挥发性有机化合物处理技术的研究

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检测样品: 废气
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发布时间: 2017-04-28
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简要介绍了挥发性有机化合物(VOCs)的来源、危害以及控制的意义,对VOCs现有处理技术从回收方法和消除方法两个方面进行了详细评述,并指出其优势和不足。同时,着重阐述了光催化氧化法以及变压吸附技术的研究进展,并提出了进一步研究的方向。

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化 工 环 保ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY2008年第28卷第1期·1. 化 工 环 保ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY·2·2008年第28卷 特约述评 挥发性有机化合物处理技术的研究进展 李守信3,宋剑飞,李立清,唐琳,朱正双²,尤生全 (1.华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定071003;2.中南大学能源科学与工程学院,湖南长沙410083;3. 大拇指环保科技集团,福建福州350002) [摘要]简要介绍了挥发性有机化合物(VOCs)的来源、危害以及控制的意义,对 VOCs 现有处理技术从回收方法和消除方法两个方面进行了详细评述,并指出其优势和不足。同时,着重阐述了光催化氧化法以及变压吸附技术的研究进展,并提出了进一步研究的方向。 [关键词]挥发性有机化合物;光催化氧化;变压吸附;废气处理 [中图分类号] TQ 116.2 [文献标识码] A [文章编号]1006-1878(2008)01-0001-07 Research Progresses in Treatment Technologies forVolatile Organic Compounds Li Shouxin 3, Song Jianfei', Li Liqing’, Tang Lin’, Zhu Zhengshuang’, You Shengquan’ (1. College of Environmental Science and Engineering, North China Electric Power University, Hebei Baoding 071003, China; 2. College of Energy Science and Engineering, Central South University, Hunan Changsha 410083, China;3. Fujian Thumb Environmental Protection Technology Co. Ltd., Fujian Fuzhou 350002, China) Abstract: The sources and hazards of VOCs and the signification of VOCs control are brieflyintroduced. The existing control technologies for VOCs are commented detailedly in two aspects,recycling methods and elimination methods, and the advantages and disadvantages of the methods arepointed out. Meanwhile, the research progresses in photocatalytic oxidation and pressure swingadsorption technologies are emphasized, and the direction for further research is put forward. Key words: volatile organic compound; photocatalytic oxidation; pressure swing adsorption; wastegas treatment 随着有机化工产品在工业生产中的广泛应用,进入大气中的有机污染物越来越多,主要是低沸点的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs),即在常温下饱和蒸气压大于71 Pa 或常压下沸点低于260℃的有机化合物;也有将常压下沸点低于100℃或在25℃时饱和蒸气压大于133 Pa的有机化合物称为 VOCs。