,最终达到降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理方法。 热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果比较好,因此,在处理低浓度废气中得到了广泛应用。这种方法主要分为两种,即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧处理效率相对较高,可达到99%。而催化燃烧指的是在催化床层的作用下,加快有机废气的化学反应速度。这种方法比直接燃烧用时更少,是高浓度、小流量有机废气净化的首选技术。 二、吸附法(即活性炭吸附) 有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段,这种有机废气的处理方法已经相当成熟,能量消耗比较小,处理效率高,而且可以彻底净化有害有机废气。实践证明,吸附法值得推广应用。 但是这种方法也存在一定缺陷,它需要的设备体积比较庞大,而且工艺流程比较复杂。当前,采用吸附法处理有机废气,多使用活性炭,主要是因为活性炭细孔结构比较好,吸附性比较强。 此外,经过氧化铁或臭氧处理,活性炭的吸附性能将会更好,有机废气的处理将会更加安全和有效。

VOCs常见废气处理工艺方案

1.生物除臭工艺 BCE系列生物除臭设备适用行业 海德利尔HB系列生物除臭设备适用于市政污水处理厂、污水泵站、垃圾处理厂(站)、石油石化、医药化工、食品加工、喷涂、印刷、纺织印染、皮革加工等生产行业的恶臭控制。 生物净化工艺能够有效的降解以上各行业相关系统产生的硫化氢、氨、甲烷、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯等污染物质,这些恶臭成分主要是水中有机物在缺氧条件下的产物。后段过滤床根据废气源条件可选配,以强化处理。(如活性炭吸附除臭、植物液除臭等)。 生物净化工艺介绍 各臭气源点的臭气经集气系统负压收集后,通过离心风机的抽送,被直接导入洗涤—生物滤床除臭设备。前段洗涤床具有有效除尘、调节臭气的湿温度、消减峰值浓度冲击、去除部分水溶性物质等功能。在后段的多级生物过滤床内,通过气液、液固传质由多种微生物将致臭物质降解。 含硫系列臭气被氧化分解成S、SO32—、SO42—。硫黄氧化菌的作用是清除硫化氢、甲硫醇、甲基化硫等硫黄化合物。含氮系列臭气被氧化分解成NH4+、NO2—、NO3—,消化菌等氮化菌的作用是清除恶臭成分中的氮。当恶臭气体为H2S时,专性的自养型硫氧化菌会在一定的条件下将H2S氧化成硫酸根;当恶臭气体为有机硫如甲硫醇时,则首先需要异氧型微生物将有机硫转化成H2S,然后H2S再由自养型微生物氧化成硫酸根。H2S+O2+自养硫化细菌+CO2→合成细胞物质+SO42—+H2O CH3SH→CH4+H2S→CO2+H2O+SO42— 当恶臭气体为NH3时,氨先与水反应生成氨水,然后在有氧条件下,经亚硝酸细

菌和硝酸细菌的硝化作用转为硝酸,在兼性厌氧条件下,硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原为氮气。 硝化:NH3+O2→HNO2+H2O HNO2+O2→HNO3+H2O 反硝化:HNO3→HNO2→HNO→N2O→N2 后段过滤床根据废气源条件可选配,以强化处理。(如活性炭吸附除臭、植物液除臭等) BCE系列生物净化装置性能特点 微生物活性强生物填料寿命长 表面积大生物膜易生长、耐腐蚀、耐生物降解、保湿性能好、孔隙率高、压损小及良好的布气布水等特性,使用寿命可达8-10年。 设备操作简单实现自动控制 工艺运行按PLC设置实现完全自动、运行稳定、无人管理,可24小时连续运行,也适合于间断运行。 运行能耗少 由于本填料良好的保湿性能,喷淋水间歇运行,水的消耗量少。填料本身耐生物腐蚀,填料本身没有损耗,可长期稳定运行。 除臭工艺先进、合理无二次污染 有效去除硫化氢、氨气、甲硫醇等特定污染物,去除率高达95%以上,任何季节、气候条件下都能满足各地最严格的除臭环保要求。排放产物人畜无害,属环境友好性技术,无二次污染。 2.低温等离子体技术 低温等离子体除臭设备适用行业

