宁波市挥发性有机物污染治理指南

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工业企业挥发性有机物泄漏检测与修复技术指南

工业企业挥发性有机物泄漏检测与修复技术指南

工业企业挥发性有机物泄漏检测与修复技术指南
挥发性有机物(VOCs)是指在空气中非常容易挥发、可以通过空气污染及传播的一类
污染物,广泛存在于家庭内的消费品、建筑材料、电子电气装备等制品及相关生产过程中。

VOCs主要有苯、二甲苯、甲苯、乙苯、甲醛和一氧化碳等。

它们常有剧毒、致癌或引起头痛、疲劳、皮肤症状等,因此属于“危害物质”。

挥发性有机物泄漏检测,一般从办公室、厂房及其它通风系统处抽取样本,对挥发性
有机物含量进行检测。

检测项目应按照当地所实施的环保法律法规及行业标准确定,安装
检测设备时,要根据具体情况确定检测仪器数量及位置。

挥发性有机物泄漏修复,根据调查检测结果,采取成熟有效的技术措施,进行挥发性
有机物泄漏修复,强化物料控制效果,有效控制污染源的总量及污染物的排放量。

维护和
改善空气质量。

修复措施可以依据实际情况分为隔离控制法、修补控制法和回收利用法。

1、隔离控制法是将挥发性有机物的污染源的隔离,采用密闭式容器、设备或系统,
构成污染物完全封闭,阻隔空气中的污染物。

而且当产生小量污染物时,可以采用夹套结
构与环境空气隔绝,将局部空气回流进行活性炭吸附处理。

2、修补控制法是指采取表面密封和内部阻隔,修补墙壁、窗户、围栏等部位,利用
不同粘贴剂实现密封,将污染物和环境空气完全隔绝,使污染物无法逸散扩散。

3、回收利用法是将挥发性有机物收集,采取强有力的静电尘收技术及其活性碳吸附
回收,再经过活性炭处理,实现污染物回收及排放控制。

完成VOCs检测与修复,以达到减少环境污染和维护公众安全的目的,有助于提升企
业形象并实现环保经济的可持续发展。

2011第五章挥发性有机物污染控制

2011第五章挥发性有机物污染控制

具有热回收装置的催化燃烧器
燃烧工艺-催化燃烧优点

无火焰燃烧,安全性好 温度低:300~450oC,辅助燃料消耗少 对可燃组分浓度和热值限制少
不同燃烧工艺比较
吸收(洗涤)法(Absorption)
溶剂吸收法:采用低挥发或不挥发性溶剂对VOCs进行吸
收,再利用VOCs分子和吸收剂的物理性质差异进行分离
设备:燃烧炉、窑、锅炉
温度1100oC左右
火炬燃烧:产生大量有害气体、烟尘和热辐射,应尽量 避免
燃烧工艺-热力燃烧(Thermal

Combustion)
适于低浓度废气的净化 温度低,540~820oC 必要条件:温度、停留时间、湍流混合
燃烧工艺-热力燃烧
燃烧工艺-催化燃烧
燃烧工艺-催化燃烧装置
吸收剂在吸收塔吸收VOCs 吸收了VOCs的吸收剂通过
热交换进入汽提塔,在高于 吸收温度、低于吸收压力时 解吸
吸收剂经过溶剂冷凝器冷凝
后进入吸收塔循环使用
解吸VOCs气体经过冷凝器、
气液分离器后以纯VOCs气体 形式回收利用
适用于VOCs浓度较高、温
度较低和压力较高的场合。
吸收工艺——对吸收剂的要求
C0 exp[ k (t t0 )]
(10-9)
当 T=5380C 时,由表 10-8 ,得 k=0.00011/s ,代入式( 10-9 ), 1 C 1 1 得 t ln 0 ln 62800s 17.4h k C 0.00011 0.001 同理可求得T=649、7600C时所需的燃烧时间分别为49s、0.2s。
841.47 20.34 52.07 27.21 38.59 183.05 8.41 438.42 109.11 19.93 35.97 407.99 24.64 154.04 404.29