VoCs 主要来源于石油化工、制药、印刷、造纸、涂料装饰、表面防腐、交通运输、金属电镀和纺织等行业排放的废气,包括各种烃类、卤代类、醇醇、酮类、醛类、醚类、酸类和胺类等。这些污染物的排放不仅造成了资源的极大浪费,且严重污染了环境。 VOCs 通过呼吸道和皮肤进入人体后,对人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官 造成暂时性或永久性损伤,尤其是苯类和苯并芘类等多环芳烃能使人体致癌2。VOCs的过量排放还会对农林和畜牧等行业造成危害。因此, VOCs 的处理与回收越来越受到世界各国的重视,许多发达国家都颁布了相应的法令,限制 VOCs 的排放。同时 VOCs 处理已成为大气污染控制中的一个热点,国际上日益严格的环境标准(如欧洲排放标准)使 ( [收稿日期]2007-04-30;[修订日期]2007-07-05。 ) [作者简介]李守信(1942一),男,河南省商水县县,大学, ( 教授,长期从事有害气体控制技术的教学研究和工程实践。 电话:0591-83777272;电邮:lisx26@ sina.com。 ) ( 「基金项目 国家自然科学基金资助项目(20676154) ) 得对 VOCs 的处理显得尤为重要。 本文对传统的 VOCs 处理技术进行了分析和比较,并对新技术的发展进行了总结和展望,以期找到一种适合中国国情的 VOCs 处理和控制技术。 1 现有的 VOCs 处理技术 VOCs 处理技术大体上可分为两大类:回收技术和消除技术。回收技术是通过物理方法,在一定温度、压力下,用选择性吸收剂、吸附剂或选择性渗透膜等分离 VOCs,主要包括吸附法、吸收法、冷凝法和膜法等。消除技术是通过化学或生物反应等,在光、热、催化剂和微生物等作用下将有机物转化为水和二氧化碳,主要包括燃烧法、低温等离子体分解法、生物法和催化氧化法等。 1.1 回收技术 1.1.1吸收法 吸收法是采用低挥发性或不挥发性溶剂对气相污染物进行吸收,再利用有机分子与吸收剂之间物理性质的差异进行分离的气相污染物控制技术。吸收法可用来处理气体流量一般为3000~150000m'/h、浓度为0.05%~0.5%(体积分数)的VOCs,去除率可达到95%~98%3。对于特定的吸收设备,吸收剂的选择是决定有机气体吸收处理效果的关键。对于低浓度的苯类气体,20世纪80年代多采用轻柴油作为吸收剂,去除率一般在70%左右。吸收法处理苯类有机废气的原理主要是利用苯类能与大部分油类物质互溶的特点,用高沸点、低蒸气压的油类作为吸收剂来吸收废气中的苯类有机物。合肥工业大学李湘凌等“采用复合吸收液(成分为水、无苯柴油、添加乳化剂 MOA 的邻苯二甲酸二丁酯和多肽 DH27)处理低浓度苯类气体,处理效果明显好于传统的吸收液,去除率大于85%。文献[5]报道,采用硅油吸收苯类有机气体,并进行蒸馏回收,处理效果非常好。近年来,日本有人利用环糊精作为有机卤化物的吸收剂,这种吸收剂具有无毒、无污染、高解吸率、节省能源和可反复使用的特点。 吸收法的优点是工艺流程简单、吸收剂价格便宜、投资少、运行费用低,适用于废气流量较大、浓度较高、温度较低和压力较高情况下气相污染物的处理,在喷漆、绝缘材料、黏接、金属清洗和化工等行业得到了比较广泛的应用;其缺点是对设备要求较高,需要定期更换吸收剂,同时设备易受腐蚀6。 1.1.2冷凝法 利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸气压这 一性质,采用降温、加压的方法,使气态的有机物冷凝而与废气分离。该法特别适用于处理体积分数在1%以上的有机蒸气,在理论上可达到很高的净化程度。但当体积分数低于10‘时,若采取冷冻措施将使运行成本大大提高。在工业生产中,一般要求VOCs体积分数在0.5%以上时方采用冷凝法处理,其处理效率在50%~85%之间。 冷凝过程可在恒定温度下用增大压力的办法来实现,也可在恒定压力的条件下用降低温度的办法来实现。利用冷凝法,能使废气得到很高程度的净化;但对废气的净化程度要求高时,室温下的冷却水往往达不到要求,净化要求愈高,所需的冷却温度愈低,必要时还得增大压力,这样就会增加处理的难度和费用。因此,冷凝法往往作为净化高浓度有机气体的前处理方法,与吸附法、燃烧法或其他净化手段联合使用,以降低有机负荷,并回收有价值的产品5。 1.1.3 吸附法 吸附法是利用多孔性固体吸附剂处理流体混合物,使其中所含的一种或数种组分浓缩于固体表面上,以达到分离的目的。目前的常规吸附工艺大都是变温吸附工艺,操作时是在常压下将有机气体经吸附剂吸附浓缩后,采用一定手段(如升温、减压)对吸附剂解吸,从而得到高浓度的有机气体,这些高浓度的有机气体可通过冷凝或吸收工艺直接进行回收或经催化燃烧工艺完全分解。目前常用的吸附剂有颗粒活性炭、活性炭纤维、沸石分子筛和活性氧化铝等。由于吸附剂往往具有高的吸附选择性,因而分离效果较好,能脱除痕量物质;但吸附容量一般不高(约400 mg/g以下)。吸附剂浸渍法是提高吸附剂吸附能力(容量)和选择性的一种有效方法。Kim 等181研究发现,浸渍活性炭对 VOCs 的去除效果较好,且经过简单加热再生即可循环使用。吸附法适用于低浓度混合物的高效分离与回收(如含碳氢化合物废气的处理)。