voc治理专业英语
voc治理专业英语(精选3篇)
voc治理专业英语 第1篇
VOCs的治理技术 1.热破坏法
热破坏法是目前应用比较广泛也是研究较多的VOCs治理方法,可分为直接燃烧和催化燃烧。VOCS的热破坏可能包含一系列分解、聚合及自由基反应;最重要的VOCs的破坏机理是氧化和热裂解、热分解。直接燃烧是VOCs在气流中直接燃烧和辅助燃烧的方法。
直接燃烧在适当的温度和保留时间下,可以达到99%的热处理效率。催化燃烧是VOCs在气流中被加热,在催化床层作用下,加快VOCs的化学反应,催化剂的存在使VOCs比直接燃烧法需要更少的保留时间和更低的温度。催热破坏能达到的热破坏效率在90%-95%之间,稍低于直接法,是由于VOCE在催化床层的停留时间长,降低了摧化剂有效表面积,从而降低破坏效率。另外,催化剂常见对特定类型化合物反应,所以,催化燃烧的应用就受到了限制。
用于VO Cs的净化的催化剂主要有金属和金属盐,金属包括贵金属和非贵金属。目前使用的金属催化剂主要是Pt,P d,技术成熟,催化活性高,但价格昂贵,而且对卤素有机物在含N,P,S等元素时,会发生氧化使催化剂失活。近年来,催化剂的研制主要集中在非贵金属,并取得了成果。如V205 + MOx(M:过渡族金属)+贵金属制成的催化剂用于治理甲硫醇废气;Pt+ P d+ C uO催化剂用于治理含氮有机醇废气。
由于 VO Cs废气中常出现杂质,易引起催化剂中毒。这些杂质有P,Pt ,Bi ,As,Sn,Hg,Fe2+,Zn,卤素等。
催化剂载体起到节省催化剂,增大催化剂有效面积、减少凝结、提高催化活性和稳定性的作用。能作为载体的有:活性炭、氧化铝、石棉、陶土、金属等,最常见的是陶瓷载体,一般制成网状、球状、蜂窝状或柱状。而近年来研究较多且成功的有丝光氟石等。对催化燃烧而言,今后研究的重点与热点是探索高效活性催化剂及其载体,催化氧化机理。2.吸附法
吸附法的应用广泛,具有能耗低,工艺成熟,去除率高,净化彻底,易于推广的优点,有很好的环境和经济效益。缺点是设备庞大,流程复杂,当废气中有胶粒物质或其他杂质时,吸附剂易中毒。吸附法主要用于低浓度,高通量的VOCs处理。
决定吸附法处理VOCS的关键是吸附剂,吸附剂应具有密集的细孔、结构,内表面积大,吸附J性能好,化学性质稳定,不易破碎对空气阻力小,常用的有活性炭、氧化铝、硅胶、人工沸石等。目前,多数采用活性炭,其去除效率高,物流中有机物浓度在1000ppm以上,吸附率可达95%以上。活性炭有粒状和纤维状两类。颗粒状活性炭结构气孔均匀,除小孔外,还有10-100nm的中孔和1.5-5tm的大孔,处理气体从外向内扩散,吸附脱附都较慢;而纤维活性炭孔径分布均匀,孔径小且绝大多数是1.5-3nm的微孔,由于小孔都向外,气体扩散距离短,因而吸附脱附快。经过氧化铁或氢氧化钠或臭氧处理的活性炭往往具有更好的吸附性能,You等研究表明氧化后的活性炭具有更强的亲VOCs能力,吸附有效传质系数比未处理的活性炭大。为了 提 高 VOCs的净化效率,吸附法常和其他方法联用,可采用液体吸收和活性炭湿法吸附联合处理,浓度较高,而且可吸收的VOCs废气,如处理苯乙烯的工艺流程;如采用吸附一催化燃烧处理丙酮废气,避免两种方法的缺陷,具有吸附效率高,无二次污染等特点,集浓缩催化燃烧、脱附为一体。3.吸收法
吸收法是控制大气污染的重要手段之一,不仅能消除气态污染物,而且能将污染物转化为有用产品。由于其治理气态污染物技术成熟,设计操作经验丰富,适用性强,因而在废气治理中广泛应用。利用VOCs能与大部分油类物质互溶的特点,用高沸点、低蒸汽压的油类作为吸收剂来吸收VOCs,常见的吸收器是填料洗涤吸收塔,用液体石油类物质回收苯乙烯就是一例,因苯乙烯极性弱,能与液体石油类物质很好互溶。为强化吸收效果,可用液体石油类物质,表面活性剂和水组成乳液来作吸收液。
日本的上殊勇等研究利用环糊精作为有机卤代物的铺集材料,将环糊精水溶液作为在有机卤代物和其他有机化合物共存时的吸收剂,对有机卤代物进行吸收。这种吸收剂具有无毒无污染,解吸率高,回收节省能源,可反复使用的优点。4.生物膜法