305家!浙江慈溪VOCs污染治理重点企业名录

305家!浙江慈溪VOCs污染治理重点企业名录

305家!浙江慈溪VOCs污染治理重点企业名录日前,北极星VOCs在线获悉,《慈溪市工业挥发性有机物污染治理方案(2023—2023年)》已经印发。

根据方案,浙江慈溪将完成305家VOCs治理企业。

详情如下:慈溪市人民政府办公室关于印发慈溪市工业挥发性有机物污染治理方案(2023—2023年)的通知慈政办发〔2023〕67号各镇人民政府、各街道办事处,市政府各部门、各直属单位:《慈溪市工业挥发性有机物污染治理方案(2023—2023年)》已经市政府同意,现印发给你们,请认真贯彻实施。

慈溪市人民政府办公室2023年5月31日慈溪市工业挥发性有机物污染治理方案(2023—2023年)挥发性有机物(以下简称VOCs)是产生大气雾霾,造成光化学烟雾的重要因素,我市工业企业排放的VOCs对环境空气质量影响不容忽视。

为加快推进我市工业挥发性有机物污染治理工作,全面提升工业VOCs污染防治水平,减少VOCs排放,改善城市大气环境质量,保障公众健康,根据《浙江省挥发性有机物污染整治方案》(浙环发〔2023〕54号)、《宁波市人民政府办公厅关于印发宁波市工业挥发性有机物污染治理方案(2023—2023年)的通知》(甬政办发〔2023〕90号)及《慈溪市人民政府关于印发慈溪市大气污染防治实施细则(2023—2023年)的通知》(慈政发〔2023〕46号)等要求,特制定本方案。

一、指导思想和总体目标(一)指导思想以生态文明建设为指导,从造成我市大气环境污染的主要污染物入手,从最迫切的问题着力,以提升企业治污能力、规范企业治污行为、强化环保长效监管为手段,以重点区域、重点行业和重点企业的整治提升为抓手,减少全市VOCs排放量,促进我市环境空气质量改善,为全面建设“美丽慈溪”提供有力的环境支撑。

(二)总体目标开展石化、化工、涂装、合成革、印刷包装、纺织印染、橡胶和塑料制品、木业、制鞋、化纤、化学品储存和运输业、电子信息等12类重点VOCs排放行业的治理。

(苏大气办〔2012〕2号-《关于印发开展挥发性有机物污染防治工作的指导意见的通知》

(苏大气办〔2012〕2号-《关于印发开展挥发性有机物污染防治工作的指导意见的通知》

宁环发〔2012〕163号关于加强挥发性有机物污染防治工作的通知各区县环保局、各园区管委会、各有关单位:挥发性有机物污染治理是大气污染防治的重点领域。

“十二五”期间,国家重点区域大气污染防治规划对挥发性有机物污染治理提出了明确的要求。

为加强挥发性有机物污染防治工作,切实改善空气环境质量,现将省大气办《关于开展挥发性有机物污染防治工作的指导意见》转发给你们,并将有关要求通知如下:一、高度重视挥发性有机物污染防治工作挥发性有机物(VOCs)是形成PM2.5和光化学烟雾的前驱物,也是增加温室效应、加剧平流层臭氧消耗的主要污染物。

开展挥发性有机物污染防治,可以有效控制灰霾及光化学烟雾污染、降低区域PM2.5浓度,是实施“蓝天工程”、全面推进我市生态文明建设的重要举措。

各区县、园区要充分认识开展挥发性有机物污染防治的重要意义,强化组织领导,全面推进挥发性有机物防治工作,促进区域空气质量的根本改善。

二、及时组织开展挥发性有机物污染治理各区县、园区要按照省大气办《关于开展挥发性有机物污染防治工作的指导意见》(苏大气办〔2012〕2号)的有关要求,及时组织开展辖区内挥发性有机物污染防治工作。

对园区和其它重点区域,要组织开展专项调查整治;对重点工业行业,要进行排查,筛选确定重点排放源,建立挥发性有机物重点监管企业名录,逐步进行治理;对餐饮油烟、加油站油气、机动车尾气污染、服装干洗等重点生活源,要采取措施,加大治理力度。

三、加大资金投入,落实经费保障各有关单位要统筹安排各项资金,加大挥发性有机物污染防治方面投入力度。

要根据挥发性有机物控制要求,落实专项工作经费,保证挥发性有机物排放现状调查、监测监控能力建设、科学研究等工作有序推进,重点用于工业污染治理、交通污染治理、面源污染治理,以及区域性挥发性有机物污染防治能力建设。