吸附法目前已广泛应用于有机化工、石油化工和环境工程等领域,成为一种必不可少的化工工艺单元操作。 吸附法有以下优点:基于吸附剂的高选择性,能处理其他工艺难以分离的混合物,从而有效去除(回收)浓度很低的有害物质,无二次污染,净化效率高,操作方便,且能实现自动控制10]。吸附法的不足之处是由于吸附容量受限,不适于处理高浓度有机气体。李守信等111~14利用吸附法与其他净化方法的集成技术治理众多行业的有机废气,在国内得到了推广应用。随着吸附技术和工艺的快速发展 和新型吸附剂的开发,吸附过程已成为一种重要的化工工艺单元过程,尤其在有机气体分离、净化和存储等方面得到越来越广泛的应用。 1.1.4 膜分离法 膜分离法是近年来崛起的一项富有生命力的分离技术,其研究与开发已成为世界各国竞争的热点。与传统的膜法水处理技术不同,膜分离法的基本原理是利用气体在膜中的渗透、扩散,根据混合气体中各组分在压力的推动下透过膜的传递速率不同,从而使不同气体选择性地透过,进而达到分离的目的。膜材料的化学性质和膜的结构对膜的分离性能有着决定性的影响。气体分离膜材料应该同时具有高的透气性和较高的机械强度、化学稳定性以及良好的成膜加工性能。近年来,科学工作者广泛研究了有机溶剂(如脂肪族碳氢化合物、芳香族化合物、酮类、酯类和卤代烃类等)在膜中的渗透行为,制备出大量的高通量、高选择性的膜组件。德国 GKSS 公司、日本日东电工等相继开发出了耐有机溶剂的高性能膜和有机蒸气分离装置,产品已推入市场,获得了很好的经济效益。国内在这方面的研究起步较晚。 膜分离法适用于较高浓度 VOCs气体的分离与回收,一般要求 VOCs 的体积分数在0.1%以上[15]。国内曾有人采用膜分离技术回收氯乙烯精馏尾气中的氯乙烯单体,最高回收率可达99%以上,但膜的使用寿命只有几个月。与传统方法相比,利用膜分离法回收空气中的有机蒸气,具有高效节能、操作简单、回收率高(大于97%)的特点,同时不易造成二次污染;其缺点是气体预处理成本高、膜元件造价高、使用寿命短及存在堵塞等问题。 1.2 消除技术 1.2.1燃烧法 用燃烧法去除有机气体使其变为无害物质的过程,称为燃烧净化。该法只适用于处理可燃或在高温下可分解的有机气体。化工、喷漆和绝缘材料等行业的生产装置所排出的有机废气已广泛采用了燃. 烧净化的手段。有机气体燃烧氧化的结果是生成CO, 和H,0,有用物质不能被回收,因此只对一些在目前技术条件下还不能回收的有机废气才采用该法。由于燃烧时放出大量的热,排气的温度很高,所以可回收热量。采用燃烧法处理 VOCs 时,若VOCs 中含有硫、氮和卤素等成分,还应考虑对燃烧后废气的处理,以免造成二次污染。燃烧法还可用来消除恶臭。 目前实际使用的燃烧法有直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。直接燃烧法是将废气中可燃的有害组分当作燃料燃烧,因此该法只适用于处理高浓度的有机气体或热值较高的有机气体。热力燃烧法适用于可燃有机物质含量较低废气的净化处理。由于可燃有机物质含量较低,燃烧时须投加辅助燃料。热力燃烧法适用于气体流量为2000~10 000 m/h、VOCs 体积分数为 0.01%~0.20%的情况。催化燃烧法目前已应用于金属印刷、漆包线、炼焦、油漆、涂布和化工等行业中有机废气的处理,特别适用于在漆包线、绝缘材料和印刷等生产过程中排出的烘干废气,因废气温度较高、有机物浓度较高,对燃烧反应及热量回收有利,具有较好的经济效益,因此应用非常广泛。对于低浓度的有机废气可先采用吸附浓缩的方法,将脱附出的气体再进行催化燃烧。防化研究院成功地开发出了该项工艺1161,目前这种组合工艺已得到了广泛的应用。 燃烧法的缺点是:在燃烧过程中产生的燃烧产物及反应后的催化剂往往需要二次处理;并且该法不适于处理燃烧过程中产生大量硫氧化物和氮氧化物的废气;在气体中污染物浓度低时,需加入辅助燃料,使处理成本增加71。 近年来出现的微波催化氧化技术也引起了人们的关注,它是将传统的解吸方式转变为微波解吸,同时对有机物进行氧化。Chang 等L181利用微波催化氧化技术对含有三氯乙烯的废气进行处理,净化率达到98%,且解吸时间短、能量消耗低。 1.2.2 低温等离子体分解法 低温等离子体技术又称非平衡等离子体技术,是在外加电场的作用下,通过介质放电产生大量的高能粒子,高能粒子与有机污染物分子发生一系列复杂的等离子体物理-化学反应,从而将有机污染物降解为无毒无害物质。低温等离子体技术主要有电子束照射法1191、介质阻挡放电法、沿面放电法和电晕放电法等120]。低温等子子体的特点是能量密度较低,重粒子温度接近室温而电子温度却很高,整个系统的宏观温度不高,其电子与离子有很高的反应活性。低温等离子体技术的优势是适于各类VOCs 的治理,处理效率高,无二次污染物产生、易操作,特别适用对于气体流量大、浓度低的有机废气的处理211。目前等离子体技术与催化技术的结合越来越密切,同时 VOCs 的化学结构与能量利用的相互关系的分析也越来越受到重视。