七大VOCs废气处理技术工艺详细讲解

七大VOCs废气处理技术工艺详解 当前,VOC废气处理技术主要包括热破坏法、变压吸附分离与净化技术、吸附法和氧化处理方法等。 一、VOC废气处理技术——热破坏法 热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体,也就是VOC,或利用合适的催化剂加快VOC的化学反应,最终达到降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理方法。 热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果比较好,因此,在处理低浓度废气中得到了广泛应用。这种方法主要分为两种,即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处理效率相对较高,一般情况下可达到99%。而催化燃烧指的是在催化床层的作用下,加快有机废气的化学反应速度。这种方法比直接燃烧用时

更少,是高浓度、小流量有机废气净化的首选技术。 二、VOC废气处理技术——吸附法 有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段,这种有机废气的处理方法已经相当成熟,能量消耗比较小,但是处理效率却非常高,而且可以彻底净化有害有机废气。实践证明,这种处理方法值得推广应用。 但是这种方法也存在一定缺陷,它需要的设备体积比较庞大,而且工艺流程比较复杂;如果废气中有大量杂质,则容易导致工作人员中毒。所以,使用此方法处理废气的关键在于吸附剂。当前,采用吸附法处理有机废气,多使用活性炭,主要是因为活性炭细孔结构比较好,吸附性比较强。 此外,经过氧化铁或臭氧处理,活性炭的吸附性能将会更好,有机废气的处理将会更加安全和有效。 三、VOC废气处理技术——生物处理法 从处理的基本原理上讲,采用生物处理方法处理有机废气,是使用微生物的生理过程把有机废气中的有害物质转化为简单的无机物,比如CO2、H2O和其它简单无机物等。这是一种无害的有机废气处理方式。 一般情况下,一个完整的生物处理有机废气过程包括3个基本步骤:a) 有机废气中的有机污染物首先与水接触,在水中可以迅速溶解;b) 在液膜中溶解的有机物,在液态浓度低的情况下,可以逐步扩散到生物膜中,进而被附着在生物膜上的微生物吸收;c) 被微生物

VOCS废气处理10大工艺技术

VOCS废气处理10大工艺技术 VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。普通意义上的VOC就是指挥发性有机物;但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物,即会产生危害的那一类挥发性有机物。本文详细介绍了七种VOC废气处理的主要技术。 一、VOC废气处理技术——热破坏法 热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体,也就是VOC,或利用合适的催化剂加快VOC的化学反应,最终达到降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理方法。

热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果比较好,因此,在处理低浓度废气中得到了广泛应用。这种方法主要分为两种,即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处理效率相对较高,一般情况下可达到 99%。而催化燃烧指的是在催化床层的作用下,加快有机废气的化学反应速度。这种方法比直接燃烧用时更少,是高浓度、小流量有机废气净化的首选技术。 二、VOC废气处理技术——吸附法 有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段,这种有机废气的处理方法已经相当成熟,能量消耗比较小,但是处理效率却非常高,而且可以彻底净化有害有机废气。实践证明,这种处理方法值得推广应用。 但是这种方法也存在一定缺陷,它需要的设备体积比较庞大,而且工艺流程比较复杂;如果废气中有大量杂质,则容易导致工作人员中毒。所以,使用此方法处理废气的关键在于吸附剂。当前,采用吸附法处理有机废气,多使用活性炭,主要是因为活性炭细孔结构比较好,吸附性比较强。 此外,经过氧化铁或臭氧处理,活性炭的吸附性能将会更好,有机废气的处理将会更加安全和有效。

