第十章挥发性有机物污染控制
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Q — 燃烧时放出的热量
每mol燃料燃烧时放出的热量称为燃烧热（kJ/mol）。
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
2. 燃烧动力学
单位时间VOCs减少
dcVOCs dt
vkcV nOCscO m2
多数情况下， 氧气浓度远高于VOCs浓度
vdcVOCs dt
kcVnOCs
或：cc0ex k p (t [t0)]
8.2 蒸气压及蒸发
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，越容易挥发。
空气中VOCs的含量低，可视为理想气体，拉乌尔
定律
yi
xi
pi P
yi — 气相中 i 组分的摩尔分数；
xi — 液体中 i 组分的摩尔分数；
p — 纯组分 i 的蒸汽压；
P — 总压。
A、B、C — 经验常数，由实验确定；
8.2 蒸气压及蒸发
挥发的后果
容易发生汽化，进入大气环境，引起污染； 部分有机物在室温时的蒸气压大于大气压，会剧烈沸腾（乙烷
、丙烷、丁烷）； 作为燃料用的有机物如汽油，液化气等，在装卸、运输过程中
都会因挥发排出大量的VOCs
溶解度与排放的关系
主要设计指标 液气比 塔径 塔高
8.6 冷凝法控制VOCs污染
冷凝法利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压的 性质，采用降低温度、提高系统的压力或者既降低温 度又提高压力的方法，使处于蒸气状态的污染物冷凝 并与废气分离。
该方法适用于处理废气体积分数在10-2以上的有机蒸 气。
一般作为其它方法净化高浓度废气的前处理，以降低 有机物负荷，回收有机物。
8.3 VOCs污染预防
控制技术和措施
固定顶罐 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。 蒸气回收系统
加油站油气回收
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
用燃烧方法将有害气体、蒸汽、液体或烟尘转化为无 害物质的过程称为燃烧法净化，也称焚烧法。
第十章挥发性有机物污染控制
8.1 VOCs定义及排放源
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 ；
具有的特殊气味能导致人体呈现种种不适应,并具 有毒性、刺激性、致畸致癌作用,特别是苯、甲苯 及甲醛对人体健康会造成很大的伤害。
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
配焰燃烧系统特点
燃烧器将火焰配布成为许多布点成线的小火焰，废气从火 焰周围流过去，迅速达到湍流混合。
燃烧火焰分散、混合程度高、燃烧净化效率高等特点。 但当废气贫氧，废气中含有易沉积的油焦或颗粒物。辅助
燃料为油料时，这种系统都不适用。
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
相平衡常数
m
fil0 il fig0 ig
fil0 fig0
露点温度
y1 y2 yn 1时，对应的温度为露点
K1 K2
Kn
Ki－相平衡常数
泡点温度
K1x1 K2x2 Kn xn 1时，对应温度为泡点
8.6 冷凝法控制VOCs污染
方法仅适用于净化可燃或高温分解的物质 不能回收有用物质，但可回收热量 燃烧法净化时所发生的化学反应主要是燃烧氧化和
高温下的热分解 燃烧法还可以用来消除恶臭
8.4 燃烧法控制 VOCs污染 一、VOCs燃烧转化原理及燃烧动力学
1. 燃烧反应
C8H1712.25O28CO28.5H2OQ C6H67.5O26CO23H2OQ H2S1.5O2SO2H2OQ
100 b
m
c1 c2
ci
c m －混合气体的爆炸极限
c i －i组分的爆炸极限 a , b , m －各组分的百分含量
8.4 燃烧法控制 VOCs污染 二、燃烧工艺
目前在实际中使用的燃烧净化方法有直接燃烧、热力燃适用于可燃有害组分浓度较高 或热值较高的废气
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、
