VOCs催化燃烧治理技术进展PPT精品文档课件.ppt

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1、VOCs催化燃烧治理技术进展黄海凤浙江工业大学生物与环境工程学院概述什么是VOCs？VolatileOrganicCompounds，挥发性有机化合物，简称VOCs特点：在20℃条件下蒸气压大于或等于0.01kPa，沸点在250℃以下。典型的VOCs污染物质甲醛三苯家装行业VOCs污染丙酮最主要的污染物种据调查：目前患白血病的儿童中，70％在两年内经历过家庭的装修。汽车尾气VOCs污染及危害研究表明，汽车尾气的HC含有强致癌物苯并(a)芘，当空气中的苯并(a)芘浓度达到0.012微克/立方米时，居民中得肺癌的人数就会明显增加。工业VOCs污染制药厂、化工厂尾气排放有机溶剂储罐废弃物处理V

2、OCs排放工业涂装VOCs排放源和排放量VOCs产生量的计算蒸汽压概念在一定温度下，当液相蒸发的速率与气相凝结的速率相等时，液相和气相达到平衡，此时，蒸汽所具有的压力称为该温度下的饱和蒸汽压，简称蒸汽压。沸点1.不同的液体具有不同的蒸汽压蒸汽压与温度有关有机废气的浓度与蒸汽压紧密相关VOCs浓度的计算甲苯题：计算甲苯在常压，20℃条件下，容器内甲苯VOCs的浓度？（已知：甲苯在20℃下的饱和蒸汽压为13.0mmHg.）解题：大气压为760mmHg则：浓度C=13.0/760=1.7vol%浓度为17000ppmv转化成质量浓度：M－甲苯分子量CV－体积浓度Cm－质量浓度求得：Cm=72.8

3、g/m3注意：如果温度不是常温，需要对气体体积用理想气体方程进行校正混合溶液气相浓度计算蒸汽压的计算方法一：查数据计算方法二：克劳休斯-克拉佩龙方程估算特定温度下的蒸汽压设T1和T2为两个温度，P1和P2分别为某物质在T1和T2下的蒸气压，△Hvap为汽化焓。可以把T1、P1看成是沸点和大气压，然后通过上式可以求出特定温度T2下的饱和蒸汽压P2。A、B的数据查询方法：美国化学数据库：webbook.nist.gov/VOCs控制技术VOCs污染控制技术VOCs污染常用控制技术回收技术降解技术吸附法吸收法冷凝法膜分离法热焚烧光催化法生物降解法催化燃烧法化学氧化吸收法VOCsOH；O3；H2O

4、2液相污染源有机酸有机碱中间产物CO2气相废水吸收液组成：稀盐酸、稀硫酸或氢氧化钠；氧化剂：次氯酸钠、双氧水、臭氧、高锰酸钾化学氧化吸收法优缺点优点：对水溶性高物质：酯类、醚醇类、硫醇类、醇、酮类有机废气几乎全溶。缺点：产生大量的废水；对芳烃类吸收效果不好。吸附－冷凝法组合技术吸附塔活性碳分子筛冷凝塔冷凝排放排放脱附气(高浓度、小风量)VOCs(低浓度、大风量)溶剂回收吸附－冷凝法技术优缺点优点：吸附较为完全，冷凝的溶剂可以回收，节约了成本。缺点：活性炭吸附存在易燃易爆安全隐患；对高沸点VOCs难以脱附，造成吸附剂的二次污染。热焚烧VOCs控制技术焚烧炉～1000度VOCs燃料（柴油）CO

5、2H2ONOX热焚烧技术优缺点优点：装置简单、工艺流程短缺点：（1）消耗大量燃料（2）产生大量NOX污染光催化技术光催化过程光催化原理光催化技术优缺点优点：环境友好、节能（可再生能源利用）缺点：催化效率低，现很少应用在工业VOCs治理上。受气候影响大生物降解技术滤床补充水营养剂添加VOCs废气补充水增湿系统废水处理场液体循环滤料生物膜废气液体生物膜洒水系统滤料生物降解技术优缺点优点：绿色清洁技术，无二次污染，低能耗；废气浓度变动耐受性高。缺点：单位体积效率低，空间需求大；启动时间长，过大扰动的回应慢；易受气候影响。鼓风机鼓风机废热利用排气(CO2、H2O)催化床换热器燃烧室VOCS废气空气

6、燃料催化燃烧技术具有热回收装置的催化燃烧器催化燃烧技术优缺点优点：（1）绿色清洁技术，无二次污染；（2）低能耗，热量可以循环利用；（3）工艺简单，处理效率高，对可燃组分浓度和热值限制少；（4）无火焰燃烧，安全性好。缺点：催化剂成本较高，有一定的寿命。催化燃烧技术已成为VOCs控制的主流技术关键问题：如何提高催化剂的活性和稳定性，提高催化剂适用性，以及降低催化剂成本燃烧催化剂技术进展催化剂扮演了很神奇的角色。有机反应的速率往往很慢，有时候几年都无法反应完全，但加入催化剂后，可以在几分钟甚至几秒内完成。固态催化剂：Pt、Pd、Ru等贵金属能促使烃类及其衍生物的氧化气态催化剂：加入NO能促使S

7、O2转化为SO3（制硫酸）液态催化剂：无机酸能促使淀粉水解为糖降低活化能，加快反应速率催化剂的组成载体活性物种助剂燃烧催化剂制备技术发展催化剂形状颗粒型蜂窝陶瓷型金属丝网型颗粒催化剂制备技术载体（如Al2O3、ZrO2CeO2、TiO2)活性物种（Pd、PtCuO、MnO）催化剂粉体圆球型条状型圆柱型环型采用浸渍法、沉积－沉淀法、气相沉积法等制备技术采用挤压成型、蒸汽造粒、模具成型等技术制备技术较为成熟！颗粒催化剂的应用