VOC废气处理

VOC废气处理 要选择合适的废气处理方法(或几种方法组合),必须综合考虑以下因素:1、废气的性质;2、废气的浓度;3、生产的具体情况;4、净化要求(达到何种排放标准);5、经济性 目前常用的VOC处理方法和处理装置: 吸收法:利用某一VOC易溶于特殊的溶剂的特性进行处理,最经济、最常见的溶剂室水。为了增大VOC与溶剂的吸收率和接触面积,这个过程通常在装有填料的吸收塔中完成。 冷凝法:对于高浓度的VOC,可以使其通过冷凝器,气态的VOC降低到沸点以下,凝结成液滴,再靠重力作用落到凝结区下部的贮罐中,可以回收利用。这种方法对于高浓度、须回收的VOC具有较好的经济效益。 吸附法:利用某些具有从气相混合物中有选择地吸附某些组分能力的多孔性固体(吸附剂)来去除VOC。目前用以处理VOC最常用的吸附剂有活性炭和活性炭纤维,所用的装置为阀门切换式两床(或多床)吸附剂,这种方法对于各种浓度、须回收的溶剂类VOC具有显著的经济效益。缺点:需要的设备体积比较庞大,切工艺流程复杂。 生物法:利用微生物分解VOC,所用的装置为生物过滤器,要占有较大的空间,生物法一般用于处理低浓度VOC,是一种无害的有机废气处理方式。 等离子体法:通过陡前沿、窄脉宽(ns级)的高压脉冲电晕放电,在常温常压下获得非平衡等离子体,即产生大量的高能电子等活性粒子,对VOC分子进行氧化、讲解反应,使VOC最终转化为无害物。 热破坏法:直接和辅助燃烧VOC气体,或利用合适的催化剂加快VOC的化学反应,最终达到降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理方法。有机化合物的热破坏分为直接火焰燃烧和催化燃烧。催化燃烧是有机物在气流中被加热,在催化床层作用下,加快有机物化学反应(或破坏效率的方法),催化剂的存在使有机物在热破坏时比直接燃烧法需要更少的保留时间和更低的温度,是高浓度、小流量有机废气净化的首选技术。 变压吸附分离与净化技术:利用气体组分可吸附在固体材料上的特性,在有机废气与分离净化装置中,气体的压力会出现一定的变化,通过这种压力变化来处理有机废气。PSA技术通过物理法来实现有机废气的净化,使用材料主要是沸石分子筛。在一定温度和压力下,这种沸石分子筛可以吸附有机废气中的有机成分,然后把剩余气体输送到下个环节。

VOC治理技术(2018年)

第四章VOC废气处理技术 一、VOC废气处理简介 (一)来源 大气中VOCs污染物是人为源和天然源排放到大气中有机化合物-非甲烷烃类的总称,目前正受到日益广泛的关注。 全世界在空气中检出的VOCs已经有约150余种,其中有毒的约80余种。人们关注的大气中的VOCs主要来自人为污染源:即生产工艺过程排放。这些工艺过程包括:石化厂、炼油厂及在生产过程中大量使用有机溶剂的相关行业,如涂料生产、涂装、印刷、制药、皮革加工、树脂加工等。 (二)危害 VOCs是强挥发、有特殊气味、有刺激性、有毒的有机气体,部分己被列为致癌物,如氯乙烯、苯、多环芳烃等。其危害主要有: (l)在阳光照射下,NOx和大气中的VOCs发生光化学反应,生成臭氧、过氧硝基酞(PAN)、醛类等光化学烟雾,造成二次污染,刺激人的眼睛和呼吸系统,危害人的身体健康。这些污染物同时也会危害农作物的生长,甚至导致农作物的死亡。 (2)大多数VOCs有毒、有恶臭,使人容易染上积累性呼吸道疾病。在高浓度突然作用下,有时会造成急性中毒,甚至死亡。 (3)大多数VOCs都易燃易爆,在高浓度排放时易酿成爆炸。 (4)部分VOCs可破坏臭氧层。 (三)污染控制技术 VOCs的控制技术基本分为两大类。 第一类是预防性措施,以更换设备、改进工艺技术、防止泄漏乃至消除VOCs排放为主,这是人们所期望的,但是以目前的技术水平,向环境中排放和泄露不同浓度的有机废气是不可避免的,这时就必须采用第二类技术。 第二类技术为控制性措施,以末端治理为主。末端控制技术包含两类,第一类是非破坏