8.7 吸附法控制VOCs污染
一、吸附工艺
8.7 吸附法控制VOCs污染
活性炭吸附VOCs的性能最佳 亦有部分VOCs不易解吸，不宜用活性炭吸附
8.7 吸附法控制VOCs污染
二、吸附容量
利用波拉尼曲线估算
三、多组分吸附
过程 • 各组分均等吸附于 活性炭上 • 挥发性强的物质被 弱的物质取代
在催化剂（Pt、Pd）的作用下，使废气中的有害可 燃组分完全氧化。
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
催化燃烧（Catalytic Combustion）
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
催化燃烧
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
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
K1 K1
Kn
泡点温度
Ki－相平衡常数
K 1 x 1 K 2 x 2 K n x n 1 时，对应温度为泡点
8.6 冷凝法控制VOCs污染
二、气态污染物的冷凝分类
在一定的温度和压力下，气液两相达到平衡时，任意组分i在 气相中的摩尔分数Yi 与在液相中的摩尔分数Xi之比，即：
m= Yi / Xi 当气液达到平衡时，则有：
8.2 蒸气压及蒸发
8.2 蒸气压及蒸发
气液平衡：克劳休斯－克拉佩龙热力学方程
lgp A B T
p — 与液相平衡的气体蒸汽压（mmHg）；
T — 系统温度（K）；
A、B — 由实验确定的经验常数。
通常，实验数据可用安托万方程更好地表示
：
lgpA B
(t C)
t — 温度（℃）；
8.7 吸附法控制VOCs污染
四、活性炭的吸附热
物理吸附
吸附热＝凝缩热+润湿热 估算式
q = ma n
q －吸附热， kJ/kg 炭 a －已吸附蒸气量 , m 3 /kg 炭 m ,n － 常数，表 10 - 16
8.8 生物法控制VOCs污染
生物法具有设备简单、运行费用低、较少形成二次 污染物等优点，尤其在处理低浓度、生物降解性好的 气态污染物时更有其经济性。 一、生物法控制VOCS污染原理
革新工艺的措施并不能完全控制VOCs的排放。因此， 必须采取必要的末端治理措施，减少VOCs的排放。
8.3 VOCs污染预防 三、蒸发散逸控制
1. 充入、呼吸和排空损耗
8.3 VOCs污染预防
操作损耗
当VOCs溶液在充入容器或从容器中导出时，由于温 度和气压的变化，VOCs气体逸出。
呼吸损耗 呼吸损耗--温度变化使容器产生“吸进和呼出” 而导致的有机物损耗 白天呼出，夜晚吸进 可通过在容器出口附加的蒸气保护阀来控制
8.6 冷凝法控制VOCs污染
带制冷设施的冷凝系统工艺流程图
8.6 冷凝法控制VOCs污染
一、冷凝原理
冷凝温度处于露点和泡点温度之间 越接近泡点，净化程度越高
一、气态污染物的冷凝分离
相平衡常数
m
f 0 il il
fil0
f 0 ig ig
fig0
露点温度
y1 y1 yn 1时，对应的温度为露点
适用于VOCs浓度较高、温度较低和压力较高的场 合。
吸收效果主要取决于吸收剂的吸收性能和吸收设 备的结构特征。
8.5 吸收(洗涤)法控制VOCs污染
1. 吸收工艺
8.5 吸收(洗涤)法控制VOCs污染
2.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
多数化学反应，遵循阿累尼乌斯方程
k Aexp( E ) RT
A —频率分数（实验常数）；E —活化能；R —气 体常数；T —反应温度；n —反应级数
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
3. 燃烧与爆炸
燃烧浓度极限范围＝爆炸浓度极限范围 多种可燃气体与空气混合，爆炸极限范围
cm
a
8.5 吸收(洗涤)法控制VOCs污染
二、吸收设备
用于VOCs净化的吸收装置，多数为气液相反应 器，要求气液的有效接触面积大，气液湍流度高 ，设备的压力损失小，易于操作和维护。
目前工业上常用的气液吸收设备有喷淋塔、填料 塔、板式塔、鼓泡塔。填料塔应用较广泛。
8.5 吸收(洗涤)法控制VOCs污染
进入催化燃烧装置的气体首先要经过预处理，避免催化 床层的堵塞和催化剂的 进入催化床层的气体温度必须要达到所用催化剂的起燃 温度 对放出的热量进行回收。
