工业VOC治理措施专题讲座PPT

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枯烯
90
邻二氯苯
16
甲基溶纤剂
41
2 - 甲基 - 1 - 丁烯
66
氯乙烷
91
氯苯
17
正己烷
42
正庚烷
67
三氯乙烷
92
甲酸甲酯
18
正丁醇
43
二环己烷
68
丙烯腈
93
三乙胺
19
正戊烷
44
N ,N - 二甲基酰胺
69
四氢呋喃
94
3 - 甲基 - 庚烷
20
顺式 - 2 - 丁烯
45
反式 - 2 - 戊烯
1.3.2 WHO(世界卫生组织)规定的分类方法
沸点
名称
VOC举例与沸点
沸点<5 0℃
高挥发性有机化合物(WOC)
甲烷(-161℃)、甲醛(-21℃)、甲硫醇(6℃)、乙醛(20℃)、二氯甲烷(40℃)
5 0℃≤沸点<26 0℃
挥发性有机化合物(VOC)
乙酸乙酯(77℃)、乙醇(78℃)、苯(80℃)、 甲乙酮(80℃)、 甲苯 (110℃)、三氯乙烷(113℃)、 二甲苯(140℃)、 苧烯(178℃)、 烟碱(247℃)
1.4.5 粘贴纸等 在不干胶等纸、布单面或双面涂胶过程中 ,也有大量 VOCs类排放。 1.4.6 合成树脂包装材料 以合成树脂、金属箔、纸、布等为原料制作包装材料都使用粘合剂和粘合助剂。此外 ,塑料膜、聚乙烯树脂膜、易拉罐等包装材料的表面说明印制 ,图案的喷涂印制等都使用 VOCs ,也必须经干燥将 VOCs分解后排放。 1.4.7 印刷 彩色印刷 ,前述的包装材料印刷纸器、建材表面印刷等也有 VOCs排放。 1.4.8 工业用 VOCs清洗设施 指用 VOCs类作为清洗剂对机械、器皿、金属材料等脱脂清洗设施。又分为浸渍洗涤、喷洗、蒸发清洗等过程。由于工艺较多 ,只对其干燥排放设施进行监控。这里不包括用表面活性剂的清洗工艺。
1.4.3 涂装工序的干燥设施 涂料使用的溶剂中 VOCs 蒸发后的干燥设施与涂装工序 VOCs排放形态不同 ,制定标准时也应有所区别。 (1)干燥工序中一般都有加热分解 VOCs 的设施。 (2)在喷涂、浸渍过程中 VOCs 类大量挥发 ,而干燥或焚烧之后排放口的 VOC一s般浓度较低。 (3)电涂装是将水溶性涂料涂在导电性物体表面 ,这种工艺一般 VOCs排放浓度较低。 (4)日本对涂装工序干燥设施的 VOC 排放标准定为 600ppm。而木材制品中天然 VOC 含量较高 ,排放限值定为 1000ppm。 1.4.4 电子行业 电路板、集成电路、芯片、显示屏生产等电子行业是 VOC 排放量较大的产业之一。必须将排放的 VOCs经干燥、焚烧、吸附后才能排放。
醋酸丙酯50ຫໍສະໝຸດ 苯752 ,4 - 二甲基戊烷
100
3 - 氯 - 1 ,2 - 环氧丙烷
臭气强度
0级
1级
2级
2.5级
3级
3.5级
4级
感受
感觉不到臭味
勉强感受到臭味
易感到微弱臭味
感觉到明显臭味
感到较强臭味
甲硫醇
<0.0001
0.0001
0.0007
0.002
0.004
0.01
0.03
1.4.9 有机化学品储罐及汽油、原油、柴油等挥发性油类等储罐。 这里的储罐还包括在 371.8 ℃蒸汽压超过20kPa 的 VOC储罐。 密闭性储罐在常温、常压下储存挥发性强的有机物 ,当罐内压力增大时设置安全阀自动开启 ,以防爆炸发生。 浮顶式储罐是随着浮筒内溶液的进出使浮顶上下移动 ,液面上部并未设置 VOCs 蒸发的空间 ,因此是抑制 VOC排放的储存方式。 1.4.10 石油炼制与石油化工、煤炭加工与转化等含VOCs原料的生产行业
26 0℃≤沸点<400℃
半挥发性有机化合物(SVOC)
毒死蜱(290℃)、邻苯二甲酸二丁酯 (340℃)、邻苯二甲酸二(2-以已基) 酯(390℃
400℃≤沸点
颗粒状有机化合物(POM)
多氯联苯(PCB).苯并芘
小结
VOC是指室温下饱和蒸气压超过了133.32pa的有机物,其沸点在50℃至250℃,在常温下可以蒸发的形式存在于空气中,它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味性,会影响皮肤和黏膜,对人体产生急性损害。 VOC的主要成分有: 烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,它包括:苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。