性方法,即采用物理方法将VOCs 回收;第二类是通过生化反应将VOCs 氧化分解为无毒或低毒物质的破坏性方法。常用的控制技术如图所示 图27 VOCs 污染控制技术类型 对于比较高浓度的或比较昂贵的VOCs 宜采用回收技术加以循环利用。常用的回收技术主要有吸附、吸收、冷凝、膜技术等。 挥发性有机化合物(VOCs )废气处理的控制技术包括直燃焚化法、触媒焚化法、活性碳吸附法、吸收法、冷凝法等。 有机废气的处理方法主要有两类:一类是回收法。就是通过物理方法 ,在一定温度、压力下 ,用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离挥发性有机化合物(VOCs) ,主要包括活性碳吸附、变压吸附、冷凝法和生物膜法等;另一类是消除法。消除法是通过化学或生物反应 ,用光、热、催化剂和微生物等将有机物转化为水和二氧化碳 ,主要包括热氧化、催化燃烧、生物氧化、电晕法、等离子体分解法、光分解法等。 表 99 VOC 废气处理技术简介 处理方法 原 理 适 用 吸 附 技吸附法是目前最广泛使用的VOCs 回收法。它属于干法工艺,是通过具有较大比表面积的吸附剂对废气中所含的VOCs 进行吸附,将净 主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等;活性炭纤维吸附低浓度

VOC废气处理技术

V O C废气处理技术集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

VOC废气处理技术 VOC(Volatile Organic Compounds),中文全称挥发性有机化合物。在现代化工业生产中,通常将其作为一种溶剂,使用过程中便会挥发排放到大气中。在石油化工、印刷、人造皮革、电子行业、涂料和医药等行业应用比较广泛。普通意义上的VOC就是指挥发性有机物;但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物,即会产生危害的那一类挥发性有机物。目前VOC废气处理技术主要包括热破坏法、变压吸附分离与净化技术、吸附法和氧化处理方法等。 一、热破坏法 热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体,也就是VOC,或利用合适的催化剂加快VOC的化学反应,最终达到降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理方法。 热破坏是目前应用比较广泛也是研究较多的有机废气处理方法,特别是对低浓度有机废气处理效果比较好。有机化合物的热破坏可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧是一种有机物在气流中直接燃烧和辅助燃料燃烧的方法。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%的热处理效率。 催化燃烧是有机物在气流中被加热,在催化床层作用下,加快有机物化学反应(或破坏效率的方法),催化剂的存在使有机物在热破坏时比直接燃烧法需要更少的保留时间和更低的温度,是高浓度、小流量有机废气净化的首选技术。催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐,金

属包括贵金属和非贵金属。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卤素有机物,含N、S、P等元素时,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多,而且多集中于非贵金属催化剂 并取能得了很多成果。例如V 2O 5 + 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 + Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。 由于有机废气中常出现杂质,很容易引起催化剂中毒,导致催化剂中毒的毒物(抑制剂主要有磷、铅、铋砷、锡、汞、亚铁离子锌、卤素等。催化剂载体起到节省催化剂,增大催化剂有效面积,使催化剂具有一定机械强度,减少烧结,提高催 化活性和稳定性的作用。能作为载体的材料主要有Al 2O 3 铁钒、石棉、陶土、活性 炭、金属等,最常用的是陶瓷载体一般制成网状、球状、柱状、峰窝状。另外近年来研究较多且成功的有丝光沸石等。对催化燃烧而言,今后研究的重点与热点仍将是探索高效高活性的催化剂及其载体,催化氧化机理。 二、吸附法 有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段,这种有机废气的处理方法已经相当成熟,能量消耗比较小,但是处理效率却非常高,而且可以彻底净化有害有机废气。实践证明,这种处理方法值得推广应用。 但是这种方法也存在一定缺陷,它需要的设备体积比较庞大,而且工艺流程比较复杂;如果废气中有大量杂质,则容易导致工作人员中毒。所以,使用此方法处理废气的关键在于吸附剂。当前,采用吸附法处理有机废气,多使用活性炭,主要是因为活性炭细孔结构比较好,吸附性比较强。