采取“以奖代补”、“以奖促防”、“以奖促治”等方式,对实施先进技术进行改造或治理的企业予以支持和奖励,支持挥发性有机物污染防治工作的顺利实施。

生态环境部关于加快解决当前挥发性有机物治理突出问题的通知

生态环境部关于加快解决当前挥发性有机物治理突出问题的通知

生态环境部关于加快解决当前挥发性有机物治理突出问题的通知文章属性•【制定机关】生态环境部•【公布日期】2021.08.04•【文号】环大气〔2021〕65号•【施行日期】2021.08.04•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】大气污染防治正文关于加快解决当前挥发性有机物治理突出问题的通知环大气〔2021〕65号各省、自治区、直辖市生态环境厅(局),新疆生产建设兵团生态环境局,中国国家铁路集团有限公司、中国船舶集团有限公司、中国石油天然气集团有限公司、中国石油化工集团有限公司、中国海洋石油集团有限公司、国家能源投资集团有限责任公司、中国中化控股有限责任公司、中国中煤能源集团有限公司、中国医药集团有限公司:为深入打好污染防治攻坚战,强化细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)协同控制,落实相关法律法规标准等要求,坚持精准治污、科学治污、依法治污,在继承过去行之有效的工作基础上,加快解决当前挥发性有机物(VOCs)治理存在的突出问题,推动环境空气质量持续改善和“十四五”VOCs减排目标顺利完成,现将有关事项通知如下。

一、开展重点任务和问题整改“回头看”各地要系统梳理《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》《重点行业挥发性有机物综合治理方案》《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》各项任务措施和2020年生态环境部夏季臭氧污染防治监督帮扶反馈的VOCs治理问题,以及长期投诉的涉VOCs类恶臭、异味扰民问题,对重点任务完成情况和问题整改情况开展“回头看”。

对未完成的重点任务、未整改到位的问题,要建立VOCs治理台账,加快推进整改;对监督帮扶反馈的突出问题和共性问题,要举一反三,仔细分析查找薄弱环节,组织开展专项治理,切实加强监督执法。

“回头看”工作于2021年9月底前完成。

二、针对当前的突出问题开展排查整治各地要以石油炼制、石油化工、合成树脂等石化行业,有机化工、煤化工、焦化(含兰炭)、制药、农药、涂料、油墨、胶粘剂等化工行业,涉及工业涂装的汽车、家具、零部件、钢结构、彩涂板等行业,包装印刷行业以及油品储运销为重点,并结合本地特色产业,组织企业针对挥发性有机液体储罐、装卸、敞开液面、泄漏检测与修复(LDAR)、废气收集、废气旁路、治理设施、加油站、非正常工况、产品VOCs含量等10个关键环节,认真对照大气污染防治法、排污许可证、相关排放标准和产品VOCs含量限值标准等开展排查整治,具体要求见附件。

生态环境局挥发性有机物治理突出问题排查整治工作要求

生态环境局挥发性有机物治理突出问题排查整治工作要求

挥发性有机物治理突出问题排查整治工作要求一、挥发性有机液体储罐 (涉及储罐的企业重点学习,对标排查检查重点和治理要求自查自纠自改)存在的突出问题。

储罐和浮盘边缘密封选型不符合标准要求,呼吸阀泄漏排放突出,采样口和人孔等储罐附件、泡沫发生器、浮盘边缘密封及浮盘附件开口(孔)管理不到位,储罐呼吸气收集处理效率低下。

排查检查重点。

以石油炼制、石油化工、有机化工、合成树脂、合成纤维、合成橡胶、陆上石油天然气开采、煤化工、焦化、制药、农药、涂料等行业以及储油库、港口码头为重点,逐一排查挥发性有机液体储罐(含中间罐)罐型、存储介质、容积、存储温度、浮盘边缘密封类型及治理设施建设情况、工艺类型和运行情况,建立储罐排查清单;检查检测储罐附件、浮盘附件、呼吸阀等泄漏情况和治理设施排放浓度、排放速率和去除效率。

治理要求。

企业应按照标准要求,根据储存挥发性有机液体的真实蒸气压、储罐容积等进行储罐和浮盘边缘密封方式选型。

重点区域存储汽油、航空煤油、石脑油以及苯、甲苯、二甲苯的内浮顶罐罐顶气未收集治理的,宜配备新型高效浮盘与配件,选用“全接液高效浮盘+二次密封”结构。

鼓励使用低泄漏的储罐呼吸阀、紧急泄压阀;固定顶罐或建设有机废气治理设施的内浮顶罐宜配备压力监测设备,罐内压力低于 50%设计开启压力时,呼吸阀、紧急泄压阀泄漏检测值不宜超过2000μmol/mol。