分析: (1)美国的定义,对沸点初馏点不作限定,强调参加大气光化学反应。不参加大气光化学反应的就叫作豁免溶剂,如丙酮、四氯乙烷等; (2)世界卫生组织和巴斯夫则对沸点或初馏点作限定,不管其是否参加大气光化学反应; (3)国际标准ISO 4618/1-1998和德国DIN 55649-2000标准对沸点初馏点不作限定,也不管是否参加大气光化学反应,只强调在常温常压下能自发挥发。 总结: (1)一类是普通意义上的VOCs定义,只说明什么是挥发性有机物,或者是在什么条件下是挥发性有机物; (2)另一类是环保意义上的定义,也就是说,是活泼的那一类挥发性有机物,即会产生危害的那一类挥发性有机物。
1.4.1 以 VOCs类作溶剂的化学产品生产及其干燥设施 (1)有机化工产品、化学纤维、涂料等生产 ,以VOCs类为溶剂、原料 ,生产的中间体或产品、副产品属 VOCs类的生产设施。 (2)VOC s类蒸发、干燥设施或经焚烧、吸附后的治理设施。 1.4.2 涂装设施 (1)产品表面用漆或涂料保护、装修或特殊漆膜的生产工艺。这类 VOCs 排放源较多 ,如:防锈涂料、防污涂料、发光涂料、绝缘涂料、导电涂料、半导体用涂料、磁性涂料及耐火、防火、降噪声涂料等。粉体涂料、紫外线硬化型涂料、电子线路硬化型涂料等 ,此外部分水溶性涂料也含 VOCs 类污染物。 (2)以喷射方式使涂料雾化的喷涂工艺 ,或以浸渍方式涂层的工艺中对排放的 VOCs 加热分解、吸附设施的排放口。 汽车行业涂装使用水溶性涂料时 ,日本的排放标准定为 700ppm。
1.4 VOCs的排放源
工业源主要包括石油炼制与石油化工、煤炭加工与转化等含VOCs原料的生产行业,油类(燃油、溶剂等)储存、运输和销售过程,涂料、油墨、胶粘剂、农药等以VOCs为原料的生产行业,涂装、印刷、粘合、工业清洗等含VOCs产品的使用过程; 生活源包括建筑装饰装修、餐饮服务和服装干洗。 石油和天然气开采业、制药工业以及机动车排放的VOCs污染防治可分别参照相应的污染防治技术政策
工业VOCs辨识及治理措施研究
交流提纲
1、VOCs分类及危害 2、工业VOCs辨识 3、工业VOCs排放标准 4、工业VOCs治理方法 5、国家工业VOCs治理愿景
1.1 挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)定义
1) 美国ASTM (美国材料与试验协会)D3960-98的定义:任何能参加大气光化学反应的有机化合物。 2) 美国联邦环保署(EPA)的定义:挥发性有机化合物是除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外,任何参加大气光化学反应的碳化合物。 3 )按照世界卫生组织(WHO,1989)的定义:挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds, VOC)是指沸点范围在50~260℃之间,室温下饱和蒸气压超过133.32Pa,在常温下以蒸气形式存在于空气中的一类有机物。按挥发性有机化合物化学结构可进一步分为8类:烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他化合物。 4 )有关色漆和清漆通用术语的国际标准ISO 4618/1-1998和德国DIN 55649-2000标准对VOC的定义:原则上,在常温常在常温常压下,任何能自发挥发的有机液体和/或固体
VOCs的种类:
VOC包含各种可于室温下挥发的有机化合物,在一般的室内环境中有着100种以上的VOC。 主要成分有:苯系物、有机氯化物、氟利昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。 其中常见的VOC种类有甲苯(Toluene)、二甲苯 (Xylene)、对-二氯苯 (para-dichlorobenzene)、乙苯 (Ethyl benzene)、 苯乙烯(Styrene)、甲醛 (Formaldehyde)、乙醛 (Acetaldehyde)等。 苯、甲苯、卤代烯烃(三氯乙烯、二氯乙烯) 等已被怀疑或确定为致癌物质。
1
甲苯
26
反式 - 2 - 丁烯
51
异佛尔酮
76
环氧丙烷
2