VOCs有机废气成分及处理方法

VOCs有机废气成分及处理方法 1.VOCs有机废气: 选择有机废气的处理方法,总体上应考虑以下因素:有机污染物的类型及其浓度、有机废气的排气温度和排放流量、颗粒物含量以及需要达到的污染物控制水平。 当有机废气中含有高浓度的可转化有机酸的物质(如氯,氟,硫和卤素)时必须特别小心。他们会对设备造成严重的腐蚀或令催化剂中毒。 (1)VOCs有机废气处理成分: 有机废气处理是指在工业生产过程中产生的有机废气进行吸附、过滤、净化的处理工作。有机废气主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等。 通常有机废气处理有甲醛有机废气处理、苯甲苯二甲苯等苯系物有机废气处理、丙酮丁酮有机废气处理、乙酸乙酯废气处理、油雾有机废气处理、糠醛有机废气处理、苯乙烯、丙烯酸有机废气处理、树脂有机废气处理、添加剂有机废气处理、漆雾有机废气处理、天那水有机废气处理等含碳氢氧等有机物的空气净化处理。

(2)VOCs有机废气处理特点: 有机废气通常都具有容易燃烧、容易爆炸、有毒害、不能够溶解在水里面、能够溶解在有机溶剂里面、处理困难程度比较大的特点。 (3)VOCs有机废气的处理方法的介绍: 目前在对有机废气进行处理的过程中,运用最普遍的方法是有机废气活性炭吸附处理方法、催化燃烧处理方法、催化氧化处理方法、酸碱中和方法、等离子处理法等很多种不同原理与方法。但是,目前等离子处理方法存在高压放电的问题,某些行业容易出现爆炸的危险特性,活性碳后期成本又高。 2.等离子处理技术: 采用双介质阻挡放电形式产生等离子体,所产生等离子体的密度是其他技术产生等离子体密度的1500倍,最初用于氟利昂类、哈隆类物质的分解处理,后延伸至工业恶臭、异味、有毒有害气体处理。 该技术节能、环保,应用范围广,所有化工生产环节产生的恶臭异味几乎都可以处理,并对二恶英有良好的分解效果。 3.活性碳吸附废气处理: 主要使用活性吸附装置对废气中的有机废气、粉尘进行过滤、吸附从而达到净化有机废气和除尘的效果,吸附装置是比较传统的

挥发性有机物VOC处理进展概述

挥发性有机物VOC处理进展概述

挥发性有机物VOC处理进展概述 一、有机废气的各种净化方法 1.1吸附法 吸附法是一种从有机废气中去除可吸附的VOC组分或回收溶剂的一种传统方法。吸附操作的原理是在气相中需要分离的气体组分(吸附质)可以选择性的与固体表面(吸附剂)相结合,然后再经解吸又回到气相中,通常吸附分为物理吸附和化学吸附两种。VOC的净化主要采用物理吸附的方法,与其他方法相比,吸附法可以吸附浓度很低的(甚至痕量)组分,经解吸后可大大增浓,因而可以从废气中出去溶剂蒸气和最后经分离来回收溶剂。它有很多优点:不需要水,不需要辅助燃料,而且能适应废气浓度的变化和吸附卤代烃类和含无机物的挥发组分。 典型的吸附等温曲线如图3所示,工业上吸附等温曲线方程常用经验公式表示,其中与最事实最吻合的是由布鲁诺(Brunauer)、埃麦特(Emmet)和泰勒(Teller)于1938年在兰米尔方程基础上提出的描述多分子层吸附理论的方程(BET方程)。 在实际应用过程中,当气体混合物通过填装固体吸附剂的床层时,要分离组分被吸附在固体表面上;当吸附剂达到饱和时,被吸附的物质通过加热或减压而解吸,在这个过程中吸附剂得到再生。由于吸附剂的吸附容量较低,因此至少需要两套吸附器来完成吸附、解吸的连续操作过程。若用热空气或过热蒸汽来解吸,则不仅可以使床层温度升高,而且可使要吸附的气体组分的分压降低;分离出的气体组分就处于热空气或水蒸气中,经冷却、冷凝分离。在用水蒸气解吸的情况下,由于大部分的VOC在水中的溶解度极低,经冷凝而成为两相,因此很容易分离。 有机废气净化常用的吸附剂是活性炭或活性焦炭,因为它们不仅具有较大的比表面积,而且对非极性物质具有优异的吸附性能,而对极性物质如水的吸附性能很差,因而就有可能方便的用水蒸气再生。