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
4. 燃烧工艺性能
8.5 吸收(洗涤)法控制VOCs污染
采用低挥发或不挥发溶剂对VOCs进行吸收，再利 用VOCs分子和吸收剂物理性质的差异进行分离。
76010气液平衡出口vocs分压冷凝温度76010气液平衡出口vocs分压冷凝温度相平衡常数露点温度相平衡常数露点温度时对应温度为泡点泡点温度时对应温度为泡点气液平衡关系代入上式得气液平衡关系代入上式得冷凝热冷凝温度冷凝剂类型计算冷凝器的热负荷热负荷热传递系数冷凝器尺寸第六节吸附法控制vocs污染61吸附工艺活性炭吸附vocs的性能最佳
烟尘和热辐射
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
2.热力燃烧（Thermal Combustion)
废气中可燃组分低，不能维持燃烧，在氧气 含量足够时作为助燃气体，不含氧时作为燃 烧对象；
燃烧时须燃烧其它燃料，如煤气、天然气、 油等，把废气温度提高到热力燃烧温度，使 气态污染物进行氧化，分解为CO2、H2O、 N2等；
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
2. 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
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
热力燃烧
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
热力燃烧装置 热力燃烧炉 主体结构：燃烧器、燃烧室 分两类：配焰燃烧系统、离焰燃烧系统
8.6 冷凝法控制VOCs污染
四、冷凝类型和设备
8.6 冷凝法控制VOCs污染
四、冷凝类型和设备
8.6 冷凝法控制VOCs污染
四、冷凝类型和设备
8.6 冷凝法控制VOCs污染
四、冷凝类型和设备
8.7 吸附法控制VOCs污染
含VOCs的气态混合物与多孔性固体接触，利用固 体表面的未平衡的分子吸引力或化学键力，将混合气 体中的VOCs组分吸附在固体表面，这种分离过程称为 吸附法控制VOCs污染。
离焰燃烧系统特点
高温燃气与废气的混合是分离开的； 混合效果来讲，不如配焰系统 ； 由于火焰较长，不易熄火 辅助燃料既可以使用燃料油，又可使用燃料气， 燃料气与助燃气体的流速可调幅度大，工作压力范围宽
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
3. 催化燃烧（Catalytic Combustion）
三、VOCs的冷凝
冷凝热：
n
n
n
Q cF H iziDH iyiB H ixi
i 1
i 1
i 1
计算出冷凝时所移出的热量，即可利用热 交换方程求得冷凝器的换热面积，利用热平衡 方程求得所需冷却或冷冻介质的流量。
8.6 冷凝法控制VOCs污染
四、冷凝类型和设备
接触冷凝
被冷凝气体与冷却介质直接接触 喷射塔、喷淋塔、填料塔、筛板塔
表面冷凝（间接冷却）
冷凝气体与冷却壁接触 列管式、翅管空冷、喷洒式、螺旋板 传热方程
QKAtm
8.6 冷凝法控制VOCs污染
冷凝系统的设计
给定脱除效率、出口浓度 确定冷凝温度 冷凝温度 冷凝剂类型 计算冷凝器的热负荷 热负荷＋热传递系数 冷凝器尺寸
微生物将有机成分作为碳源和能源，并将其分解为CO2和H2O 。 VOCs首先经历由气相到固/液相的传质过程，然后才在固/液 相中被微生物降解。
2）末端治理为主的控制性措施
8.3 VOCs污染预防
8.3 VOCs污染预防
一 高性能环保产品的替代
8.3 VOCs污染预防 二、工艺改革
通过工艺改革以减少VOCs的形成比末端治理措施更为 经济有效。
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
石油及石化生产过程：回收利用放空气体 由于受经济、技术等因素的制约，寻找VOCs替代品和
大部分VOCs微溶于水，通过相分离或滗析法去除； 去除的水中含有少量的溶解性碳氢化合物，需进一步处理； 溶解性的差异，使得极性VOCs容易通过洗涤去除；
8.2 蒸气压及蒸发
