10 挥发性有机污染物控制
第十章挥发性有机物污染控制
§10-2 VOCs污染预防
VOCs控制技术
1、防止泄漏为主的预防性措施
•替换原材料
•改变运行条件
•更换设备等
2、末端治理为主的控制性措施
一、VOCs替代
二、工艺改革
• 非挥发性溶剂工艺取代挥发性溶剂工艺；
•
石油及石化生产过程：回收利用放空气体。
三、泄漏损耗及控制
充入、呼吸和排空损耗示意图
限制较小。
用于催化燃烧的各种催化剂及其性能见表10-11
催化剂品种
Pt-Al2O3 Pb-Al2O3 Pb-Ni、Cr丝或网 Pd-蜂窝陶瓷 Mn、Cu-Al2O3 Mn、Cu、CrAl2O3 Mn-Cu、CoAl2O3 Mn-Fe-Al2O3 稀土催化剂 锰矿石颗粒
活性组分 含量
0.1~0.5 0.1~0.5 0.1~0.5 0.1~0.5 5~10 5~10 5~10 5~10 5~10 5~10 25~35 5~10 5~10 25~35
同理可求得T=649、7600C时所需的燃烧时间分别 为49s、0.2s。
4）燃烧与爆炸
燃烧极限浓度范围＝爆炸极限浓度范围 混合气体的爆炸极限范围
100 cm a b m c1 c2 ci
cm －混合气体的爆炸极限 ci －i组分的爆炸极限
a, b, m －各组分的百分含量
浮顶罐，用于储存大量的高挥发性的液体。用于密封的浮顶盖浮在 液面上，液面以上没有空隙。液体注入或流出时顶盖随之上下浮动， 避免上面所讲述的呼吸损耗。但是这种密封方式（一般采用有弹性 的橡胶薄盖，类似于汽车上的雨刷）并不是完美的，仍然会有密封 损失。这张草图没有给出防雨雪装置和其他的细节。
转移损耗控制方法－阶段1控制
DB44 816-2010表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准
GB/T 3186 色漆、清漆和色漆与清漆用原材料取样 GB/T 15089 机动车辆及挂车分类 GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB 16297 大气污染物综合排放标准 GB 24409 汽车涂料中有害物质限量 HJ/T 1 气体参数测量和采样的固定位装置 HJ/T 55 大气污染无组织排放监测技术导则 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 汽车 automobile 由动力驱动，具有四个或者四个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于：载运人员和/或货物； 牵引载运人员和/或货物的车辆；特殊用途。 本术语还包括：a）与电力线相连的车辆，如无轨电车；b）整车整备质量超过 400 kg 的车辆。 3.2 表面涂装 surface coating 为保护或装饰车体，在其表面覆以膜层的过程。 3.3 烘干室 drying room 加热、烘烤使车体表面涂料产生聚合、干燥或固化的场所。 3.4 挥发性有机化合物 volatile organic compounds 在 101325 Pa 标准大气压下，任何沸点低于或等于 250℃的有机化合物，简称 VOCs。 3.5 标准状态 standard state 温度为 273.15 K，压力为 101325 Pa 时的状态。本标准规定的各项标准值，均以标准状态下的干 空气为基准。 [GB 16297-1996,定义 3.1]
I
DB44/ 816-2010
第十章 挥发性有机物污染控制 ppt课件
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8.3 VOCs污染预防
VOCs控制技术分为两类
1）预防性措施 • 替换原材料 • 改进工艺 • 更换设备 • 防止泄漏
2）末端治理为主的控制性措施
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8.3 VOCs污染预防