充分考虑罐体变形或浮盘损坏、储罐附件破损等异常排放情况,鼓励对废气收集引气装置、处理装置设置冗余负荷;储罐排气回收处理后无法稳定达标排放的,应进一步优化治理设施或实施深度治理;鼓励企业对内浮顶罐排气进行收集处理。

储罐罐体应保持完好,不应有孔洞、缝隙(除内浮顶罐边缘通气孔外);除采样、计量、例行检查、维护和其他正常活动外,储罐附件的开口(孔)应保持密闭。

二、挥发性有机液体装卸存在的突出问题。

上装式装车废气收集效率低;装车废气多数采用“冷凝+吸附”工艺处理,由于运行维护不到位,难以稳定达标排放;罐车、装车有机废气回收管线接口泄漏严重;部分港口码头已建油气回收设施由于船舶未配备油气回收接口或接口不匹配等原因闲置。

挥发性有机物治理方案

挥发性有机物治理方案为贯彻落实《大气污染防治行动计划》,大力推进我市重点行业挥发性有机物(简称VOCS,下同)综合治理,降低VOCs的排放总量,切实改善环境空气质量,制订本方案。

一、工作思路及目标坚持突出重点、分步推进,注重过程控制与末端治理相结合,分阶段完成全市VOCs污染整治任务,大幅减少重点行业VOCs排放,促进环境空气质量改善。

化工企业通过源头控制、工艺改进、设备泄漏检测与修复(LDAR)、生产环节和废水废液废渣系统密闭性改造、罐型和装卸方式改进等措施,表面涂装企业通过改用环境友好型涂料、提高喷涂效率、安装末端废气处理设施等措施,包装印刷企业通过改用环境友好型油墨、在末端建立密闭废气收集系统、有机溶剂回收利用等措施,全过程控制和减少VOCs排放。

到2016年底,基本完成化工、表面涂装、包装印刷等行业VOCs污染治理,企业工艺装备、污染治理水平和环境监管能力大幅提升,重点治理项目全部完成,已建成治理设施稳定运行,稳定达到相关控制标准和要求。

二、重点治理行业重点治理化工、表面涂装、包装印刷行业。

三、治理标准及要求(一)化工行业产生VOCs污染的企业均应采用密闭化的生产系统,封闭一切不必要的开口,尽可能采用环保型原辅料、生产工艺和装备,从源头控制VOCs废气的产生和无组织排放。

治理后橡胶制品行业达到《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB27632-2011)要求,其它化工企业达到《大气污染物排放标准》(GB16297-1996)要求。

1.全面推行“泄漏检测与修复(LDAR)”。

建立“泄漏检测与修复”管理体系,细化工作程序、检测方法、检测频率、泄漏浓度限值、修复要求等关键要素,对泵、压缩机、阀门、法兰等易发生泄漏的设备与管线组件,设置编号和标识,定期检测、及时修复,防止或减少跑、冒、滴、漏。

2.加强有组织工艺废气排放控制。

工艺废气应优先考虑生产系统内回收利用,难以回收利用的,应采用催化燃烧、热力焚烧等方式净化处理后达标排放。

挥发性有机物(VOCs)污染防治政策法规和管理制度简介

8元
(七)《重点行业挥发性有机物综合整治办法》
依据:《大气污染防治行动计划》:“推进挥发性有机物污 染治理。在石化、有机化工、表面涂装、包装印刷等行业实 施挥发性有机物综合整治。”
最佳技术导则
管理制度 与管理办法
工程技术规范
办法实施细则
¯ 排污收费制度 ¯ 排污许可证制度 ¯排放量申报制度 ¯总量制度 ¯溶剂使用与申报制度 ¯重点行业综合整治办法 ¯按日处罚制度 ¯------------------
工程建设规范与 设施运营规范
设施环保验收 设施核查监理
各管理办法实施细则
技术性法规
(二)《排污许可证管理暂行办法》 (2015年1月1日起实施)
排污许可证是指“环境保护主管部门根据排污单位的申请, 核发的准予其在生产经营过程中排放污染物的凭证。”
排污许可证的许可事项包括:允许排污单位排放污染物的种类、 浓度和总量,规定其排放方式、排放时间、排放去向,及对排污 单位的环境管理要求。
(三)国务院《关于加强环境监管执法的通知》 (2014年11月27日)
Ø严格依法保护环境,推动监管执法全覆盖,强化 Ø 生产者环境保护的法律责任,提供重点行业准入 Ø 门槛,不存执法盲区,向污染宣战; Ø对各类环境违法行为“零容忍”,加大惩治力度, Ø 严厉处罚偷排偷放等恶意违法行为,将违法企业 Ø 列入“黑名单”,并向社会公开; Ø2015年底前地方各级人民政府要组织开展污染源全面 Ø 排查。
¯排放量申报制度 ¯总量制度
最佳技术导则
管理制度 与管理办法
¯溶剂使用与申报制度 ¯重点行业综合整治办法
¯按日处罚制度
工程技术规范
¯--------------------------办法实施细则