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
每mol燃料燃烧时放出的热量称为燃烧热（kJ/mol）。
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
2. 燃烧动力学
单位时间VOCs减少
dcVOCs dt
vkcV nOCscO m2
多数情况下， 氧气浓度远高于VOCs浓度
vdcVOCs dt
kcVnOCs
或：cc0ex k p (t [t0)]
8.2 蒸气压及蒸发
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，越容易挥发。
空气中VOCs的含量低，可视为理想气体，拉乌尔
定律
yi
xi
pi P
yi — 气相中 i 组分的摩尔分数；
xi — 液体中 i 组分的摩尔分数；
p — 纯组分 i 的蒸汽压；
P — 总压。
A、B、C — 经验常数，由实验确定；
8.2 蒸气压及蒸发
挥发的后果
容易发生汽化，进入大气环境，引起污染； 部分有机物在室温时的蒸气压大于大气压，会剧烈沸腾（乙烷
、丙烷、丁烷）； 作为燃料用的有机物如汽油，液化气等，在装卸、运输过程中
都会因挥发排出大量的VOCs
溶解度与排放的关系
主要设计指标 液气比 塔径 塔高
8.6 冷凝法控制VOCs污染
冷凝法利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压的 性质，采用降低温度、提高系统的压力或者既降低温 度又提高压力的方法，使处于蒸气状态的污染物冷凝 并与废气分离。
该方法适用于处理废气体积分数在10-2以上的有机蒸 气。
一般作为其它方法净化高浓度废气的前处理，以降低 有机物负荷，回收有机物。
8.3 VOCs污染预防
控制技术和措施
固定顶罐 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。 蒸气回收系统
加油站油气回收
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
用燃烧方法将有害气体、蒸汽、液体或烟尘转化为无 害物质的过程称为燃烧法净化，也称焚烧法。
第十章挥发性有机物污染控制
8.1 VOCs定义及排放源
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 ；
具有的特殊气味能导致人体呈现种种不适应,并具 有毒性、刺激性、致畸致癌作用,特别是苯、甲苯 及甲醛对人体健康会造成很大的伤害。
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
配焰燃烧系统特点
燃烧器将火焰配布成为许多布点成线的小火焰，废气从火 焰周围流过去，迅速达到湍流混合。
燃烧火焰分散、混合程度高、燃烧净化效率高等特点。 但当废气贫氧，废气中含有易沉积的油焦或颗粒物。辅助
燃料为油料时，这种系统都不适用。
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
相平衡常数
m
fil0 il fig0 ig
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露点温度
y1 y2 yn 1时，对应的温度为露点
K1 K2
Kn
Ki－相平衡常数
泡点温度
K1x1 K2x2 Kn xn 1时，对应温度为泡点
8.6 冷凝法控制VOCs污染
方法仅适用于净化可燃或高温分解的物质 不能回收有用物质，但可回收热量 燃烧法净化时所发生的化学反应主要是燃烧氧化和
高温下的热分解 燃烧法还可以用来消除恶臭
8.4 燃烧法控制 VOCs污染 一、VOCs燃烧转化原理及燃烧动力学
1. 燃烧反应
C8H1712.25O28CO28.5H2OQ C6H67.5O26CO23H2OQ H2S1.5O2SO2H2OQ
100 b
m
c1 c2
ci
c m －混合气体的爆炸极限
c i －i组分的爆炸极限 a , b , m －各组分的百分含量
8.4 燃烧法控制 VOCs污染 二、燃烧工艺
目前在实际中使用的燃烧净化方法有直接燃烧、热力燃适用于可燃有害组分浓度较高 或热值较高的废气
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、