由于低温等离子体法处理 VOCs 的研究还处于实验阶段,尚未大 范围地投入到工业应用中,今后的低温等离子体处理技术的研究将会向多方向、多层次发展,如等离子体反应器的设计和研制,反应器长时间运行过程中保证 VOCs 处理效率稳定方法的研究等1221。 1.2.3 生物净化法 生物净化法是近年来发展起来的一种高新的有机废气净化技术。该法利用驯化后的微生物在新陈代谢过程中以污染物为碳源和氮源,将多种有机物和某些无机物进行生物降解,分解成H,O 和CO,,从而有效去除工业废气中的污染物质。 常见的生物处理工艺包括生物过滤法、生物滴滤法、生物洗涤法、膜生物反应器法和转盘式生物过滤反应器法[23]。目前,在 VOCs 处理方面,膜生物反应器和转盘式生物过滤反应器还只限于实验室研究阶段,生物过滤法在工业应用中较多。已有的研究成果表明,生物过滤法对于各种 VOCs 和恶臭气体具有良好的处理效果,并为工艺的应用和优化提供了较好的理论指导。 生物法特别适合于处理气体流量大于17000 m’/h、VOCs体积分数小于0.1%勺气体。生物法的优点:可在常温、常压下操作,设备结构简单、投资低,操作简便、运行费用低,净化效率高、抗冲击能力强,只要控制适当的负荷和气液接触条件,净化率一般都在90%以上,尤其在处理低浓度(1000 mg/m以下)、生物降解性好的 VOCs 时更显示其经济性241;不产生二次污染,特别是一些难治理的含硫、含氮的恶臭物质以及苯酚、氰等有害物质均能被氧化和分解。生物法的缺点:由于氧化分解速度较慢,生物过滤需要很大的接触表面,过滤介质的适宜pH范围也难以控制;采用生物洗涤法时,有些难于氧化的恶臭物质难于脱脱。从20世纪80年代初,德国就越来越多地采用生物法控制工业废气的排放。目前该技术在欧洲各国、日本和北美各国等进行了大量的研究和实际应用,除含氯较多的有机物难生物降解外,一般的 VOCs 都可得到不同程度的降解2。清华大学、同济大学、中南大学、西安建筑科技大学和昆明理工大学等单位的研究人员对该技术也进行了探索和尝试126-29]。 2 VOCs 处理技术的发展趋势 吸收、吸附、燃烧和冷凝等传统方法去除 VOCs具有一定的局限性,如费用高、生命周期较短并具有不可预测性,同时可能带来二次污染[30]。下面介绍的光催化氧化法和变压吸附法是具有广阔前景的 VOCs 去除方法。 2.1 光催化氧化法 光催化氧化法是利用催化剂的光催化活性,使吸附在其表面的 VOCs 发生氧化还原反应,最终转化为 CO,H,O及无机小分分物质。由于 TiO, 价廉且来源广泛,对紫外光吸收率较高,抗光腐蚀性、化学稳定性和催化活性高,且没有毒性,对很多有机物有较强的吸附作用,因而成为实验研究中最常用的光催化剂。TiO,光催化技术在处理 VOCs 上具有极大的优势。光催化氧化法的主要优点是能量利用效率较高,操作通常在常温下进行,无副产物生成,使用后的催化剂可用物理和化学方法再生后循环使用, VOCs降解率可达到90%~95%31。 许多科研工作者非常关注催化氧化法的发展,探寻催化反应的机理,就不同催化剂对 VOCs 气体的处理能力进行了广泛研究。曾志雄等132J认为,催化反应遵循 Langeruire - Hinshelwood 模式,并以甲苯、甲醇和三氯乙烯为例,探讨了 VOCs 的初始浓度、室内温度、紫外光强度和迎面风速等因素对VOCs 氧化速度的影响。李立清等133]以钛酸丁酯为 Ti 源,分别以 FeCl, 乙醇溶液、硼酸为Fe 源和B源,采用简单的溶胶一凝胶法制备了金属掺杂改性、非金属掺杂改性、金属和非金属共属杂改性的 TiO,光催化剂,催化降解甲醛的效果最好。XRD分析结果表明,金属掺杂和非金属掺杂都可降低锐钛矿相向金红石相转变的温度,从而在较低温度下出现混晶效应,使催化活性提高,减少光催化所需要的能耗。另外,Fe和B掺杂能迅速形成高密度晶种,抑制晶粒的增长,从而增大 TiO, 的比表面积,使催化活性提高。中国海洋大学工程学院用纳米TiO, 光催化剂进行了光催化氧化去除 VOCs 的机理研究,指出光催化降解控制机理中主要有传质、扩散、吸附、光化学反应几个过程,并建立了动态数值模型,该模型可有助于 VOCs 光催化降解系统的设计341。 近年来,国内光催化技术的研究和应用发展迅速。清华同方洁净技术有限公司和宁波华光精密仪器有限公司开发生产的多种空气净化器就运用了纳米TiO, 光催化技术,产品已投放市场。北京市中科凯澜科技发展有限公司应用光催化技术,设计、开发了光催化空气灭菌消毒净化系列产品,包括独立嵌装式自循环光催化空气灭菌消毒净化器系列、风机盘管配装型光催化空气灭菌消毒净化器系列、全风系统配装型光催化空气灭菌消毒净化器、家用光催化空气灭菌消毒净化器、家用空调配装型光催化空 气灭菌消毒净化装置等。这些光催化空气净化器可广泛应用于医院、学校、馆、站、机、网吧和船舱等公共场所[35]。曹勇36]的研究结果表明,在光催化剂中使用纳米粒子可极大地提高反应速率、控制反应平衡,甚至可使原来动力学上不能进行的反应也能完全进行。许林军等371也报道了纳米光催化技术在舰艇舱空气净化中的应用研究。北京工业大学与北京紫外光云科技有限公司新近研制成功一种纳米光催化涂料,能有效分解空气中的有害物质,不会产生二次污染[38]。