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8.3 VOCs污染预防
一 高性能环保产品的替代
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8.3 VOCs污染预防
2. VOCs排放源
• 天然源
• 1200 Mt (C),植 物生态功能性排 放，不可控源
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• 人为源
• 人为生产生活中 的不完全燃烧过 程和涉及有机污 染物的挥发散逸 过程，化学组分 丰富。
4
8.1 VOCs定义及排放源
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8.1 VOCs定义及排放源
3. VOCs的危害
影响大气的氧化性、二次气溶胶的形成和大气辐射 平衡等，对区域或全球气候环境问题有着重要影响；
射作用下发生反应的任何人为源和自然源排放的有机化合物。
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8.1 VOCs定义及排放源
我国不同领域对VOCs定义也不同
《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》(DB11/447-2007)： VOCs指在20℃条件下蒸气压大于或等于0.01 kPa，或在特定条件下 具有相应挥发性的全部有机化合物的总称。
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1
8.1 VOCs定义及排放源
1. VOCs定义
国际上对VOCs并无统一定义
WHO：TVOCs，熔点低于室温而沸点在50-260℃的挥发性有机 化合物的总称。
EPA：除CO、CO2、碳酸、金属碳化物或碳酸盐之外的，任何能 参加大气光化学反应的含碳化合物。
工业企业挥发性有机物排放控制标准
工业企业挥发性有机物排放控制标准
工业企业在生产过程中会产生大量的挥发性有机物排放，这些排放物对环境和人体健康造成了严重的影响。
为了减少挥发性有机物排放对环境的影响，保护生态环境和人民健康，制定了工业企业挥发性有机物排放控制标准。
首先，工业企业应当加强对生产过程中挥发性有机物的监测和管理。
通过安装监测设备，实时监测挥发性有机物的排放情况，并建立相应的管理制度，对挥发性有机物的使用、储存、运输等环节进行严格管理，确保不会造成过多的排放。
其次，工业企业应当采取有效的技术措施，减少挥发性有机物的排放。
可以通过改进生产工艺，提高设备的密封性能，减少挥发性有机物的泄漏；采用清洁生产技术，减少有机溶剂的使用量，降低排放；推广低挥发性有机物替代品，减少有机物的使用，降低排放量。
另外，工业企业还应当建立健全的排放治理体系，加强对挥发性有机物排放的治理和处理。
可以采用物理化学方法对排放的挥发性有机物进行治理，如吸附、吸附分离、膜分离等技术，将挥发性
有机物进行有效控制和处理，确保排放达标。
此外，工业企业还应当加强对员工的安全教育和培训，提高员工的环保意识和技能，减少人为因素对挥发性有机物排放的影响。
综上所述，工业企业挥发性有机物排放控制标准的制定对于减少环境污染，保护生态环境和人民健康具有重要的意义。
工业企业应当严格按照标准要求，加强挥发性有机物的监测和管理，采取有效的技术措施减少排放，建立健全的排放治理体系，加强员工的安全教育和培训，共同努力，减少挥发性有机物的排放，为环境保护做出应有的贡献。
voc管控实施方案
voc管控实施方案一、背景介绍。
随着社会的发展和进步，VOCs（挥发性有机化合物）排放对环境和人体健康造成了严重影响。
为了有效控制VOCs排放，保护环境和人民健康，制定并实施VOC管控方案势在必行。
二、目标和意义。
1. 目标，建立健全的VOC管控体系，实现VOCs排放的减少和控制，保护环境和人类健康。