挥发性有机物污染控制(ppt49张)


第三节 VOCs控制方法和工艺

燃烧法
吸收(洗涤)法
冷凝法 吸附法 生物法
燃烧法(Combustion)


适用于可燃或高温分解的物质
不能回收有用物质,但可回收热量

燃烧反应,如
C8H17 12.25O2 8CO2 8.5H2O Q C6H6 7.5O2 6CO2 3H2O Q H2S 1.5O2 SO2 H2O Q
y 气 相 中 组 分 i 的 摩 尔 分 数 i-
- 液 相 中 组 分 i 的 摩 尔 分 数 x i
p 纯 组 分 i 的 蒸 气 压 i-
P - 总 压
蒸气压

气液平衡:克劳休斯-克拉佩龙(Clausius-Clapyron) 方程 B
l g p A T p - 平 衡 蒸 气 压 , m m H g
• • •
投资高; 催化剂较贵且需要再生; 不能用于使催化剂中毒的废气。
燃烧工艺
表10 - 13
吸收(洗涤)法(Absorption)

吸收工艺
吸收工艺
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
吸收剂的要求

对被去除的VOCs有较大的溶解性
蒸气压低
易解吸 化学稳定性和无毒无害性 分子量低
吸收设备

主要设计指标

图10 - 22
相生 过 主物 微 体机 生 传 外体 物 递 排, 降 到 。生 解 液 成,固 的生相 二成的 氧二挥 化氧发 碳化性 传碳有 递、机 到水物 气和通
冷凝计算

压力P,温度t,进料中i组分的摩尔分率zi,计算液化率f、冷 凝后气液组成xi、yi

“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案


四、主 要 任 务
(二)加快实施工业源 VOCs 污染防治。
1.全面实施石化行业达标排放。 石油炼制、石油化工、合成树脂等行业应严格按照排放标准要求,全面加强 精细化管理,确保稳定达标排放。全面开展泄漏检测与修复(LDAR),建立健全 管理制度,重点加强搅拌器、泵、压缩机等动密封点,以及低点导淋、取样口、 高点放空、液位计、仪表连接件等静密封点的泄漏管理。严格控制储存、装卸损 失,优先采用压力罐、低温罐、高效密封的浮顶罐,采用固定顶罐的应安装顶空 联通置换油气回收装置;有机液体装卸必须采取全密闭底部装载、顶部浸没式装 载等方式,汽油、航空汽油、石脑油、煤油等高挥发性有机液体装卸过程采取高 效油气回收措施, 使用具有油气回收接口的车船。强化废水处理系统等逸散废气 收集治理,废水集输、储存、处理处置过程中的集水井(池)、调节池、隔油池、 曝气池、气浮池、浓缩池等高浓度 VOCs 逸散环节应采用密闭收集措施,并回收 利用,难以利用的应安装高效治理设施。

充分认识全面加强 VOCs 污染防治工作的重要性
一、充分认识全面加强 VOCs 污染防治工作的重要性
当前,我国以 PM2.5 和 O3 为特征污染物的大气复合污染形势依然严峻。 《大气污染防治行动计划》实施以来,全国环境空气质量持续改善,京津冀、 长三角、珠三角等重点区域 PM2.5 浓度下降 30%以上, 二氧化硫(SO2)、 二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物(PM10)浓度也大幅下降,但 PM2.5 浓度 仍处于高位,京津冀及周边地区远超过国家环境空气质量二级标准(以下简称 国家二级标准);同时,重点区域 O3浓度呈现上升趋势,尤其是在夏秋季已成 为部分城市的首要污染物。2013-2016 年,第一批实施新环境空气质量标准的 74 个城市 O3 浓度(日最大 8 小时平均浓度第 90 百分位数)上升 10.8%; 2016 年 338 个地级及以上城市中,59 个城市 O3 浓度超过国家二级标准;京 津冀、长三角区域 O3 浓度超过或接近国家二级标准。
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宁波市挥发性有机物污染治理指南(初稿) 1概述1.1定义挥发性有机物(以下简称VOCs)定义为满足以下任一条件的有机化合物:(1)在太阳紫外线存在下,可与氮氧化物发生反应产生光化学氧化物;(2)20ºC下蒸汽压大于10Pa;(3)标准大气压(101.3kPa)下沸点不高于260ºC。