李立清等在光催化技术基础上,成功开发了无甲醛地板产品,中试实验效果非常理想,目前已投人工业应用。 尽管纳米TiO, 光催化技术是一种高效、低能耗、清洁、无二次污染的 VOCs 治理技术,但该技术. 在工业中的进一步应用还需进行大量的实验研究工作。今后主要应在以下几方面开展研究:(1)完善光催化氧化反应数学模型;(2)制备大孔径、大比表面积、高抗冲击性能且不影响催化活性的载体;(3)改进废气净化装置,拓展 TiO, 光催化剂薄膜的应用范围;(4)进一步提高催化剂性能391;(5)研制新型催化剂及研究如何防止催化剂的失活和中毒等。 2.2 变压吸附技术 变压吸附(Pressure Swing Adsorption,PSA)的基本原理是利用气体组分在固体材料上吸附特性的差异及吸附量随压力变化而变化的特性,通过周期性的压力变换过程实现气体的分离或提纯。PSA气体分离工艺已在石油、化工、冶金、电子、国防、医疗和环境保护等方面得到广泛应用。与其他气体分离技术相比, PSA 技术具有以下优点[40):(1)适于净化高浓度有机废气并达到欧洲排放标准。脱附物质浓度高,有回用价值,外排气可达到排放标准要求,无二次污染。(2)装置对进口气量和进口浓度的变化适应性强。(3)相对于其他废气净化工艺,PSA工艺操作费用低。(4)PSA工艺可在室温下操作,避免了因高温而产生的单体聚合反应。(5)产品纯度高且可灵活调节。(6)装置由计算机控制,易实现自动化操作。(7)投资小,操作费用低,维护简单,检修时间短,开工率高。(8)吸附剂使用周期长。(9)环境效益好,除因原料气的特性外,PSA装置的运行不会造成新的环境污染,几乎无“三废”产生。 近年来,PSA 技术在 VOCs 处理中的研究和应用发展迅速。国外在酮类、芳香烃、醇类的净化回收以及一些高沸点有机物的净化回收领域已经取得了较多的成课[41。如低沸点有机组分甲烷、氯氟烃、 丙烯-丙烷等回收技术在美国和日本较为成熟;中高沸点有机组分醇类、酮类和芳香类有机物等回收技术在日本、德国和法国应用较广。日本的Ka-zuyuki Chihara 利用 PSA 技术进行了回收 CH, Cl,的模拟研究,取得了较好的回收效果。PSA 技术在国内已有一定程度的应用,如在尾气处理中的应用,主要是用于氯氟烃的净化回收。西南化工研究设计院从事 PSA 法离离、纯纯化工气体的研究已有30多年的历史,取得了大量的科研成果。近年来他们开发的 PSA 净化回收氯乙烯工艺,采用4塔或4塔以上的抽真空工艺流程,现已成功地在山西太原化工股份有限公司推广应用,解决了活性炭吸附法、膜分离法回收氯乙烯纯度不高的问题;最近刚刚开发成功的采用 PSA 工艺从催化裂化干气中回收乙烯的技术,达到了国际领先水平[42]。此外,广西南宁化工股份有限公司和云南盐化股份有限公司也采用该公司 PSA 技术回收氯乙烯尾气。另外,新型 PSA分离甲醇尾气技术是西南化工研究设计院近年专门针对甲醇生产工艺特点而开发的一种分离效率很高的先进技术,与传统 PSA 及膜分离工艺相比,技术先进,经济效益明显。随着该技术在榆林天然气化工股份有限公司甲醇项目中的成功投运,该技术在甲醇领域的应用将会不断扩大,前景十分广阔43]。李立清等144~471在 PSA研究方面也取得了显著的成果,如建立了 PSA 单组分及多组分 VOCs 的吸附模型;进行了甲苯、二甲苯和丙酮等 VOCs 的 PSA 工艺条件的优化;开发了小型 PSA 装置及应用 PSA技术净化室内 VOCs的空调装置。 采用 PSA 技术将 VOCs 从废气中分离处理在我国是一个新兴的领域。目前,PSA的适用气源更加广泛且工艺日臻完善,吸附剂的吸附分离性能不断提高,产品回收率逐步提高。在现有PSA 技术研究成果的基础上,还需不断深入地开展研究工作。今后 PSA 技术的研究方向和发展趋势主要为:(1)应充分利用计算机技沐进行吸附床数学模型的建立及计算机模拟,以及吸附一脱附过程中的传质、传热规律等基础理论的研究148];(2)研制新型吸附剂,进一步提高吸附剂的分离性能、强度及使用寿命;(3)发展 PSA 与深冷技术或膜分离技术相结合的复合型气体分离技术;(4)优化工艺操作条件,降低能耗,提高回收率149;(5)开发特殊的吸附剂以及组合适当的 PSA 工艺,分离多组分混合气,同时得到多种高纯有机蒸气;(6)提高控制水平,使操作更稳定,向智能型控制系统发展,最终实现无人操作; (7)逐年增加 PSA 技术处理 VOCs 的装置数量,使装置规模向大型化发展。 3 结语 a)光催化氧化技术和 PSA 技术是极具发展前景的VOCs 处理技术。 b)含有 VOCs 废气的治理,可单独采用上述的某种方法进行处理。但由于 VOCs 的种类繁多、组成复杂、物化性质各不相同,往往一种控制技术不可能完全处理所有 VOCs,如燃烧法和冷凝法仅对高浓度 VOCs 的去除在经济上是比较划算的;而吸附法和吸收法仅仅是对 VOCs 进行了转移,没有从根本上去除 VOCs,因此应根据污染物性质、污染物浓度、生产的具体情况、安全性、净化要求(满足排放标准)、经济性等条件,对各种控制技术进行工艺优化,采用新的组合或藕合技术,如冷凝一吸附、吸收一冷凝、吸附一催化燃烧、吸附-光催化氧化、变压吸附--深冷、变压吸附一膜分离等组合工艺,进一步提高 VOCs 的去除率,降低成本和减少二次污染。 