第10章 VOC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1.蒸气压及蒸发2.VOCs(volatileorganiccompounds)污染预防3.VOCs污染控制方法和工艺了解VOCs的性质、排放及其污染预防措施掌握燃烧、吸收、冷凝、吸附、生物等技术控制VOCs污染的原理、工艺和设备能简单计算VOCs的蒸气压、排放量以及各类控制技术的关键参数建议学时数:3学时第十章挥发性有机物污染控制1.蒸气压及蒸发2.VOCs(volatileorganiccompounds)污染预防3.VOCs污染控制方法和工艺:燃烧法、吸收法、冷凝法、吸附法、生物法挥发性有机物的

2、概念是指在常温下饱和蒸汽压大于约70Pa,常压下沸点小于260℃的液体或固体有机化合物,碳原子数小于12的大多数有机物都是VOCs任何能参加气相光化学反应的有机化合物;世界卫生组织定义:熔点低于室温,沸点范围在50~260℃之间的挥发性有机化合物的总称。部分常见对人体健康有影响的VOCs:苯、酚、丙酮、硝基苯、三氯乙烯、苯并[a]芘、二硫化碳、氯乙烯、乙腈、四氯化碳第一节蒸气压与蒸发蒸气压是判断有机物是否属于挥发性有机物的主要依据温度越高,蒸气压越大蒸气压空气中VOCs的含量低,可视为理想气体,拉乌尔定律(气相中的蒸汽压与其液

3、相中的摩尔分率的关系)蒸气压查图10-1克劳休斯-克拉佩龙(Clausius-Clapyron)方程挥发与溶解Ps-大气压挥发与溶解VOCs在水中的溶解度也与排放和控制有密切关系。从表10-5中看出大部分VOCs微溶于水。VOCs排放第二节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末端治理为主的控制性措施VOCs控制技术VOCs替代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:回收利用放空气体泄漏损耗及控制充入、呼吸和排空

4、损耗充入、呼吸和排空损耗充入、呼吸和排空导致的VOCs排放=(容器排出的空气与VOCs的混合物体积)X(混合物中VOCs浓度)kgkg/m3∆V-体积变化量充入、呼吸和排空损耗充入:ΔV=加入液体的容积。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的蒸气保护阀来控制充入、呼吸和排空损耗呼吸损耗由两部分组成:由于温度变化造成的体积变化=液体的体积增加+气体的体积增加-容器体积的增加。由于温度变化造成蒸汽压变化,摩尔数变化造成的体积变化充入、呼吸和排空损耗排空:摩尔数变

5、化造成的体积变化:0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/%剩余液体的蒸汽压汽油的转移和呼吸损耗空气汽油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控制加油呼吸加油转移损耗控制方法-阶段2控制呼吸加油

6、第三节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一、燃烧法(Combustion)适用于可燃或在高温下可以分解的物质不能回收有用物质,但可回收热量燃烧反应:主要是燃烧氧化作用及高温下的氧化(热)分解。如:1、VOCs燃烧原理及动力学燃烧动力学单位时间VOCs减少量VOCs燃烧原理及动力学VOCsA/s-1E/4.18kJ·mol-1k/s-1538oC649oC760oC丙烯醛丙烯腈丙醇3.30E+102.13E+121.75E+0635.952.121.46.992580.019462.99528102.3

7、70.9614.83841.4720.3452.07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3.89E+077.43E+213.74E+141.34E+175.13E+124.82E+115.65E+145.37E+112.19E+121.37E+124.39E+115.20E+0529.195.958.276.647.645.663.648.146.050.844.714.70.560340.000110.077600.000310.764670.248510.004110.05869

8、0.880940.028040.3956258.863534.930.146.020.0926.847.510.482.1427.441.2511.18170.6427.2138.59183.058.41438.42109.1119.9335.97407.9924.64154

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