8.7 吸附法控制VOCs污染
一、吸附工艺
8.7 吸附法控制VOCs污染
活性炭吸附VOCs的性能最佳 亦有部分VOCs不易解吸，不宜用活性炭吸附
8.7 吸附法控制VOCs污染
二、吸附容量
利用波拉尼曲线估算
三、多组分吸附
过程 • 各组分均等吸附于 活性炭上 • 挥发性强的物质被 弱的物质取代
在催化剂（Pt、Pd）的作用下，使废气中的有害可 燃组分完全氧化。
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
催化燃烧（Catalytic Combustion）
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
催化燃烧
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
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
K1 K1
Kn
泡点温度
Ki－相平衡常数
K 1 x 1 K 2 x 2 K n x n 1 时，对应温度为泡点
8.6 冷凝法控制VOCs污染
二、气态污染物的冷凝分类
在一定的温度和压力下，气液两相达到平衡时，任意组分i在 气相中的摩尔分数Yi 与在液相中的摩尔分数Xi之比，即：
m= Yi / Xi 当气液达到平衡时，则有：
8.2 蒸气压及蒸发
8.2 蒸气压及蒸发
气液平衡：克劳休斯－克拉佩龙热力学方程
lgp A B T
p — 与液相平衡的气体蒸汽压（mmHg）；
T — 系统温度（K）；
A、B — 由实验确定的经验常数。
通常，实验数据可用安托万方程更好地表示
：
lgpA B
(t C)
t — 温度（℃）；
8.7 吸附法控制VOCs污染
四、活性炭的吸附热
物理吸附
吸附热＝凝缩热+润湿热 估算式
q = ma n
q －吸附热， kJ/kg 炭 a －已吸附蒸气量 , m 3 /kg 炭 m ,n － 常数，表 10 - 16
8.8 生物法控制VOCs污染
生物法具有设备简单、运行费用低、较少形成二次 污染物等优点，尤其在处理低浓度、生物降解性好的 气态污染物时更有其经济性。 一、生物法控制VOCS污染原理
革新工艺的措施并不能完全控制VOCs的排放。因此， 必须采取必要的末端治理措施，减少VOCs的排放。
8.3 VOCs污染预防 三、蒸发散逸控制
1. 充入、呼吸和排空损耗
8.3 VOCs污染预防
操作损耗
当VOCs溶液在充入容器或从容器中导出时，由于温 度和气压的变化，VOCs气体逸出。
呼吸损耗 呼吸损耗--温度变化使容器产生“吸进和呼出” 而导致的有机物损耗 白天呼出，夜晚吸进 可通过在容器出口附加的蒸气保护阀来控制
8.6 冷凝法控制VOCs污染
带制冷设施的冷凝系统工艺流程图
8.6 冷凝法控制VOCs污染
一、冷凝原理
冷凝温度处于露点和泡点温度之间 越接近泡点，净化程度越高
一、气态污染物的冷凝分离
相平衡常数
m
f 0 il il
fil0
f 0 ig ig
fig0
露点温度
y1 y1 yn 1时，对应的温度为露点
适用于VOCs浓度较高、温度较低和压力较高的场 合。
吸收效果主要取决于吸收剂的吸收性能和吸收设 备的结构特征。
8.5 吸收(洗涤)法控制VOCs污染
1. 吸收工艺
8.5 吸收(洗涤)法控制VOCs污染
2.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
多数化学反应，遵循阿累尼乌斯方程
k Aexp( E ) RT
A —频率分数（实验常数）；E —活化能；R —气 体常数；T —反应温度；n —反应级数
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
3. 燃烧与爆炸
燃烧浓度极限范围＝爆炸浓度极限范围 多种可燃气体与空气混合，爆炸极限范围
cm
a
8.5 吸收(洗涤)法控制VOCs污染
二、吸收设备
用于VOCs净化的吸收装置，多数为气液相反应 器，要求气液的有效接触面积大，气液湍流度高 ，设备的压力损失小，易于操作和维护。
目前工业上常用的气液吸收设备有喷淋塔、填料 塔、板式塔、鼓泡塔。填料塔应用较广泛。
8.5 吸收(洗涤)法控制VOCs污染
进入催化燃烧装置的气体首先要经过预处理，避免催化 床层的堵塞和催化剂的 进入催化床层的气体温度必须要达到所用催化剂的起燃 温度 对放出的热量进行回收。