c)绝大多数 VOCs 是资源,在研究 VOCs 处理技术时要充分考虑到这一点,在做到达标排放的前提下,应可能地使其实现资源化。 ( 参 考 文 献 ) ( 樊奇,羌宁.挥发性有机废气净化技术研究进展. 四川环 境,2005,24(4):40~44 ) ( 2 Hsu D J, H uang H L, Chien C H, et al. Po t ential expo-sure to VOCs caused by d r y process photocopiers: R e sultsfrom a chamber study. Environ C ontam T o xicol, 2 0 05,75(6): 1 150~1155 ) ( 3 蒋卉.挥发性有机物的控制技术及其发展.资源开发与 市场,2006,22(4): 316~317 ) ( 4 李湘凌,林岗,周元祥等.复方液吸收法处理低浓度苯类废气.合肥煤业大学学报,2002,25(5):794~796 ) ( 贾海龙.有机废气流化床焚烧处理试验研究:〔学位论文〕.杭州:浙江大学,2006 ) ( 6 童志权,王京刚,童华等.大气污染控制工程.北京:机 械工业出版社,2006. 166,204 ) ( 7 赵毅,李守信.有害气体控制工程.北京:化学工业出版 社,2001.86, 1 29~136 ) ( Kim KJ, Kang C S, You Y J, et al. Ads o rption - desorptioncharacteristics of VOCs o v er impregnated activated carbons.Catal Today, 2006,111(3):223~228 ) ( 9 李守信,张文智,宋立民.用活性炭纤维吸附回收废气中 的苯.化工环保,2003,23(4):229~230 ) ( 10 李守信,金平,张文智等.采用活性炭纤维吸附装置回 ) ( 收 VOCs 的优点分析.化工环保,2004,24(3): 274~276 ) ( 11 李守信,尤生全,康志杰等.回收涂布生产废气中甲苯的新型装置.中国环保产业,2006,(7):17~19 ) ( 12 李守信,张文智.利用活性炭纤维吸附回收装置治理二氯甲烷废气.环境污染治理技术与设备,2002,3(10): 86~88 ) ( 13 李守信,刘建文,杨献民等.吸附回收氯乙烯精馏尾气中高浓度氯乙烯新工艺.聚氯乙烯,2003,(6):48~50 ) ( 14 李守信,金平,凌力等.从蒽醌法生产过氧化氢尾气中 回收重芳烃.化肥工业,2004,31(3):56~58 ) ( 15 吴碧君,刘晓勤.挥发性有机物污染控制技术研究进展.电力环境保护,2005,21(4):40~41 ) ( 16 乔惠贤,尹维东,栾志强等.大风量 VOCs 废气治理. 环 境工程,2004,22(1):36~38 ) ( 17 A hmad Z u hairi Abdullah, Mohamad Zailani A bu Bakar,Subhash Bhatia. Combustion of chlorinated volatile organ-ic compounds ( VOCs) us i ng bimetallic chromium -cop-per supported on m odified h-zsm-5 catalyst. J H azardMater, 2 006, 129(1):39~49 ) ( 18 Chang Yu, Charlie T C . Microwave process for removaland d estruction of v olatile organic compounds. Environ Prog, 2001, 20(3): 145~150 ) ( 19Kim J, H an B, Kim Y, et al. Removal of VOCs by hy-brid electron beam reactor w ith catalyst bed. Radiat PhysChem, 2004,71(1):429~432 ) ( 20 李洁,李坚,金毓等.低温等离子体技术处理挥发性有机物. 环 境污染治理技术与设备,2006,7(6): 101~105 ) ( 21 Rosocha L A. Nonthemal pl a sma ap p lications t o theenvironment g a seous electronics and power co n ditioning.IEEE Trans Plasma Sci, 2005, 33(1):129~137 ) ( 22 梁文俊,李坚,李依丽等.低温等离子体技术处理挥发性有机物的研究进展.电站 系 统工程,2005,21(3):7~9 ) ( 23 张丽,张小平,黄伟海.生物膜法处理挥发性有机化合 物技术.