生物膜法就是将微生物固定附着在多孔性介质填料表面,并使污染空气在填料床层中进行生物处理,可将其中的污染物除去,并使之在空气中降解,VOCs被吸附在孔隙表面,被孔隙中的微生物所耗用,降解成二氧化碳、水、和中性盐。生物膜处理VOCs装置有生物过滤器和生物滴滤过滤器两种。生物过滤器主要采用吸附法填料,如土壤、改性活性炭、改性硅藻土等,而生物滴滤过滤器主要采用如粗碎石、塑料蜂窝状填料、塑料波纹板料等不具有大孔隙的填料。
生物 膜 法 治理VOCs的机理一般认为是传质与生化反应的串联过程。至于反应控制步骤有不同的看法,有人认为:一般传质速率比生化反应快,所以生化去除是控制步骤。Kirchner和孔佩石等人对甲苯气体的研究表明,甲苯生化去除量随其负荷量的增加而增加,应属传质步骤为控制 过程。
今后研究应解决的关键问题:生物降解动力学的深入探索;微生物菌种种类;无机营养物、pH值缓冲、空气熔透性及工作温度等的影响。5.电晕法
脉冲电晕法去除VOCs的基本原理是通过沿陡峭、脉冲窄的高压脉电晕的电,在常温常压下获得非平衡等离子体,即产生大量高能电子和O,OH等活性粒子,对有害物质分子进行氧化降解反应,使污染物最终无害化。1988年以来,美国环保局进行了VOCs和有毒气体电晕破坏的研究,模拟表面反应器进行分子形式的电晕破坏,达到分解的目的,开发低成本低费用低浓度污染物流的控制技术,电晕技术是一种有前途的控制技术。电晕法氧化机理一般认为有以下几个过程:(1)高 能 电子作用下,强氧化性自由基O,OH等的生产;(2)VOCs分子受到高能电子碰撞被激发及原子键断裂形成小碎片团;(3)O ,O H与激发VOCs的分子基团、自由基进行反应,最终降解为CO,Cq、玩O,去除率的高低与电子能量有关。6.等离子分解法
等离子体分解氯氟烃的技术已到实用阶段,植松信行研究了利用等离子体的化学作用分解氯氟烃之类难分解气体为无害物的应用。此技术可在短时间内进行大量的氯氟烃等气体的处理。此过程采用二个系统,一系统利用高频等离子体急速加热,使温度达10000℃利用等离子体的化学作用与水蒸汽接触进行分解的超高温加水系统;第二个系统是将高温分解的排气急冷到8℃下的排气系统。系统是由氯氟烃和水蒸汽的供给装置、等离子体发生装置、反应炉、冷却罐以及排水 处理装置等构成。7.光解法
光分解VOCs有两种形式:一种是直接光照在波长合适时,VOCs分解;另一种是催化剂存在下,光照VOCs使之分解。田中启一和三口伸一郎等利用紫外光分解VOCs作了研究,有机氯化物和氟氯烃在185nm 紫外光照射下,两种物质都能在极短的时间内分解,卤代物的分解速度大于氟氯烃;三氯乙烯几秒钟内即能分解成氧气、氯气、氟气等。光分解可产生中间产物,可通过氢氧化钠溶液处理或延长滞留时间等手段最终去除。光催 化 剂的基本原理就是在一定波长照射下,光催化剂使H2O生成一()H,然后一OH将VO()氧化成二氧化碳、水。由于其相中具有较高的分子扩散和质量传递速率及较易进行的链反应,光催化剂对气相化学污染物的活性比水溶液中高得多。
工业VOCs废气治理工艺比选 第2篇
关键词:VOCs废气治理,工艺对比,复合催化氧化法
1 概述
VOCs,是指特定条件下具有挥发性的有机化合物的统称。具有挥发性的有机化合物主要包括非甲烷总烃(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃)、含氧有机化合物(醛、酮、醇、醚等)、卤代烃、含氮化合物、含硫化合物等[1]。2010年国务院发布的《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见》通知,将VOCS与颗粒物、SO2、NOX一起列入需重点进行防控的大气污染物,把开展VOCS防治作为大气污染联防联控工作的重要组成部分[2]。2013年国务院发布了《大气污染防治行动计划》及《关于印发《挥发性有机物排污收费试点办法》的通知》。为了促使企业减少挥发性有机物排放,提高VOCs污染控制技术,改善生活和生态环境质量,直接向大气排放VOCs的石油化工行业和包装印刷行业应当缴纳VOCs排污费[1]。我们可以看到,继除尘、脱硫、脱硝污染治理以后,工业VOCs的污染控制问题已成为目前我国控制大气污染的最为重要的方向,我们必须找到适合的方法控制VOCs的排放,开发出适合我国国情的VOCs治理技术是我们必须面对的课题。
2 工艺对比