2. 意义，VOCs是造成大气污染和雾霾的主要原因之一，加强VOC管控是保护环境、改善空气质量的重要举措，也是推动可持续发展的需要。
三、实施方案。
1. 制定法律法规，建立完善的VOCs排放标准和管控政策，明确排放限值和管控措施，加强对VOCs排放的监管和执法。
2. 技术改造和装备更新，鼓励企业采用清洁生产技术，更新设备，减少VOCs 排放。
政府可以给予技术改造的补贴和支持，推动企业积极参与。
3. 宣传教育和培训，加强对VOCs管控政策和技术的宣传，提高企业和公众对VOCs排放危害的认识，推动全社会参与VOCs管控工作。
4. 监测和评估，建立VOCs排放监测体系，对重点行业和企业进行定期监测和评估，及时发现和处理排放异常情况。
5. 产业转移和结构调整，鼓励高污染、高排放企业进行产业转移和结构调整，引导其向清洁生产、低排放方向发展，推动产业升级。
6. 惩罚和奖励机制，建立健全的违法惩罚和合规奖励机制，对违法排放行为进行严厉打击，对积极履行社会责任的企业给予奖励和表彰。
四、保障措施。
1. 加强监管力度，加大对VOCs排放的监管力度，建立健全的监管体系和执法机制，确保管控措施的有效实施。
2. 完善政策法规，不断完善VOCs排放的法律法规和政策措施，提高排放标准和管控要求，推动VOCs管控工作不断深入。
3. 强化技术支持，加大对清洁生产技术和装备更新的支持力度，鼓励企业加大技术改造投入，提高VOCs排放控制水平。
4. 加强宣传教育，加强对VOCs管控政策和技术的宣传力度，提高社会公众对VOCs排放危害的认识，形成全社会共同参与管控的良好氛围。
挥发性有机物无组织排放控制标准
挥发性有机物无组织排放控制标准挥发性有机物无组织排放控制标准主要包括了对挥发性有机物排放的监测要求、排放限值和排放控制要求等内容。
首先，对于挥发性有机物的排放监测要求，标准规定了监测的对象和监测的方法，确保了对挥发性有机物排放的全面监测和准确监测。
其次，标准对挥发性有机物的排放限值进行了明确规定，不同行业和不同工艺的生产企业都有相应的排放限值，以确保挥发性有机物排放在可控范围内。
另外，标准还对挥发性有机物的排放控制要求进行了详细规定，包括了对排放源的采取控制措施、排放源的定期检查和维护等内容，以保证排放源的持续符合标准要求。
挥发性有机物无组织排放控制标准的实施对于环境保护和人类健康具有重要意义。
首先，通过对挥发性有机物排放的监测和限值的规定，可以有效减少大气中挥发性有机物的浓度，降低空气污染物的含量，改善大气质量。
其次，对挥发性有机物排放的控制要求，可以促使企业加强对生产过程中挥发性有机物的管理和控制，减少排放量，降低对环境的影响。
同时，标准的实施也可以促进企业技术改造和设备更新，提高生产过程中挥发性有机物的回收利用率，减少资源浪费。
在实施挥发性有机物无组织排放控制标准的过程中，需要政府、企业和社会各界的共同努力。
政府部门应加强对标准的宣传和推广，加强对企业的监督检查，确保标准的有效实施。
企业应增强环保意识，加大对挥发性有机物排放的治理力度，积极采取各项控制措施，减少排放量。
社会各界应增强环境保护意识，支持和监督企业履行环保责任，共同维护良好的生态环境。
总之，挥发性有机物无组织排放控制标准的实施对于减少大气污染、改善环境质量具有重要意义。
各方应共同努力，确保标准得到有效实施，为环境保护事业作出积极贡献。
希望通过不懈的努力，可以减少挥发性有机物的无组织排放，为人类创造一个更加清洁、健康的生活环境。
挥发性有机物排放控制标准
挥发性有机物排放控制标准
首先，挥发性有机物排放控制标准主要针对工业生产、交通运输、建筑施工等
领域的排放源进行规范。
针对不同的排放源，制定了相应的排放标准和控制措施，以达到减少挥发性有机物排放的目的。
这些标准和措施的实施，可以有效地降低大气中挥发性有机物的浓度，减少对环境和人体健康的影响。
其次，挥发性有机物排放控制标准的制定和实施需要依靠相关法律法规的支持。
各国家和地区都制定了相关的环境保护法律法规，对挥发性有机物的排放进行了严格规定。
同时，政府部门还会对排放源进行监测和检测，对不符合标准的排放源进行处罚和整改，以保证排放控制标准的有效实施。