化 工 环保,2005,25(2):100~103 ) ( 24 孙珮石,王洁,吴献花.生物法净化处理低浓度挥发性有机及恶臭气体.环境工程,2006, 24(3):38~41 ) ( 25 席劲瑛,胡洪营.生物过滤法处理挥发性有机物气体研 究进展.环境科学与技术,2006,29(10):106~107 ) ( 26 羌宁,季学李,都基峻.苯系混合气体生物滴滤器非非 态工况性能.环境科学,2005,26(1):16~19 ) ( 27 Y ang C hunping, Chen Hong, Zeng Guangming, et a l .Modeling biodegradation of toluene in rotating drum bio-filte r . Water Sci Technol, 2006, 54(9 ) :137~144 ) ( 28 王宝庆,马广大,王莉等.生物过滤床净化含乙苯废气的实验研究.西安建筑科技大学学报,2005,37(1): 64~68 ) ( 29 孙珮石,郑顺生,黄兵等.高流量负荷下低浓度 VOCs废气的生物法处理.中国环境科学,2004, 24(2): 201~204 ) ( 30Juyoung Jeong, Kazuhiko Sekiguchi , Wookeun Lee, etal. Photodegradation o f g aseous v o latile o rganic com-pounds ( VOCs) us i ng TiO, photoirradiated by an ozone-producing UV lamp: Decomposition ch a r acteristics,identification of by-products a n d water-soluble organic in-termediates. J Photochem Photobiol: A, 2 005, 169(3):279~287 ) : ( 31Sang C K , Seung W N, Wa n g G S , et al. Influence ofphysicochemical t reatments on spent palladium based cata-lyst for catalytic oxidat i on of VOCs. J Hazard Mater,200 7 ,141(1):305~314 ) ( 32 曾志雄,徐玉党.纳米材料 TiO, 光催技技术在空气净 化中的应用.制冷与空调,2003,(4):36~39 ) ( 33 李立清,刘宗耀,唐新村等. B/Fe,0,共掺杂纳米 TiO,可见光下的催化性能.中国有色金属学报,2006, (12):2098~2 1 04 ) ( Y u Huili, Zhang Ka i li, Rossi C. Th e oretical study o nphotocatalytic oxidat i on of VOC s using nano-TiOzphotocatalyst . J Photochem Photobio,A, 2007, 1 88(1):65~73 ) ( 35 赵宝顺,肖新颜,邓沁等.挥发性有机化合物及其二氧化锌光催化控制技术.化工环保,2004,24(4): 275~279 ) ( 36 曹勇.纳米材料在环境保护方面的应用.当代石油石 化,2001,9(8):30~33 ) ( 37 许林军,施莼.纳米光催化技术研究进展及其在舰艇舱室空气净化中的应用前景.海军医学杂志,2003,24 (2):179~181 ) ( 38 左开慧,郑治祥,汤文明.用于环保的功能材料.合肥工业大学学报(自然科学版),2003,26(1):85~91 ) ( 39 Zou L , Luo Yonggang, Ho o per M, et a l. Re m oval of ) ( ·专利文摘· ) 利用高浓度有机废水制氢的设备及其制氢方法 该专利公开了一种利用高浓度有机废水制氢的设备及其制氢方法,解决了传统制氢设备结构复杂、运行不稳定、传质效率低、生物持有量低、耐冲击负荷能力低的问题。其制氢方法为:(1)培养驯化厌氧活性污泥;(2)将经过培养驯化后的厌氧活性污泥与轻质填料放入制氢设备内;(3)温度控制在(35±3)℃,废水在设备内的停留时间为1.5~6.0h;(4)以高浓度有机废水为发酵基质与反应区内的活性污泥的厌氧发酵作用产生氢气。该发明将生物制氢与高浓度有机废水处理相结合,在治理高浓度有机废水的同时制取清洁能源氢气。/CN101007682,2007-08-01 ( VOCs b y photocatalysis process u sing adsorption enhancedTiO,-SiO, catalys t . Che m En g Process,200 6, 45(11):959~964 ) ( 40 辜敏,鲜学福.变压吸附技术的应用研究进展.广州化 学,2006,31(2):60~64 ) ( 41李立清,曾光明,唐新村等.