废气(VOCs)处理技术

微波催化技术 技术作用原理 频率从300MHz~300GMHz的电磁波,其方向和大小随时间作周期性变化;微波与废气物分子直接作用,将超高频电磁波能量对废气进行微波辐射,使细胞中极性物质随高频微波场的摆动受到干扰和阻碍,引起微生物细胞的蛋白质,核酸等生物大分子受凝固或变性失活,从而导致其突变或死亡,同时对磁共振使之产生强磁辐射对废气分子进行切割、破坏、断裂,如:氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。最后采用特制合成催化剂对废气进行光合还原反应。可有效地破坏废气中分子链,将有毒有害物质改变成为低分子无害物质,如水和二氧化碳等。 ■适用领域 氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯、甲醛等多种复杂性废气。运用于化工、造纸、医药、食品、橡胶、轮胎、汽车、喷涂等多个领域。

■技术特点 1、处理能力比传统技术强,可根据不同工况特制。 2、设备占地小、质量轻,如:处理10万风量的废气,设备占地只需3个平方,总质量仅为200多千克 3、免维护:设备无需添加任何易耗材料,整体设使用寿命在5年以上,无需人工看管维护。 4、节能:设备运行过程中单台设备运行只需1-6度电,6度电可以处理10万风量的废气,真正意义上做到节能环保。 5、稳定性:整机所有配件均属于持续性材料,适用于24小时不间断运行。 6、安全性:主体设备无电路,真正实现远程智能操作,无安全隐患。 UV光氧化技术 技术原理 一、利用特制的高能UV紫外线光束照射恶臭气体,裂解恶臭气体如:氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的分子键。 二、利用高臭氧分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧,使呈游离状态的污染物分子与臭氧氧化结合成小分子无害或低害的化合物。如CO2、H2O等。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧)。 三、利用特制的催化剂进行氧化还原反应;运用高能UV紫外线光束、臭氧及催化剂对恶臭气体进行协同分解氧化反应,使恶臭气体物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳,彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。

有机废气(VOCs)处理技术综述

有机废气(VOCs)处理技术综述 来源:内蒙古环境科学更新时间:09-8-21 13:47 作者: 马生柏汪斌 近年来随着经济的发展 ,化工企业的大量新起 ,在加上环保投资力度的不够 ,导致了大量工业有机废气的排放 ,使得大气环境质量下降 ,给人体健康来严重危害 ,给国民经济造成巨大损失 ,因此 ,需要加大对有机废气的处理。对有机废气的治理 ,人们早就有研究 ,而且已经开发出一些卓有成效的控制技术 ,如广泛采用并且研究较多的有热破坏法、冷凝法、吸收法等 ,近年来形成的新控制技术有生物膜法、电晕法、等离子体分解法等。本文将对上述方法作较为详细的介绍。 1 有机废气处理技术 1 . 1 热破坏法 热破坏是目前应用比较广泛也是研究较多的有机废气治理方法 ,特别是对低浓度有机废气 ,有机化合物的热破坏可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧是一种有机物在气流中直接燃烧和辅助燃料燃烧的方法。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%的热处理效率。 催化燃烧是有机物在气流中被加热 ,在催化床层作用下 ,加快有机物化学反应 (或破坏效率的方法 ) ,催化剂的存在使有机物在热破坏时比直接燃烧法需要更少的保留时间和更低的温度。催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐 ,金属包括贵金属和非贵金属。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卤素有机物 ,含 N、 S、 P等元素时 ,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多 ,而且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。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 + Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。 由于有机废气中常出现杂质 ,很容易引起催化剂中毒 ,导致催化剂中毒的毒物 (抑制剂主要有磷、铅、铋砷、锡、汞、亚铁离子锌、卤素等。催化剂载体起到节省催化剂 ,增大催化剂有效面积 ,使催化剂具有一定机械强度 ,减少烧结 ,提高催化活性和稳定性的作用。能作为载体的材料主要有 AL2O3、铁钒、石棉、陶土、活性炭、金属等 ,最常用的是陶瓷载体一般制成网状、球状、柱状、峰窝