除了法律法规的支持，科学技术的发展也为挥发性有机物排放控制提供了技术
支持。
各种先进的排放控制设备和技术不断涌现，可以有效地减少挥发性有机物的排放。
例如，采用低挥发性有机物材料、加强设备密封性、改进工艺流程等措施，都可以有效地降低挥发性有机物的排放量，实现排放控制标准的要求。
此外，挥发性有机物排放控制标准的实施还需要企业和社会的积极参与。
企业
应当加强环保意识，自觉遵守排放标准，积极采取减排措施，推动绿色生产。
同时，社会各界也应当关注大气环境质量，提倡低碳生活，减少对大气环境的污染，共同维护清洁的空气环境。
综上所述，挥发性有机物排放控制标准是保护环境和人类健康的重要举措。
通
过依靠法律法规的支持、科学技术的发展以及企业和社会的积极参与，可以有效地减少挥发性有机物的排放，改善大气环境质量，为人类创造更加清洁和健康的生活环境。
希望各界能够共同努力，为挥发性有机物排放控制标准的实施贡献自己的力量。
挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策
挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策挥发性有机物污染控制技术政策(XXXX XXXX XXXX 31号公告，基本建立重点地区挥发性有机物污染控制体系；到XXXX，挥发性有机化合物将在从原材料到产品，从生产到消费的整个过程中基本减少。
2，源和过程控制(6)在石油炼制和石化行业，鼓励先进的清洁生产技术，以提高原油的转化和利用效率。
防治设备及管道部件、工艺废气、废气燃烧塔(火炬)、废水处理等过程产生的含挥发性有机化合物废气污染的技术措施包括:1。
适用于易泄漏的设备和管道部件，如泵、压缩机、阀门、法兰等。
·应制定LDAR (LDAR)计划，定期检测并及时修复，以防止或减少跑、冒、滴和泄漏现象；2。
生产装置排放的含挥发性有机化合物的工艺废气应优先回收，不能回收(或不能完全回收)的应经处理后达标排放。
紧急情况下排放的气体可被引入燃烧塔(火炬)，并在充分燃烧后排出。
3。
废水收集和处理过程中产生的含挥发性有机化合物的废气应在达到排放标准前进行收集和处理(7)在煤炭加工和转化行业，鼓励采用先进的清洁生产技术，实现煤炭的高效清洁转化，重点是识别和调查工艺装置和管道部件中挥发性有机化合物泄漏的易发部位，制定防止挥发性有机化合物泄漏的措施和应对紧急事件。
(8)防止油类(燃料和溶剂)储存、运输和销售过程中挥发性有机化合物污染的技术措施包括:1。
储油罐、加油站和油轮应当配备相应的油气收集系统，储油罐和加油站应当配备相应的油气回收系统；2。
油(燃料油、溶剂等。
)储罐应采用高效密封的内(外)浮顶储罐。
当使用固定顶储罐时，含挥发性有机化合物的气体通过封闭的排气系统输送到回收设备。
3。
油(燃油、溶剂等)排放的挥发性有机化合物。
)承运人(汽车油轮、铁路油轮、油轮等。
)在装载期间，以密封的方式收集并运输到回收设备，也可以返回到储罐或发送到气体管道。
(9)以挥发性有机化合物为原料的涂料、油墨、粘合剂、农药等行业挥发性有机化合物污染防治技术措施包括:1。
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(b) Beijing (JESH. 2005)
8
一、VOCs的定义与排放源
4. VOCs的环境影响
O3
SOA
烷烃
NOx
OH O3
烯烃
芳香烃
羰基化合物
OH
活 性 组 分
HO2 NOx
NOx
NOx
汽车尾气
涂料
油品挥发
燃煤
清洗
生物质燃烧 天然源
9
本章主要内容
一．VOCs的定义与排放源 二．蒸气压及蒸发 三．VOCs污染预防 四．燃烧法控制VOCs污染 五．吸收法控制VOCs污染 六．冷凝法控制VOCs污染 七．吸附法控制VOCs污染 八．生物法控制VOCs污染
20
外墙涂料-溶剂型
木器涂料-水性 木器涂料-溶剂型 装饰涂料-水性 装饰涂料-溶剂型
N.A.
N.A. 750 N.A. N.A.