1.2来源VOCs 排放来自于自然源和人为源。

自然源主要为植被排放等;人为源又分为移动源和固定源,固定源中又包括生活源和工业源等。

工业固定源VOCs 排放所涉及的工业行业按产品生命周期可划分为:(1)有机溶剂产品的生产:包括炼油与石化、有机化工等溶剂提炼或有机物生产的行业;(2)有机溶剂产品的储存、运输和营销:主要是油品、燃气、有机溶剂的储存、转运、配送和销售过程等储运和零售行业;(3)以有机溶剂为原料的生产:包括涂料行业,合成材料行业,食品饮料行业,胶粘剂生产行业,日用品行业,农用化学品行业等;(4)有机溶剂产品的使用:包括装备制造业涂装、半导体与电子设备制造、包装印刷、医药化工、塑料和橡胶制品生产、人造革生产、人造板生产、造纸行业、纺织行业等。

其中,装备制造业涂装涵盖所有涉及到涂装工艺的行业,如机动车制造与维修、家具、家用电器、钢结构、金属制品、彩钢板、集装箱、造船、电器设备等众多行业。

由于工业固定源产生的VOCs 占比较大,通过管控可以获得较明显成效,是重点减排对象。

1.3影响与危害在大气环境中,VOCs发生光化学反应形成臭氧等光化学氧化物质,对环境空气质量产生影响。

以固态或液态形式排放的VOCs会直接形成(一次)PM2.5。

以气态形式排放的,在大气环境温度下快速凝结成颗粒物,这些称之为可凝颗粒物大部分都是PM2.5。

VOCs排放也是二次颗粒物的关键前驱物之一,它与硫酸盐、氮氧化物、氨等污染物在大气环境中通过复杂的化学反应生成细颗粒物,造成了大多数的PM2.5污染。

有些VOCs是有毒有害物,其具有挥发性、脂溶性及渗透性,呼吸等方式进入人体,伤害人体健康。

有些VOCs是恶臭气味,对人体生理及心理皆会造成一定的影响。

2治理技术污染控制通常可通过污染预防、过程控制和末端治理等三个层次来实施。

由于污染预防和过程控制等措施与行业特性关系密切,宜分行业研究,故本指引仅限于末端治理技术。

VOCs末端治理技术可以有很多选择,在工程实践中已有应用的方法汇总于表2-1和图2-1。

表2-1常见VOCs末端治理技术汇总从资源循环利用的角度,溶剂回收是最佳选择。

溶剂回收最常用的方法是吸附法,其中颗粒活性碳吸附、碳纤维吸附等技术是经典的成熟技术代表;冷凝法是溶剂回收的最终手段,也是高浓度VOCs、小风量气体预处理的常用方法,但冷凝后VOCs浓度仍难达到直接排放的要求,所以需要和其他方法组合使用。

吸收法、膜过滤、静电法等技术在特定的工业行业和VOCs组份情况下,也是溶剂回收的有效方法,如吸收法用于合成革DMF溶剂回收,膜过滤法用于储运油气回收,静电法用于合成革增塑剂回收等。