目前,国内外VOCs治理工艺技术设备种类繁多,本文重点介绍和评述国内工业VOCs治理应用较多的治理技术,按照原理和特点分类为:吸附法、冷凝法、生物膜法、浓缩催化燃烧法、UV光解法、复合催化氧化法等。目前,应用最多的是吸附法、光解法。
2.1 吸附法
吸附法是通过吸附剂对有机物分子的吸附作用达到废气的净化,常用的吸附剂是活性炭。利用吸附法治理VOCs废气污染工艺成熟,能耗低,净化率高,操作简单,且吸附剂在一定温度下可脱附再生;缺点是设备庞大,流程复杂,当废气中有胶粒物质或其他杂质时,吸收剂易中毒,对于沸点高的VOCs,吸附剂难以再生脱附。吸附法一般用于低浓度VOCs且要求净化效率高的废气治理项目[3]。
2.2 冷凝法。
主要是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一物理性质,采用降低系统温度或提高系统压力的方法,使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程。冷凝法设备简单,操作方便,并容易回收较纯产品,用于去除高浓度有害气体更有利。但该法不宜用于净化低浓度、成分复杂的有害气体。
2.3 生物膜法。
废气中的气态VOCs首先经气相转移到液相或固体表面的液膜中,然后在液相或固体表面的VOCs被微生物吸收降解,把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水以及细胞物质等。生物膜法不需要再生和其他高级处理过程,与其他净化法相比,具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点;缺点主要是微生物的生长条件要求比较严格,主要包括介质、温度、PH、溶解氧浓度、湿度和污染物浓度等。该技术适合处理无回收利用价值又污染环境的低浓度VOCs废气。
2.4 浓缩催化燃烧法。
主要由吸附过滤设备和废气催化燃烧设备组成;吸附过滤设备设计为分腔式工作模式,每个腔式单独进行废气吸附过滤和反吹再生过程,各个腔式之间依次循环进行吸附过滤+反吹再生作业。电加热催化氧化设备只有在需要进行反吹氧化燃烧时才工作,因此,采用间歇性工作的方式,大大节省能源,同时催化燃烧产生的高温气体作为反吹气体循环使用,避免能量损失。浓缩催化燃烧技术是一种简洁实用、占地面积小、运行费用低的有机废气处理系统,对于大流量低浓度有机废气净化领域具有很大的优势。
2.5 UV光解法。
主要利用紫外线光束分解空气中的氧分子,产生游离氧,由于游离氧所携正负电子不平衡,因此与氧分子结合,进而产生臭氧,利用臭氧极强的氧化能力,使VOCs发生氧化反应,最终分解产生无害的无机物,如水、二氧化碳等。UV光解法适用于浓度较低,且能吸收光子的污染物质,可以处理大气量的、低浓度的VOCs,操作极为简单,占地面积小。对不能吸收光子的污染物质处理效果差,对于成分复杂的废气无法达到预期处理效果。
2.6 复合催化氧化法。
目前市场上新兴的一种VOCs高效处理技术,以现有的空塔喷淋湿法脱硫工艺为借鉴,利用雾化喷头将Fenton试剂以雾化形式与含VOCs废气逆向接触,其反应原理是Fenton试剂能通过催化分解生成较为稳定的羟基自由基团或过氧化物自由基团这些自由基团具有非常强的氧化性能,可以和废气中的VOCs发生反应,反应生成的有机自由基可以继续参加链式反应,将无法被化学吸收液吸收的有机废气进行分解,并使其氧化成CO2、SO2、NOX、H2O等无机物质,再通过碱性溶液进行吸收,从而达到对废气净化的目的。此技术运行成本低,效率高,安全可靠;但相应的存在废水排放的弊端。
3 橡胶厂VOCs治理应用
基于橡胶厂工业废气的特点,既含有二氧化硫、硫化氢、氮氧化物等酸性无机污染物,又含有苯、甲苯、非甲烷总烃等有机污染物,上述方法中,并不是所有方法都适用。复合催化氧化法工业废气治理工艺由于系统运行可靠、效率高、复合工艺适用范围广在橡胶厂工业废气治理中得到广泛应用。与其他工艺相比,具有以下优点:(1)两种工艺的复合工艺,实现有机、无机废气的全面治理;(2)H2O2在Fe2+的催化作用下,产生羟基自由基OH·,羟基自由基OH·与其他氧化剂相比具有更强的氧化电极电位(OH·氧化还原电位/V:2.80>O3氧化还原电位/V:2.07),具有很强的氧化性能[4],对VOCs的氧化率更高,实现更高的处理效率;(3)催化氧化剂循环利用,为保持效率只部分更新,整体运行费用较低;(4)系统设备紧凑,占地面积小,简单实用。由于以上优点,因此橡胶厂工业废气处理已广泛应用复合催化氧化法处理工艺,并已连续运行多年。南通回力集团有限公司、海门展麒橡胶有限公司、江西上高晟宇橡胶有限公司、海宁海橡集团有限公司、新东岳再生资源科技有限公司等皆配备了复合催化氧化法处理工艺设备,处理皆达到排放标准并满足排放气体无色无味。