有机废气(VOCs)处理技术综述

有机废气(VOCs)处理技术综述 近年来随着经济的发展 ,化工企业的大量新起 ,在加上环保投资力度的不够 ,导致了大量工业有机废气的排放 ,使得大气环境质量下降 ,给人体健康来严重危害 ,给国民经济造成巨大损失 ,因此 ,需要加大对有机废气的处理。对有机废气的治理 ,人们早就有研究 ,而且已经开发出一些卓有成效的控制技术 ,如广泛采用并且研究较多的有热破坏法、冷凝法、吸收法等 ,近年来形成的新控制技术有生物膜法、电晕法、等离子体分解法等。本文将对上述方法作较为详细的介绍。 1 有机废气处理技术 1 . 1 热破坏法 热破坏是目前应用比较广泛也是研究较多的有机废气治理方法 ,特别是对低浓度有机废气 ,有机化合物的热破坏可分为直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧是一种有机物在气流中直接燃烧和辅助燃料燃烧的方法。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停留时间条件下 ,可以达到 99%的热处理效率。 催化燃烧是有机物在气流中被加热 ,在催化床层作用下 ,加快有机物化学反应 (或破坏效率的方法 ) ,催化剂的存在使有机物在热破坏时比直接燃烧法需要更少的停留时间和更低的温度。催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐 ,金属包括贵金属和非贵金属。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卤素有机物 ,含 N、 S、 P等元素时 ,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多 ,而且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。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 + Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。 由于有机废气中常出现杂质 ,很容易引起催化剂中毒 ,导致催化剂中毒的毒物 (抑制剂主要有磷、铅、铋、砷、锡、汞、亚铁离子、锌、卤素等。催化剂载体起到节省催化剂 ,增大催化剂有效面积 ,使催化剂具有一定机械强度 ,减少烧结 ,提高催化活性和稳定性的作用。能作为载体的材料主要有 AL2O3、铁、钒、石棉、陶土、活性炭、金属等 ,最常用的是陶瓷载体一般制成网状、球状、柱状、峰窝状。另外近年来研究较多且成功的有丝光沸石等。对催化燃烧而言 ,今后研究的重点与热点仍将是探索高效高活性的催化剂及其载体 ,催化氧化机理。 1 . 2 液体吸收法

VOC废气处理技术工艺详解

挥发性的有机化合物,英文简称VOC(Volatile Organic Compounds))。在工业生产中通常作为溶剂来使用,使用之后便散发到大气中。其应用领域包括石油化工、印刷、人造革及电子元器件、烤漆和医药等。而这里就涉及到了今天我们要聊的话题,即VOC废气处理技术。 一、热破坏法 热破坏法是指直接和辅助燃烧有机气体,也就是VOC,或利用合适的催化剂加快VOC的化学反应,最终达到降低有机物浓度,使其不再具有危害性的一种处理方法。 热破坏法对于浓度较低的有机废气处理效果比较好,因此,在处理低浓度废气中得到了广泛应用。这种方法主要分为两种,即直接火焰燃烧和催化燃烧。直接火焰燃烧对有机废气的热处理效率相对较高。而催化燃烧指的是在催化床层的作用下,加快有机废气的化学反应速度。 二、吸附法