三、VOCs污染预防
2. 工艺改革
非挥发性溶剂工艺取代挥发性溶剂工艺：如流化 床粉剂涂料和紫外平版印刷术 涂装工艺：浸涂、流涂、滚涂、电着涂装、喷涂 （气雾式、无气式、静电式） 石油及石化生产过程：回收利用放空气体
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本章主要内容
一．VOCs的定义与排放源 二．蒸气压及蒸发 三．VOCs污染预防 四．燃烧法控制VOCs污染
五．吸收法控制VOCs污染
六．冷凝法控制VOCs污染
七．吸附法控制VOCs污染
八．生物法控制VOCs污染
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三、VOCs污染预防
VOCs控制技术
预防性措施
末端控制技术
氧化分解
回收 生物过滤 浓缩 膜分离 吸收
WHO：熔点低于室温，沸点在50～260 ℃的挥发性有机化合物
US EPA: 除CO、CO2、碳酸、金属碳化物、碳酸盐之外，任何能 参加大气光化学反应的含碳化合物
DB11/447-2007：20℃ 条件下蒸气压大于或者等于 0.01kPa，或者 特定条件下具有相应挥发性的有机化合物
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一、VOCs的定义与排放源
工艺改进
生物降解 产品替代 泄漏控制 氧化
生物滴滤
生物洗涤
热氧化
催化氧化
吸附
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三、VOCs污染预防
1. 高性能环保产品的替代
溶剂型涂料与水性涂料的组成对比
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三、VOCs污染预防
1. 高性能环保产品的替代
部分行业环保型产品的可替代性
行 业 环保型产品 高固体涂料 水性涂料 粉体涂料 UV固化涂料 水溶性油墨 UV固化油墨 醇溶性油墨 水基型粘接剂 热熔型胶粘剂 反应型胶粘剂 碱液、乳液等 产品结构现状
1. VOCs的定义
NMVOC (Non-methane VOC)：非甲烷挥发性有 机物 SVOC (Semi-volatile organic carbon)：半挥发性 有机物
OVOC (oxygenated VOC)：含氧挥发性有机物
HC(Hydrocarbon)：碳氢化合物（烷烃、烯烃、 芳香烃和含氧烃） NMHC(Non-methane hydrocarbon)：非甲烷总烃
P＞P0 剧烈沸腾，并冷 容器内部压力=P0 却直到P＝P0 P＝P0
沸腾，沸腾速度 容器内部压力=P0 依赖于输入容器 的热量 容器内部压力＜P0
剧 烈 沸腾 ， 通 过通 风 口排出气体
沸腾，沸腾速度依赖 于输入容器的热量 , 通 过通风口排出气体 容器顶空大部分被蒸 气饱和
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P＜P0 液体缓慢汽化
第十章 挥发性有机污染物控制
本章主要内容
一．VOCs的定义与排放源 二．蒸气压及蒸发 三．VOCs污染预防 四．燃烧法控制VOCs污染 五．吸收法控制VOCs污染 六．冷凝法控制VOCs污染 七．吸附法控制VOCs污染 八．生物法控制VOCs污染
2
一、VOCs的定义与排放源
1. VOCs的定义
Volatile organic compounds (VOCs) are liquids or solids that contain organic carbon (carbon bonded to carbon, hydrogen, nitrogen, or sulfur, but not carbonate carbon as in CaCO3, nor carbide carbon as in CaC2, CO, or CO2), which vaporize at significant rates (room temperature vapor pressure is greater than 0.01 psia).
