挥发性有机物(VOCs)控制技术及其基本原理

冷凝法也经常 搭配其它控制 技术，例如:焚 化、吸附、洗
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
典型工艺
废 应并将污染成份去除干净气体 气 吸附塔
冷凝器
活性碳床
风机
适用范围
活性碳床
低压蒸汽 废 水
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
蜂窝 状的 陶瓷 蓄热 体
蓄热催化燃烧（RCO）
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
7 其它无5 机盐类生物滤
4
床法
1
6
23
1 廢氣 2 低壓送風機
(200 mmAq) 3 調濕塔
4 生物濾床(濾料厚<1m) 5 排氣 6 排水
环境
一、VOCs介绍
人体
总量
我国VO单C位s现面积状 山东 79.6万t
江苏 51.3万t
浙江 52.7万t
天津 上海
广东
• 东部地区＞ 中部地区＞ 西部地区
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 工业排放巨大!
陈颖. 我国工业源VOCs行业排放特征及未来趋势研究
7 調濕水霧
生物濾床排氣處理系适統 用范围
排排氣氣
5.0m
進氣 1.0m
進氣
0.85
m
0.0m
吸收塔
生物洗 涤塔
循環幫浦 鼓風機
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
物有包机括硫：化碳物氢、氧有等组机无成氮机的化类各物等、类优硫有化机点氢物及、–氨简能 用气单耗 低低、费 缺点
– 氧化完全
活性污泥曝氣槽
– 能量利用率 低
– 速率慢 – 光催化剂失
销毁技术——（4）光催化降 解法
原理
光催化剂纳米粒子（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
的优氧点化还–原各条常能种件温力污温常，染和压将物，光摧催毁化剂表面的
、了解熟悉VOCs的氧化控制技术和基本原理
二、VOCs典型治理技术
• 回收技 术
• 销毁技 术
组合技 术
二、VOCs典型治理技术
1.热力焚烧
回收技
销法毁技
物 理 方 法
术 1.吸收 化
2.催化术燃烧
法
ห้องสมุดไป่ตู้
/
学
2.冷凝
生 化
法
方
法
3.生物降解 法
传统 技术
3.吸附 法 法
4.光催化降 解法
新型 技术
VO Cs
烯烃类、卤烃类、 酯类、醛类、酮类 和其它化合物等8
分类类
常压下沸点在
50自~然26源0℃：以内
极植 火容被灾易排、挥放野发、生的森动有林 物机 排放化和合湿物地厌氧 过程等
人为源：
来源
移动源和固定源 固定源：生活源
和工业源
郝吉明,马广大.大气污染控制工程北京: 高等教育
• 危害
较低浓度VOCs（一般在
500~3000mg/m3 之间）
温度范围400～600℃,更节
能安全，不产生NOX RTO>800℃，NOX二次污
染物
蓄热催化燃烧一体化设备
-能效热比回优高收；点效：率>9蓄0%热体
-节省空间；
要求
-节约材料用 量； -简化系统控
低热膨胀 系数
表面积大
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 回收价处值理的成V本O较Cs高的，处故理通。常
VOCs浓度≥ 5000 ppm ，方才适用冷凝处
理，其效率介于50 ～ 85 %之间；浓度≥ 1 % 以上时，则回收效率可
VOC回 收
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
分子筛膜
态高
适用范分材子料围
适用于高浓度VOCs，回收
效率高于97%
优回点收组分 缺点
高效
成本较高 膜污染
可集成其
膜的稳定性差
原销理毁技术——（1）热力焚烧法
燃烧氧化VOCs，转化为 CO2排放。
挥发性有机物氧化控制技术及其基 本原理
VOCs氧化控制技术及其基本原
主要理内容
1
VOCs介绍
2 VOCs典型治理技术
3 典型氧化控制技术 4
5
• 挥发性有机化一合、物 VOCs介绍
Volatile Organic Compounds （VOCs） 烷烃、芳香烃类、
定义
常温下饱和蒸气压 大于70Pa
适用范围
技术成熟 可去除气态和
适用于高水溶性VOCs，不适
颗粒物
于存在二次用目污于前染低较和浓少安度使全气用性体差。等缺优点点，
投资成本低 占地空间小 传质效率高
对酸性气体高
缺 点
有后续废水 颗高处粒，填理物会充问浓导塔式题度致洗涤
塔堵塞 维护费用高 可能冒白烟
4.膜分
组合技 5.等离子体
离法 吸附浓缩术-催化燃 技术
沸石转烧轮技吸术附浓缩-催
滤筒除化尘燃+烧蓄技热术催
吸吸附附化++高燃.高.级烧.级.氧.氧.化化
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。 填料塔 文丘里塔 旋流板塔 喷淋塔
– 设备简单、 维护方便
缺点
–– 减反少应甚速至率无慢 – 二光次子污效染率低
– 催化剂失活
– 气候影响大
– 工况变化影 响大
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
适用范围
适用于低浓度VOCs
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
蓄热热力燃烧（RTO） 工艺
高热 容量 陶瓷 蓄热
体
原销理毁技术——（2催）化燃催烧化技术燃已成烧技为术法VOCs控制的主流
催化蓄热体降低了活化的 温度， 燃烧氧化VOCs，转化为
CO适2排用放范。围
1990-2010年VOCs排放
• VOCs 是大研气究污染目物的的与主要意组义成之一，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1、总了则解。VOCs现状；