大气污染控制工程-10VOC污染控制ppt课件.ppt

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1、第十章挥发性有机物污染控制挥发性有机物(VOCs)来源工厂交通工具喷漆装修……主要内容蒸气压及蒸发VOCs污染控制方法和工艺VOCs污染预防☞第一节蒸气压与蒸发挥发蒸气压是判断是否属于VOCs的主要依据一、蒸气压温度越高，蒸气压越大1、蒸汽压的作用2、蒸汽压与温度的关系空气中VOCs的含量低，可视为理想气体一、蒸气压3、拉乌尔定律例估算在10℃，当水和乙醇的混合液在密闭容器中同空气达到平衡时，气相中水和乙醇的摩尔分数。已知混合液中水和乙醇的摩尔分数分别为62%和38%。解：查表10-1得到水和乙醇在10℃时的蒸气压分别为9.21mmHg和23.6

2、mmHg，分别代入公式，得一、蒸气压3、拉乌尔定律一、蒸气压4、安托万方程例1atm、35℃的废气中含5000*10-6的甲苯，如果对其冷凝分离，要求甲苯去除效率为99%，需将废气冷却到多少度？二、挥发1、不同蒸汽压VOCs在标准大气压下的行为2、VOCs排放二、挥发例一工厂每年操作7280h。其喷漆车间用12支喷枪同时操作，每支喷枪每小时可喷油漆0.8加仑。油漆中的VOCs含量为30.1%（质量分数），其余69.9%为不挥发的固体。喷出油漆中40%的VOCs排放到大气中。油漆密度为10磅/加仑。计算该厂每年的VOCs排放量。解：该厂每年使用的油

3、漆量：0.8×12×7280×10=698880磅/年年VOCs排放量：210363×40%=84145磅/年2、VOCs排放二、挥发该厂每年使用的VOCs量：698880×30.1%=210363磅/年主要内容蒸气压及蒸发VOCs污染控制方法和工艺VOCs污染预防☞第二节VOCs污染预防避免排放的预防性措施VOCs控制技术分为两大类末端治理为主的控制性措施替换原材料改变工艺控制泄漏…第二节VOCs污染预防VOCs控制技术分为两大类一、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：

4、回收利用放空气体（烃类）三、泄漏损耗及控制1、充入、呼吸和排空损耗引起的VOCs排放量呼吸损耗呼吸损耗－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蒸气保护阀来控制三、泄漏损耗及控制1、充入、呼吸和排空损耗2、转移损耗控制方法浮顶罐，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，避免充入、排出损耗。但这种密封方式仍然会有密封损失三、泄漏损耗及控制主要内容蒸气压及蒸发VOCs污染控制方法和工艺VOCs污染预防☞第三节燃烧法控制VOCs污染燃烧法特点燃烧动力学及燃烧极限燃烧

5、工艺一、燃烧法特点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，如二、燃烧动力学及燃烧极限单位时间VOCs减少量1、燃烧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=1，反应速率方程可写为：当T=538℃时，查表10-8，得k=0.00011/s，这样有：同理可得T=649、760℃时所需燃烧时间分别为49s、0.2s二、燃烧动力学及燃烧极限1、燃烧动力学例废气中甲苯含量为1000*10-6，在绝热的焚烧炉内停留时间为0.5s。欲使甲苯去除效率达到9

6、9.9%，计算所需的燃烧温度。（设燃烧反应为一级反应）解：VOCs的燃烧反应速率：燃烧极限浓度范围＝爆炸极限浓度范围2、燃烧与爆炸多种可燃气体与空气混合，爆炸极限范围计算二、燃烧动力学及燃烧极限三、燃烧工艺适用于可燃有害组分浓度较高或热值较高的废气1、直接燃烧（燃料）温度1100℃左右设备：燃烧炉、窑、锅炉火炬燃烧：产生有害气体、烟尘和热辐射，应尽量避免适于低浓度废气的净化2、热力燃烧（助燃气体、燃烧对象）温度低，540～820℃必要条件：3T三、燃烧工艺废气燃烧净化所需温度、时间s2、热力燃烧（助燃气体、燃烧对象）三、燃烧工艺3、催化燃烧（催化

7、剂）优点无火焰燃烧，安全性好温度低：300～450℃，辅助燃料消耗少对可燃组分浓度和热值限制少需注意的问题预处理，除去粉尘、液滴、有害组分预热，达到催化剂起燃温度释放热量须回收三、燃烧工艺实际装置示意图4、燃烧工艺比较三、燃烧工艺第五节冷凝法控制VOCs污染特点降温使VOCs冷凝适于废气体积分数10-2以上的有机蒸气常作为其它方法的前处理主要内容冷凝原理冷凝类型和设备冷凝计算一、冷凝原理冷凝温度处于露点和泡点温度之间越接近泡点，净化程度越高1、相平衡常数2、露点温度3、泡点温度二、冷凝计算压力P，温度t，进料中i组分的摩尔分率zi，计算液化率f、

8、冷凝后气液组成yi、xi液化率物料平衡i组分物料平衡又气液平衡代入，则有又联立求得f、yi、xi冷凝热三、冷凝类型和设备被冷凝气体与冷却