有机废气中的吸附法主要适用于低浓度、高通量有机废气。现阶段,这种有机废气的处理方法已经相当成熟,能量消耗比较小,但是处理效率却非常高,而且可以彻底净化有害有机废气。实践证明,这种处理方法值得推广应用。 但是这种方法也存在一定缺陷,它需要的设备体积比较庞大,而且工艺流程比较复杂;如果废气中有大量杂质,则容易导致工作人员中毒。所以,使用此方法处理废气的关键在于吸附剂。当前,采用吸附法处理有机废气,多使用活性炭,主要是因为活性炭细孔结构比较好,吸附性比较强。此外,经过氧化铁或臭氧处理,活性炭的吸附性能将会更好,有机废气的处理将会更加安全和有效。 三、生物处理法 生物法净化voc废气是近年发展起来的空气污染控制技术,它比传统工艺投资少,运行费用低,操作简单,应用范围广。从处理的基本原理上讲,采用生物处理方法处理有机废气,是使用微生物的生理过程把有机废气中的有害物质转化为简单的无机物,比如CO2、H2O和其它简单无机物等。 四、变压吸附分离与净化技术

有机废气治理行业中Voc治理生物方法

有机废气治理行业中 V o c治理生物方法 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

中治理生物方法以及技术 Voc治理生物方法主要是生物处理原理,把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。在适宜的环境条件下,微生物不断吸收营养物质,并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点,把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水,以及细胞物质等。 Voc治理生物方法是在生物滤池、生物滴滤塔和生物洗涤器基础上进行的优化创新设计产品,主要由不锈钢主塔、含有微生物的生物膜载体、循环补水系统及控制系统组成。其核心部分为拥有自主知识产权的微生物及其载体。微生物通过选育、改造、驯化、培养、复配而成,并经接种和添加技术、生物吸附技术使之在适宜粒径、孔隙率、强度及材料成份的生物载体上形成高效生物膜。当含有工业废气、挥发性有机物(VOCs)等有毒、恶臭废气以专管集中导入该高效生物净化系统,微生物以废气中的污染物为养料, 进行生长繁殖,同时将废气中的有毒有味的挥发性有机物质(VOCs)作生物吸收、分解及脱臭处理,降解处理成无毒无味气体后再排出,达到净化废气的目的。 voc有机废气收集后,先经必要的预处理(例如控制废气粉尘浓度以防止填料堵塞、控制废气温度、pH、有毒物质以防止微生物因上述因素失活),达到微生物工作条件后、进入微生物有机废气处理一体化设备,利用微生物进行净化。在满足微生物所需的工艺运行参数、条件时,尾气可达标排放。 气体污染物进入Voc治理生物方法定制的废气处理一体化设备后,经气水界面传递到附着于填料表面的生物膜中,膜中微生物利用气体污染物作为其生长繁殖所需的基质,经过不同的转化途径将有机污染物最终分解为简单的无害的CO2、H2O等无机物,达到净化的目的。微生物在通过异化作用分解污染物的同时产生能量,再通过同化作用利用污染物分解过程产生的能量合成新的细胞物质,使微生物得以生长繁殖,使有机废气净化能够连续持久进行。Voc治理生物方法制定的废气处理一体化设备对气体污染物的去除是个物理、化学和生物学综合过程,而气体污染物去除的实质是其作为营养物质被微生物吸收、转化、代谢和利用,Voc治理生物方法中处于核心地位,不同的微生物可用于处理不同的废气。总治理原理如下图: Voc治理生物方法处理废气特点和应用范围 Voc治理生物方法在治理行业有机废气时,主要有这些优势特点:(1)智能化设计,操作简单,易于管理;(2)处理效率高达80%以上,运行效果稳定; (3)能耗低,每万风量能耗低于3kW;(4)绿色,无二次污染; (5)安全,无爆燃风险;(6)系统启动快,调试时间少于30天; (7)设备运行可靠,使用寿命长;(8)标准化生产,质量保证。这些优势特点只作为一个参考数值,具体治理情况,还需要根据行业的不同和行业废气的成分和处理难度来制作方案。Voc治理生物方法这一系统具有针对性和高效性,主要适用于以鞋材、印刷、包装、表面处理、家具、喷涂、油漆、制药、化工、垃圾、污水处理站恶臭气体处理等行业的污染问题。

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