pi －纯组分i的蒸气压
气相 p1,p2,…pc x1,x2,…xc 液相
P －总压
稀溶液中的组分能较好地服从拉乌尔定律，且溶液越 稀越准确 思考题：拉乌尔定律与亨利定律的区别？
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二、蒸气压及蒸发
2. 挥发与溶解
挥发是挥发性有机物进入大气环境的重要途径
蒸汽压和标准大气压下VOCs的行为
蒸气压 与大气相通的容 P 器内 密闭且无 通风口容器内 密闭有 通风口容器内
溶剂型涂料比例约为 65% ，以低 固体分为主；水性涂料比例约 22%，粉末涂料比例约13% 水性油墨和UV固化油墨比重很少， 基本均为溶剂型油墨。 溶剂型胶粘剂比例约为7%，甲醛 含量高的水基型“三醛胶”比重 仍为40％ 不使用有机溶剂
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涂 料
印 刷
粘 接
金属清洗
三、VOCs污染预防
1. 高性能环保产品的替代
mi V i
i
yi M i Vm,g
yi M i i －排出空气 -VOCs混合物中组分i的浓度 i M i －组分i的摩尔质量 Vm,g
m,g
i
－组分i的排放量
M i －组分i的摩尔质量 yi －排出空气中VOCs的摩尔 yi －排出空气中VOCs V 的摩尔分率
Vm,g
汽油挥发/汽车尾气/ 溶剂使用 汽油挥发/汽车尾气/ 1,2,4－三甲基苯 溶剂使用
7
一、VOCs的定义与排放源
3. VOCs的排放与来源
柴油车 汽油车
汽油挥发
液化石油气 机动车
汽油挥发
液化石油气 溶剂涂料 溶剂涂料 化工 石油精炼 未知 干洗 (a) Guangzhou (Atmos.Environ., 2008) 未知 沥青 石油精炼 干洗
－混合气体的摩尔体积
－混合气体的摩尔体积
i m xii pi M xi piiM P yii i V i P V P RT RT
p
m
xi pi M i P x pM i i i P RT RT
23
三、VOCs污染预防
3. 蒸发散逸控制
呼吸损耗
24
三、VOCs污染预防
二、蒸气压及蒸发
2. 挥发与溶解
VOCs的溶解度与其排放和控制密切相关
部分VOCs在水中的溶解度（25℃）
族 直链烃 化合物 分子量/g.mol-1 溶解度/wt% 72 0.0038 正戊烷 86 0.00095 异乙烷 84 0.0055 环烃 环己烷 78 0.18 芳烃 苯 92 0.052 甲苯 106 0.020 乙苯 醇 甲醇、乙醇 32、46 互溶 正丙醇、异丙醇 60、60 互溶 62 乙二醇 互溶 同族的有机物溶解度随分子量的增加而减小 74 7.3 丁醇 100 4.3 环己醇 58 酮 难溶VOCs 丙酮 互溶 可以采用相分离和滗析法去除 72 26 丁酮 100 1.7 甲基异丁基酮 易溶的 VOCs 适合用洗涤法脱除 74 6.9 醚 二乙醚 102 1.2 二异丁醚 74 24.5 酸 甲酸 88 7.7 乙酸 116 0.7 正丁酸
VOC和弱光化学氧化性VOC两类。
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一、VOCs的定义与排放源
3. VOCs的排放与来源
分部门 固定燃烧源 中国 排放量 所占比例 排放量 5,500 28.3% 5.9% 5.7% 6.8% 17.6% 9.7% 6.4% 28.9% 24.2% 0.3% 100.0% 1,545 217 1,773 429 3,846 1,576 346 6,289 美国 10.7% 1.5% 12.3% 3.0% 26.6% 10.9% 2.4% 43.5% 0.0% 100.0% 欧盟27国 1,285 181 663 698 3,599 1,459 155 1,890 1,677 917 9,388 13.7% 1.9% 7.1% 7.4% 38.3% 15.5% 1.7% 20.1% 17.9% 9.8% 100.0%
3. 蒸发散逸控制
呼吸损耗
LB 0.191 M P /100910 P
0.68
D1.73 H 0.51 T 0.45 C KC
其中LB—固定储罐的呼吸排放量，Kg/年； M—贮罐内蒸气的分子量； P—在大量液体状态下，真实的蒸气压力，Pa； D—贮罐直径，m； H—平均蒸气空间高度，m； △T—一天之内的平均温度差，℃； C—用于小直径罐的调节因子，直径在0-9m之间的罐体， C=1-0.0123(D-9)2；罐径大于9m时，C=1； KC—产品因子，原油取KC =0.65，其他有机液体取1.0。 据此估算，10000m3原油储罐，在温差10℃，罐体利用率 95%的情况下，静止储存的呼吸损失量约为5.0t/年。
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二、蒸气压及蒸发
1. 蒸汽压
蒸气压是判断有机物是否属于挥发性有机物的主要依据 温度越高，蒸气压越大
11
二、蒸气压及蒸发
1. 蒸汽压
克劳休斯－克拉佩龙(Clausius－Clapyron)方程
lg p A B T p －平衡蒸气压，mmHg