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
4. 燃烧工艺性能
8.5 吸收(洗涤)法控制VOCs污染
采用低挥发或不挥发溶剂对VOCs进行吸收，再利 用VOCs分子和吸收剂物理性质的差异进行分离。
76010气液平衡出口vocs分压冷凝温度76010气液平衡出口vocs分压冷凝温度相平衡常数露点温度相平衡常数露点温度时对应温度为泡点泡点温度时对应温度为泡点气液平衡关系代入上式得气液平衡关系代入上式得冷凝热冷凝温度冷凝剂类型计算冷凝器的热负荷热负荷热传递系数冷凝器尺寸第六节吸附法控制vocs污染61吸附工艺活性炭吸附vocs的性能最佳
烟尘和热辐射
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
2.热力燃烧（Thermal Combustion)
废气中可燃组分低，不能维持燃烧，在氧气 含量足够时作为助燃气体，不含氧时作为燃 烧对象；
燃烧时须燃烧其它燃料，如煤气、天然气、 油等，把废气温度提高到热力燃烧温度，使 气态污染物进行氧化，分解为CO2、H2O、 N2等；
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
2. 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
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
热力燃烧
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
热力燃烧装置 热力燃烧炉 主体结构：燃烧器、燃烧室 分两类：配焰燃烧系统、离焰燃烧系统
8.6 冷凝法控制VOCs污染
四、冷凝类型和设备
8.6 冷凝法控制VOCs污染
四、冷凝类型和设备
8.6 冷凝法控制VOCs污染
四、冷凝类型和设备
8.6 冷凝法控制VOCs污染
四、冷凝类型和设备
8.7 吸附法控制VOCs污染
含VOCs的气态混合物与多孔性固体接触，利用固 体表面的未平衡的分子吸引力或化学键力，将混合气 体中的VOCs组分吸附在固体表面，这种分离过程称为 吸附法控制VOCs污染。
离焰燃烧系统特点
高温燃气与废气的混合是分离开的； 混合效果来讲，不如配焰系统 ； 由于火焰较长，不易熄火 辅助燃料既可以使用燃料油，又可使用燃料气， 燃料气与助燃气体的流速可调幅度大，工作压力范围宽
8.4 燃烧法控制 VOCs污染
3. 催化燃烧（Catalytic Combustion）
三、VOCs的冷凝
冷凝热：
n
n
n
Q cF H iziDH iyiB H ixi
i 1
i 1
i 1
计算出冷凝时所移出的热量，即可利用热 交换方程求得冷凝器的换热面积，利用热平衡 方程求得所需冷却或冷冻介质的流量。
8.6 冷凝法控制VOCs污染
四、冷凝类型和设备
接触冷凝
被冷凝气体与冷却介质直接接触 喷射塔、喷淋塔、填料塔、筛板塔
表面冷凝（间接冷却）
冷凝气体与冷却壁接触 列管式、翅管空冷、喷洒式、螺旋板 传热方程
QKAtm
8.6 冷凝法控制VOCs污染
冷凝系统的设计
给定脱除效率、出口浓度 确定冷凝温度 冷凝温度 冷凝剂类型 计算冷凝器的热负荷 热负荷＋热传递系数 冷凝器尺寸
微生物将有机成分作为碳源和能源，并将其分解为CO2和H2O 。 VOCs首先经历由气相到固/液相的传质过程，然后才在固/液 相中被微生物降解。
2）末端治理为主的控制性措施
8.3 VOCs污染预防
8.3 VOCs污染预防
一 高性能环保产品的替代
8.3 VOCs污染预防 二、工艺改革
通过工艺改革以减少VOCs的形成比末端治理措施更为 经济有效。
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
石油及石化生产过程：回收利用放空气体 由于受经济、技术等因素的制约，寻找VOCs替代品和
大部分VOCs微溶于水，通过相分离或滗析法去除； 去除的水中含有少量的溶解性碳氢化合物，需进一步处理； 溶解性的差异，使得极性VOCs容易通过洗涤去除；
8.2 蒸气压及蒸发
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