4 总结与展望
对工业VOCs废气的治理,本文提到的工艺技术都有其独特的优点,也都存在各自的缺点和局限性。由于要治理的污染物成分的不同选择的工艺也不同,因而必须进行优化选型。
VOCs排放针对的行业比较多,领域也比较复杂,但是在这些行业里面,还没有一个统一的排放标准或治理要求,这就造成了VOCs的监测和治理各方面都存在市场不规范。尽快使相应的标准得到完善,这样今后在治理方面或者设备装备行业里面有相应的标准参考,这个行业才能真正走上正轨。
参考文献
[1]财税[2015]71号.关于印发《挥发性有机物排污收费试点办法》的通知.财政部,国家发展改革委,环境保护部,2015.
[2]国办发〔2010〕33号.关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见.环境保护部,发展改革委,科技部,工业和信息化部,财政部,住房城乡建设部交通运输部,商务部,能源局,2010.
[3]乔慧贤,尹维东,袁义胜,冯卿.国内工业VOCs废气治理的现状及发展[C].第十四届全国大气环境学术会议论文集,2007.
VOC治理 标准先行 第3篇
从去年年底至今,中国大气环境领域经历了一场剧烈震动,有人称之为“中国大气污染的一百天”。一阵狂风暴雨不仅带来了新环境空气质量标准的变革,也由此掀开了挥发性有机污染物遮盖已久的面纱。
挥发性有机物,简称VOC,广泛应用于石油化工、涂料、喷漆、印刷、制鞋、橡胶、农药等化工生产中,会挥发到大气中污染环境,危害人体健康。例如在制鞋行业、喷涂行业、黏胶行业的苯系物中毒致死事件、家具行业的甲醛超标事件、制冷行业的氯氟烃(CFCs)类物质破坏臭氧层等等。除了对人体健康的影响之外,近年来,在经济急速发展的城市中,灰霾、光化学烟雾等大气复合型污染也与挥发性有机物有着莫大的关系。在每次大气重污染事件时,往往会伴随着颗粒物当中的有机物急剧上升。
北京大学教授邵敏曾坦言,挥发性有机物是目前大气污染防治领域碰到的“最复杂、最复杂、最复杂”的问题,它就像空气中的“燃料”,在太阳光的作用下“点燃”一系列复杂反应。而这些“燃料”是什么东西,怎么“烧起来”的,又该怎么样进行控制,这在国际上都是难题,在我国所有的污染控制当中,也是非常明显的短板。
VOC治理,路在何方
今年4月14日,中国环境科学学会挥发性有机物污染防治专业委员会在广州成立,集聚全国大气环境领域最顶尖的专家、科学家近200人,共同探讨未来我国挥发性有机物污染防治工作的发展路程。
作为政府环保部门代表的环保部科技司刘志全副司长首先指出了当前我国VOC治理面临的困境:我国对VOC的控制尚处于起步阶段,法律法规尚未健全、VOC定义尚未统一、排放底数不清、排放特征不明、各行业缺乏合适的控制措施、监控监管、预警和管理体系方面也有待改进等等,更重要的是,公众对VOC的认识远远不足。
“希望在座的专家们能告诉我们,对于VOC防治,我们该怎样做,分阶段我们要做什么,哪怕只是眼前的一小步。”
据专家介绍,国外有一些先进的经验值得借鉴。在美国,每一类行业的VOC都制订有行业排放标准,例如炼油、石化、精细化工(杀虫剂、涂料、燃料等)、油品储运、制药、表面涂装、出版印刷、铸造、服装干洗等等。而欧盟则是通过各种指令和分级控制标准来进行VOC的排放控制。例如通过制定排放限值,控制工业生产中大量有机溶剂的使用和排放;在使用涂料行业中,要求企业采用清洁的原材料;要求储油库采取措施减少蒸发损失,进行油气回收等等。
另外,由于VOC污染物种类繁多,欧洲一些国家创新性的建立污染物排放分级标准,按照污染物的健康毒性或环境危害,将VOC分为三级控制,既提高了污染物排放标准的制定和实施效率,有保证了监控体系的严密。
那么,时至今日,当VOC污染问题在我国也已无法逃避的时候,我的治理之路该如何前行?