从资源综合利用的角度,热量回用也是一个好方法,即采用燃烧法氧化分解VOCs,并回收利用有机物的分解热量。

换热式热氧化是最经典的方法,但往往需要消耗不少燃料;通过蓄热式换热,可有效提高换热效率,减少能源消耗;采用催化氧化可以通过大幅降低氧化温度,减少能源消耗。

如果VOCs浓度较低,可通过沸石转轮浓缩,将VOCs浓度浓缩提高后再采用热氧化方式进行净化处理。

火炬是石化和有机化工企业常用的VOCs治理方法,但主要用于应急排放处理和开停工排放处理。

化学氧化、等离子氧化、光催化氧化、生物分解等VOCs治理技术正在不断发展中,特别是一些低浓度并具有明显气味污染的场合,这些技术已取得了较成功的工程应用。

为改善环境空气质量,降低PM2.5污染浓度,大幅减少PM2.5前体物——VOCs排放量,是我们当前面临的紧迫任务。

采用最先进的治理技术,最大限度减低VOCs排放浓度,是VOCs 减排的重要措施之一。

吸附、热氧化和冷凝等方法不仅技术成熟,净化率高,而且通过溶剂回收或热量回收还可获得相应的经济效益,是取得实质性减量排放的有效技术手段。

根据宁波市的特点,重点推荐的VOCs 末端治理技术为:吸附、燃烧、冷凝等三大方法。

图2-1 VOCs 末端治理技术汇总2.1吸附法吸附(Adsorption )技术早在二十世纪五十年代就广泛用于VOCs 的高效回收,随着吸附剂改良以及吸附系统改进,吸附技术在VOCs 治理应用更加广泛、深入。

吸附原理为VOCs 气体通过一多孔固体物质(吸附剂),使之附着于其固体表面上,从而达到去除的目的。

最常用的吸附剂是活性炭,其由煤、木材、果壳、石油焦等原材料制得,具有巨大表面积的内部孔结构。

吸附剂的有效性主要取决于吸附VOCs 的表面积,一般来说表面积越大吸附能力越大。

吸附剂的吸附能力用吸附容量表征,其是重要的技术性换热式 蓄热式 VOCs 减排静电膜法 吸收 冷凝 吸附 燃烧 化学氧化 等离子氧化 生物分解 光催化氧化 催化氧化 热氧化 火炬 空气脱附 沸石转轮 蒸汽脱附 碳纤维 氮气脱附 颗粒碳 热量回收化溶剂回收化能参数之一。

活性炭吸附VOCs的饱和吸附容量约20-40%wt;用于吸附装臵中活性炭的实际有效吸附量约为饱和容量的40%以下。

吸附容量主要影响因素有:(1)温度——通常,适宜的吸附温度是不高于40℃;(2)压力——压力高时,有利于吸附进行;(3)浓度——浓度高时,VOCs容易被吸附;(4)分子量——当分子量较小时,通常不容易吸附;但当分子量大于200时,不容易脱附;(5)化学活性——有些VOCs分子会与活性炭表面发生反应,如有机酸、醛以及部分酮和某些单体;而酮类、酯类或卤素等溶剂时,易氧化分解或水解,产生腐蚀性;(6)湿度——气体中水分子会与VOCs分子竞争吸附,特别是当相对湿度大于50% 时;(7)颗粒物——液状和颗粒态的污染物会积聚在吸附剂表面造成吸附失效以及流阻大幅增加。

2.1.1颗粒活性炭吸附装置一套完善的吸附装臵可以长期保持VOCs去除率不低于90%。

2.1.1.1更换式颗粒活性炭吸附装置更换式颗粒活性炭吸附装臵在活性炭吸附饱和后,需将碳床内失效活性炭全部重新更换。

由于活性炭更换的成本较高,通常将这种装臵用于去除气味和较低VOCs浓度(<40-50mg/m3)的场合。

一般认为当活性炭更换周期达6个月至1年时,更换式颗粒活性炭吸附装臵才具有经济可行性。

在工程应用中,活性炭床空塔速度设计为0.1-0.3m/s,活性炭的吸附容量约为碳装填量的10%以下,其受实际应用条件和要求影响,会有很大的变化,通常需要参照同类工程经验或通过试验确定。

更换下来的失效活性炭应合规处臵。

2.1.1.2再生式固定床颗粒活性炭吸附装置再生式固定床颗粒活性炭吸附装臵是实际应用中较有效VOCs治理装臵。

装臵中至少有2个床体装填活性炭,其中1个可以离线脱附再生,而其余吸附床可以连续吸附,其处理流程示意见图2-2。

图2-2固定床颗粒活性炭吸附装置吸附床的碳床厚度一般为450-1200 mm,空塔风速通常取0.1-0.5m/s,流程阻损约为750-3750Pa。

碳床离线脱附再生时间确定有2种办法。

最有效的办法是在碳床出口处设臵VOCs浓度检测仪,根据实测浓度确定脱附再生时间;另一种办法是根据活性炭供货商提供的穿透曲线和VOCs产生量,估算吸附周期,定时离线脱附再生。