二甲苯
27
乙基溶纤剂
52
环己酮
77
氯仿
3
1,3 ,5 - 三甲苯
28
十一烷
53
乙醇
78
溴甲烷
4
醋酸乙酯
29
壬烷
54
甲基环庚烷
79
二戊烯
5
癸烷
30
丙二醇甲基醚乙酸
55
醋酸乙烯酯
80
1 - 庚烯
60
异丙基溶纤剂
85
异戊二烯
11
三氯乙烯
36
甲基戊基甲酮
61
1 ,2 - 二氯乙烷
86
乙醛
12
异丙醇
37
甲基 - n - 丁酮
62
氯乙烯
87
1 ,2 - 二氯丙烷
13
醋酸丁酯
38
氯甲烷
63
四氟乙烯
88
甲基乙酸溶纤剂
14
丙酮
39
苯甲醇
64
乙苯
89
环氧乙烷
15
甲基异丁基酮
40
环戊酮
65
0.4
0.8
2
4
1.2 VOCs的危害:
VOCs在室外太阳光和热的作用下能参与氧化氮反应并形成臭氧,臭氧导致空气质量变差并且是夏季烟雾主要组分。 VOCs在室内对人体的影响可分为三种类型: 一是气味和感官,包括感官刺激,感觉干燥; 二是粘膜刺激和其它系统毒性导致的病态,刺激眼粘膜、鼻粘膜、呼吸道和皮肤等,VOCs很容易通过血液-大脑的障碍,从而导致中枢神经系统受到抑制,使人产生头痛、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感觉; 三是基因毒性和致癌性。 当然,VOC对人的影响与其浓度有关。
1.3 VOCs分类
1.3.1 VOCs对生理作用产生的毒性可以进行如下分类 1). 损害神经的溶剂,如伯醇类(甲醇除外)、醚类、醛类、酮类、部分酯类、苄醇类等; 2). 肺中毒溶剂,如羧基甲酯类、甲酸酯类; 3). 血液中毒溶剂,如苯及其衍生物、乙二醇类; 4). 肝脏及新陈代谢中毒的溶剂,如卤代烃类; 5). 肾脏中毒的溶剂,如四氯乙烷及乙二醇类
70
乙二醇甲基醚
95
苯酚
21
异丁醇
46
顺式- 2 - 戊烯
71
溴丙烷
96

22
丙二醇甲基醚
47
苯乙烯
72
甲基丙烯酸甲酯
97
丙烯酸甲酯
23
四氯乙烯
48
N - 甲基 - 2 - 吡咯烷酮
73
1 ,3 - 丁二烯
98
环己胺
24
环己烷
49
乙基乙酸溶纤剂
74
1 ,1 - 二氯乙烯
99
甲醛
25
2、工业VOCs识别 2.1 区域辨识
5 )德国DIN 55649-2000标准在测定VOC含量时,又做了一个限定,即在通常压力条件下,沸点或初馏点低于或等于250℃的任何有机化合物。 6 )炼油与石油化学工业大气污染物排放标准 DB11/ 447-2007定义为:在20℃条件下蒸气压大于或等于0.01 kPa,或者特定适用条件下具有相应挥发性的全部有机化合物的统称。 7 )巴斯夫公司则认为,最方便和最常见的方法是根据沸点来界定哪些物质属于VOC,而最普遍的共识认为VOC是指那些沸点等于或低于250℃的化学物质。 8 )室内空气质量标准GB/T18883-2002总挥发性有机化合物定义为:利用Tenax GC或Tenax TA采样,非极性色谱柱(极性指数小于<=3)进行分析,保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物。 9) 国标《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》中VOC含量的定义是:“涂料中总挥发物含量扣减水分含量,即为涂料中挥发性有机化合物含量。”
6
甲醇
31
2 - 甲基戊烷
56
3 - 甲基己烷
81
1 ,4 - 二氧六环
7
二氯甲烷
32
乙二醇
57
2 ,3 - 二甲基丁烷
82
乙腈
8
甲基乙基酮
33
2 - 甲基 - 2 - 丁烯
58
2 ,2 - 二甲基丁烷
83
氯丙烯
9
正丁烷
34
乙基环己烷
59
甲基环己烷
84
丙烯酸
10
异丁烷
35
萘满
甲基硫
<0.0001
0.0001
0.002
0.01
0.05
0.2
0.8
甲二硫
<0.003
0.003
0.003
0.009
0.03
0.1
0.3
丙烯醛
<0.002
0.002
0.01
0.05
0.1
0.5
1
三甲胺
<0.0001
0.0001
0.0001
0.005
0.02
0.07
0.2
苯乙烯
<0.03
0.03
0.2
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