挥发性有机物(VOCs)控制技术及其基本原理ppt课件.ppt

1、挥发性有机物氧化控制技术及其基本原理,1,VOCs氧化控制技术及其基本原理,主要内容,VOCs典型治理技术,1,2,3,VOCs介绍,4,5,典型氧化控制技术,2,一、VOCs介绍,挥发性有机化合物 Volatile Organic Compounds （VOCs）,郝吉明,马广大.大气污染控制工程北京: 高等教育出版社, 2004.,人为源： 移动源和固定源 固定源：生活源和工业源,自然源： 植被排放、森林火灾、野生动物排放和湿地厌氧过程等,来源,3,一、VOCs介绍,危害,环境,人体,4,我国VOCs现状,东部地区 中部地区 西部地区,王铁宇等，我国VOCs的排放特征及控制对策研究. 环境

2、科学,2013.,山东 79.6万t,浙江 52.7万t,江苏 51.3万t,上海,天津,广东,总量,单位面积,5,我国VOCs现状,工业生产中：石油炼制和石油化工业是最大的工业排放源,1990-2010年VOCs排放量,陈颖.我国工业源VOCs行业排放特征及未来趋势研究 D. 华南理工大学 2011,工业排放巨大!,6,研究目的与意义,VOCs 是大气污染物的主要组成之一，在光照作用下发生光化学反应，导致光化学烟雾，同时影响人体健康。 工业源 VOCs 排放是大气挥发性有机化合物污染的重要来源。 挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策（2013-05-24实施）为控制VOCs制定了27条总

3、则。,1、了解VOCs现状； 2、了解熟悉VOCs的氧化控制技术和基本原理,7,二、VOCs典型治理技术,回收技术 销毁技术,组合技术,8,回收技术,销毁技术,1.热力焚烧法 2.催化燃烧法 3.生物降解法 4.光催化降解法 5.等离子体技术,1.吸收法 2.冷凝法 3.吸附法 4.膜分离法,传统技术,新型技术,二、VOCs典型治理技术,组合技术,吸附+高级氧化,物理方法,化学/生化方法,吸附+高级氧化,9,回收技术（1）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

4、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,由于存在二次污染和安全性差等缺点， 目前较少使用,填料塔 文丘里塔 旋流板塔 喷淋塔,10,回收技术（2）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 8

5、5 %之间；浓度 1 %以上时，则回收效率可达90 %以上,11,回收技术（3）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,典型工艺,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,12,回收技术（4）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%,13,销毁技术（1）热力焚烧法,

6、高热容量陶瓷蓄热体,蓄热热力燃烧（RTO）工艺,可以回收热量； 含硫、卤素有机物等可以引起催化剂中毒物质适用于热力燃烧法,适用范围 适用于低浓度VOCs,原理 燃烧氧化VOCs，转化为CO2排放。,14,销毁技术（2）催化燃烧法,蓄热催化燃烧（RCO）工艺,蜂窝状的陶瓷蓄热体,适用范围 较低浓度VOCs（一般在5003000mg/m3 之间） 温度范围400600,更节能安全，不产生NOX RTO800，NOX二次污染物 蓄热催化燃烧一体化设备热回收效率90%,优点：,原理 催化蓄热体降低了活化的温度， 燃烧氧化VOCs，转化为CO2排放。,-能效比高； -节省空间； -节约材料用量； -简化

7、系统控制； -减少NOX生成,蓄热体要求 低热膨胀系数 表面积大 热稳定性好 耐腐蚀,催化燃烧技术已成为VOCs控制的主流技术,15,销毁技术（3）生物降解法,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 处理效果好,能量利用率低 速率慢 光催化剂失活 占地多，运行不易,优点,缺点,16,销毁技术（4）光催化降解法,原理 光催化剂纳米粒子

8、（如TiO2）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,反应速率慢 光子效率低 催化剂失活 气候影响大 工况变化影响大,优点,缺点,17,销毁技术（5）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。,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、

9、大风量的VOCs 处理效率高，能耗低 净化并清新空气,特点,无害化,18,常见的VOCs 治理技术适用条件,应根据废气的浓度、流量、去除效率等选取适用的治理技术,19,组合（一）吸附浓缩-催化燃烧技术,吸附浓缩-催化燃烧技术 将吸附和催化燃烧相结合的一种集成技术，将大风量、低浓度的有机废气经过吸附/脱附过程转换成小风量、高浓度的有机废气，然后经过催化燃烧净化 该方法适合于大风量、低浓度或浓度不稳定的废气治理，通常适用的浓度范围低于1500mg/m3。,20,组合（二）沸石转轮吸附浓缩-催化燃烧技术,低浓度有机废气治理技术,21,组合（三）滤筒除尘+蓄热催化燃烧,滤筒除尘+蓄热催化燃烧,22,组

10、合（四）吸附+高级氧化,吸附+高级氧化,废气洗涤单元,氧化反应单元,23,组合（五）冷凝+吸附（物理方法）,冷凝+吸附技术,24,总结,VOCs氧化控制技术及其基本原理 VOCs介绍：我国工业VOCs排放贡献最大，需要合适的技术支持 VOCs典型治理技术：回收技术、销毁技术组合技术,1.吸收法 2.冷凝法 3.吸附法 4.膜分离法,1.热力焚烧法 2.催化燃烧法 3.生物降解法 4.光催化降解法 5.等离子体技术,1.吸附浓缩-催化燃烧技术 2.沸石转轮吸附浓缩-催化燃烧技术 3.滤筒除尘+蓄热催化燃烧 4.吸附+高级氧化 5.冷凝+吸附 ,25,谢谢！,26,27,28,陈颖.我国工业源VOCs行业排放特征及未来趋势研究 D. 华南理工大学 2011,29,挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策（征求意见稿）编制说明,30,挥发性有机