变压吸附技术净化分离有机蒸气的研究进展.现代化工,2004,24(3):20~23 ) ( 42 郜豫川,赵俊田.变压吸附气体分离技术的新应用.化 工进展,2005,24(1):76~78 ) ( 43李克兵,刘厚阳,郜豫川等.回收甲醇尾气中有效组分的变压吸附新技术及其应用.天然气化工,2004,29 (3):31~35 ) ( 44李立清,唐新村,Hans -Jiirgen Rohm. 吸附柱出口温度 随时间的变化规律及其数值模拟.离子交换与吸附, 2005,21(1) : 17~26 ) ( 45 李立清,张宝杰,曾光明等.活性炭吸附甲苯的实验研究及数值模拟.哈尔滨工业大学学报,2005,37(4): 491~494 ) ( 46 李立清,张宝杰,曾光明等.活性炭吸附丙酮及其脱附规律的实验研究.哈尔滨工业大学学报,2004,36 (12):1641~1645 ) ( 47李立清,唐琳,高招等.丙酮在活性炭固定床上的吸附穿透曲线数学模拟.湖南大学学报,2005,32(2): 81~84 ) ( 48 Kearns D T, W e bley P A. Mo d elling and evaluation ofdual-reflux pressure swing adsorption cycles. Part I:Math-ematical model s . Chem Eng Sci, 2006, 61(22): 7223~7233 ) ( 49 赵桂春,刘树茂.变压吸附在气体分离单元的应用.煤 化工,2006, ( 4):53~54 ) ( (编辑叶晶菁) ) 催化氧化脱除烃燃料中硫化合物的方法 该发明公开了一种催化氧化脱除烃燃料中硫化合物的方法。该方法以空气为氧化剂,在反应温度为150~350℃、烃燃料重时空速为5~80h-、氧与硫摩尔比为5~200、操作压力为常压的条件下,利用固定床催化反应器将烃燃料中的硫化物连续氧化成硫氧化物等产物,脱硫率达90%以上。该发明的优点在于,高硫含量油品经催化氧化脱硫处理后,不需复杂的后续萃取,且可实现脱硫工艺的连续性操作。该发明用空气作氧化剂,成本低,用量小,脱硫效果明显,克服了以往加氢脱硫成本高、吸附脱硫效率低、使用非空气氧化脱硫氧化剂、废水处理和分离难等问题。/CN 101007963 ,2007-08-01 ?China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved http://www.cnki.net   随着有机化工产品在工业生产中的广泛应用, 进入大气中的有机污染物越来越多,主要是低沸点 的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs),即在常温下饱和蒸气压大于71 Pa或常压 下沸点低于260 t的有机化合物;也有将常压下沸 点低于100 t或在25 C时饱和蒸气压大于133 Pa 的有机化合物称为VOCs。VOCs主要来源于石 油化工、制药、印刷、造纸、涂料装饰、表面防腐、交通 运输、金属电镀和纺织等行业排放的废气,包括各种 烃类、卤代烃类、醇类、酮类、醛类、醚类、酸类和胺类 等。这些污染物的排放不仅造成了资源的极大浪 费,且严重污染了环境。VOCs通过呼吸道和皮肤 进人人体后,对人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官进入大气中的有机污染物越来越多,主要是低沸点 的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs),即在常温下饱和蒸气压大于71 Pa或常压 下沸点低于260 t的有机化合物;也有将常压下沸 点低于100 t或在25 C时饱和蒸气压大于133 Pa 的有机化合物称为VOCs。VOCs主要来源于石 油化工、制药、印刷、造纸、涂料装饰、表面防腐、交通 运输、金属电镀和纺织等行业排放的废气,包括各种 烃类、卤代烃类、醇类、酮类、醛类、醚类、酸类和胺类 等。这些污染物的排放不仅造成了资源的极大浪 费,且严重污染了环境。VOCs通过呼吸道和皮肤 进人人体后,对人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性或永久性损伤,尤其是苯类和苯并芘类 等多环芳烃能使人体致癌。VOCs的过量排放还 会对农林和畜牧等行业造成危害。因此,VOCs的 处理与回收越来越受到世界各国的重视,许多发达 国家都颁布了相应的法令,限制VOCs的排放。同 时VOCs处理已成为大气污染控制中的一个热点, 国际上日益严格的环境标准(如欧洲排放标准)使得对VOCs的处理显得尤为重要。
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北京乐氏联创科技有限公司为您提供《挥发性有机化合物处理技术的研究》,该方案主要用于废气中综合检测,参考标准--,《挥发性有机化合物处理技术的研究》用到的仪器有便携式总烃/甲烷/非甲烷总烃分析仪Model3010、加拿大Galvanic 903W硫化氢总硫分析仪