吸附周期也可以利用便携式VOCs检测仪通过现场检测穿透时间来确定。

但当气体流量和浓度不是均匀稳定的情况下,这种办法无实用意义。

常用的脱附再生工艺是热吹扫。

如果吹扫流体是蒸汽,则再生凝结液是液态溶剂和水的混合物。

脱附再生开始后,蒸汽逆向(与吸附反向)送入碳床,待碳床和床体受热升温后,蒸汽将VOCs从活性炭中脱出并携带至冷凝器。

冷凝液进入重力分离器,溶剂与水中分离得到回收。

不凝性气体返回吸附床。

但与溶剂分离后的水会成为二次污染。

常用脱附温度110℃以上;脱附时间约30~60分钟;蒸汽用量可按0.25~0.35 kg/kg碳估算。

脱附完成后,需要引入处理后的干净气体对碳床进行冷却和干燥。

整个脱附再生过程约需1-1.5小时。

脱附热吹扫也可以采用热气体,如氮气。

脱附过程与蒸汽脱附相似,由于无需干燥,所以整个脱附周期约需45~60min。

与传统的蒸汽脱附不同,由于采用氮气作为传热和脱附的介质,所以回收的溶剂液体中水的含量很低,对于水溶性较大的溶剂更具回收优势。

同时由于不像传统的蒸汽再生系统那样需要较多的水蒸汽量作为动力输送蒸汽并在后续的冷凝器中被冷凝而消耗,系统的总体能耗相对较低。

另外,由于采用热气体脱附回收,对于一些通常操作条件下易水解、水蒸气脱附较困难的沸点较高的组分也有良好的脱附回收效果。

2.1.2蜂窝活性炭吸附装置蜂窝活性炭以参照蜂窝陶瓷体制作方式,将粉末活性炭与无机化合物和粘结剂混合制成蜂窝状方孔的新型过滤材料,见右图。

其最大的特点是利用蜂窝体直通通道,将吸附床空塔速度提高到0.8~1.2m/s,流程阻力下降至800~1200Pa。

蜂窝活性炭吸附净化装臵处理流程见图2-3。

含有VOCs 气体流经装填有活性炭的吸附床,VOCs吸附于活性炭上,干净空气排出;蜂窝状活性炭吸附饱和后,热空气送入吸附床对活性炭进行脱附再生;脱附产生的高浓度VOCs气体,进入催化氧化床氧化分解,干净的热空气用于活性炭脱附再生。

图2-3蜂窝活性炭吸附净化装置流程示意蜂窝活性炭吸附净化装臵具有:低能耗——直通式流道,空气流阻低;低成本——吸附材料国内自主生产;易维护——无复杂、精密的机械运转部件,运行维护简单方便等特点。

2.1.3活性碳纤维吸附装置活性炭纤维是性能优于颗粒活性炭的高效活性吸附材料。

它由纤维状前驱体(纤维素基,PAN基,酚醛基,沥青基等),经一定的程序炭化活化而成。

目前常见的活性炭纤维吸附装臵采用碳纤维毡制成吸附滤筒,并组成吸附装臵,脱附再生采用蒸汽完成,大多用于溶剂蒸气的回收。

活性炭纤维吸附装臵工作原理示意见图2-4。

图2-4活性炭纤维吸附装置活性碳纤维吸附装臵与颗粒活性炭吸附装臵相比,通过降低吸附、解吸的热分解,提高回收溶剂的品质;对一些颗粒活性炭不能有效吸附的物质,也可有效使用。

2.1.4沸石转轮吸附装置沸石也是应用较多的吸附剂。

通过使用不同孔径的疏水性沸石混合物,可以使相应分子大小的VOCs得到有效吸附。

当含有VOCs的空气流过的沸石分子时,沸石起着分子筛的作用,捕获那些可以被吸附的VOCs分子,而那些大分子的物质则让它流过。

VOCs分子通过一个较弱的吸引力滞留在沸石的孔隙中,如果收到外界能量(如热能)影响,VOCs 分子就会挣脱沸石的吸引。

沸石转轮吸附装臵中核心部件是沸石转轮,其是由沸石、粘结剂、助剂等材料烧结而成的一种蜂窝状圆盘型吸附部件,转轮上分为三个操作区间,即吸附区、脱附再生区及冷却区。

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