voc催化燃烧PPT演示课件

VOCs燃烧原理及动力学
例：试计算燃烧温度分别为538、649和760oC时，去除废气中99.9% 的苯所需的时间。
解：假设燃烧反应为一级，即n=l，对式（10-8）积分，得
C 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），得
末端治理为主的控制性措施
VOCs控制技术
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，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
三、泄漏损耗及控制
充入、呼吸和排空损耗
充入、呼吸和排空损耗
充入、呼吸和排空导致的VOCs排放
mi V i
VOCs燃烧原理及动力学
VOCs
丙烯醛 丙烯腈
丙醇
氯丙烷 苯
1-丁烯 氯苯 环己胺 1，2-二氯乙烷 乙烷 乙醇 乙基丙稀酸酯 乙烯 甲酸乙酯 乙硫醇
A/s-1
3.30E+10 2.13E+12 1.75E+06 3.89E+07 7.43E+21 3.74E+14 1.34E+17 5.13E+12 4.82E+11 5.65E+14 5.37E+11 2.19E+12 1.37E+12 4.39E+11 5.20E+05
t 1 ln C0 1 ln 1 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。
第10章 挥发性有机物污染控制
教学内容 §1蒸汽压与蒸发 §2VOCs污染预防 §3燃烧法控制VOCs污染 §4洗涤法控制VOCs污染 §5冷凝法控制VOCs污染 §6吸附法控制VOCs污染 §7生物法控制VOCs污染
第10章 挥发性有机物污染控制
1、教学要求 要求了解VOCs性质和来源，理解和掌握VOCs污染的
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
汽油的转移和呼吸损耗
汽油
50余种碳氢化物和其他痕量物质，C8H17
汽油已挥发部分所占的百分比/%
汽油的转移和呼吸损耗
转移损耗控制方法
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
转移损耗控制方法－阶段2控制
§3 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
Q －燃烧时放出的热量
一、VOCs燃烧原理及动力学
燃烧动力学
单位时间VOCs减少量
dcVOCs dt
v

k
cVn O
Cs
cm O2
氧气浓度远高于VOCs浓度
v

dcVOCs dt

kcVn OCs
(10-8)
多数化学反应，遵循阿累尼乌斯方程
k Aexp( E ) RT
温度越高，蒸气压越大
一、蒸气压
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 －气相中组分i的摩尔分数 xi－液相中组分i的摩尔分数
pi －纯组分i的蒸气压 P －总压
一、蒸气压
气液平衡：克劳休斯－克拉佩龙（Clausius－Clapyron）
方程
lg p A B T
i

yi M i Vm,g
mi －组分i的排放量 i －排出空气-VOCs混合物中组分i的浓度
M i －组分i的摩尔质量 yi －排出空气中VOCs的摩尔分率 Vm,g －混合气体的摩尔体积
mi xi pi M i P xi pi M i V P RT RT
充入、呼吸和排空损耗
呼吸损耗
控制措施，包括燃烧法控制VOCs、洗涤法控制VOC百度文库、 冷凝法控制VOCs、吸附法控制VO Cs、生物法控制 VOCs污染。 2、教学重点 本章重点介绍各种VOCs污染控制。 3、教学难点 冷凝法控制VOCs污染，生物法控制VOCs污染
§1蒸气压与蒸发
一、蒸气压
蒸气压是判断有机物是否属于挥发性有机物的主要依据
k/s-1
649oC
102.37 0.96 14.83 4.93 0.14 6.02 0.09 26.84 7.51 0.48 2.14 27.44 1.25 11.18
170.64
760oC
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
p －平衡蒸气压，mmHg
T －系统温度，K
A、B －经验常数
安托万（Antoine）方程
lg p A B tC
t －温度，oC A、B、C －经验常数，参见表10-2
二、挥发与溶解
§2 VOCs污染预 VOC防s排放
§2 VOCs污染预防
VOCs控制技术可分为两类
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
E /4.18kJ·mol-1
35.9 52.1 21.4 29.1 95.9 58.2 76.6 47.6 45.6 63.6 48.1 46.0 50.8 44.7 14.7
538oC
6.99258 0.01946 2.99528 0.56034 0.00011 0.07760 0.00031 0.76467 0.24851 0.00411 0.05869 0.88094 0.02804 0.39562 58.86353