发展,从制定标准开始
其实,作为重点污染物,我国已在一些重点区域、重点行业开始了VOC全面防控工作。其中北京、上海、广东等地方VOC 控制走在全国前列,通过制订标准,明确VOC 控制要求。
以广东为例,由于国家尚未颁布挥发性有机物污染控制标准,按照环境标准管理办法的规定,未制定行业排放标准的行业一律执行综合污染物排放标准。但是,由于不同行业涉及众多不同的产品生产工艺,仅依靠《广东省大气污染物排放限值标准》,远远不能满足一些典型行业挥发性有机物控制要求。
为有效控制珠三角地区的VOC排放,广东省环保厅经认真调研后,联合广东省质监局制订了《家具行业挥发性有机化合物排放标准》、《印刷行业挥发性有机化合物排放标准》、《表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合排放标准》、《制鞋行业挥发性有机化合物排放标准》四个典型行业的挥发性有机物排放标准,于2010年11月1日正式实施。这四个典型行业的挥发性有机物排放标准分别明确了行业污染控制的特征因子,提出了挥发性有机物的控制要求,拉开了广东省挥发性有机物污染治理工作序幕。
典型行业VOC排放标准的出台,无疑为这些生产“大户”带来不小的震动。拿印刷行业来说,虽然该标准只在广东范围内实行,但从标准重磅推出的“信号”我们不难看出,“减少VOC排放”将是未来我国包装印刷行业需要攻克的重点和难点,必将掀起一股研究热潮。华南理工大学叶代启教授表示:“部分规模小、污染严重、技术水平低下的中小软包装企业很可能由于无力进行设备投入和资金改造,而不得不采取关、停、并、转等措施,这就有利于行业整体水平的提升,加速向绿色行业的前进步伐。”
随着VOC典型行业标准的制定,珠三角地区及清远市工业挥发性有机化合物排放重点监管企业名单和重点监管企业有机溶剂使用及排放控制登记报告制度相继建立。亚运会和大运会期间,珠三角除完成3452项油气回收治理工作外,还完成了7146项其他行业挥发性有机物整治项目,有效的改善了挥发性有机物排放企业员工的工作环境,带来了巨大的环境效益。
未来,才刚刚起步
然而,我们需要做的远比想象的还要多。
在广东,挥发性有机物涉及行业多达30余个,仅重点监管企业有机溶剂使用及排放控制登记报告制度就涉及了10个行业,四个典型行业挥发性有机物排放标准不能满足工作需要,其它行业标准必须尽快出台,做到有法可依。
并且,挥发性有机物行业因缺乏清洁原材料环境标准、环境标志产品认证标准,难以真正实现清洁生产,就连目前的治理技术都均有优缺点。目前广泛应用的吸附—溶剂回收法,工艺较只适合于对较高浓度、单一组分的VOC废气治理,而不适合多组分、低浓度的情况。由于挥发性有机物成分复杂,回收再利用难度大、成本高,给治理工作带来障碍。
环保部科技司刘志全副司长提出,下一步将要顶层设计整个VOC标准体系,包括排放标准、引导性标准,环境质量评价技术规范,方法标准等。挥发性有机物污染防治专业委员会主任、北京大学邵敏教授也表示,接下来要进行三方面的工,包括综合VOC防治研究领域的学科信息和学术成果,提供VOC污染防治高效服务;推动国家和地方在VOC方面的工作并提供决策,编制国家VOC防治路线图,从有毒有害污染物防治角度出发,编制相关标准;推动VOC方面的科学普及和宣传工作。
voc治理专业英语
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