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VOCs的来源、危害及废气处理技术

作者:白羊 人气:发表时间:2019-11-05
VOCs的来源、危害及废气处理技术
 

 
VOCs的来源
VOCs的排放来源分为自然源和人为源。全球尺度上,VOCs排放以自然源为主;但对于重点区域和城市来说,人为源排放量远高于自然源,是自然源的6-18倍。
 
在城市里,VOCs的自然源主要是绿色植被,基本属于不可控源;而其人为源主要包括不完全燃烧行为、溶剂使用、工业过程、油品挥发和生物作用等。
 
目前我国VOCs排放主要来自固定源燃烧、道路交通溶剂产品使用和工业过程。
 
在众多人为源中,工业源是主要的VOCs污染来源,具有排放集中、排放强度大、浓度高、组分复杂的特点。
 

 
(含VOCs的产品)
室外排放源主要来自燃料燃烧和交通运输;
 
室内排放源主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等得烟雾,建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。
 
烟草行业:油墨、有机溶剂;
 
纺织品行业:鞋类制品所用的胶水等;
 
玩具行业:涂改液、香味玩具等;
 
家具装饰材料:涂料、油漆、胶黏剂等;
 
汽车配件材料:胶水、油漆等;
 
电子电气行业:在较高温度下使用时会挥发出VOC、电子五金的清洁溶剂等;
 
其他:洗涤剂、清洁剂、衣物柔顺剂、化妆品、办公用品、壁纸及其他装饰品。
 
VOCs对人体的危害
据研究,目前确定对环境和人类产生危害的大气污染物约有几百种,VOCs即是其中重要一员。而VOCs对人体健康的影响有直接效应,更多的是间接效应。如果把PM10中成千上亿的细小颗粒物聚合体,当成一个巨大的反应床,那么VOCs就既是臭氧和细粒子生成的一个最重要前体物,又直接贡献细粒子。
 
一旦出现细粒子污染的灰霾天气,近地大气中的细粒子无时无刻不在产生光化学反应,生活在地面的人群和其它动植物,则无时无刻不在呼吸交换气体,于是造成大量有毒有害物质进入人体沉积,人体健康受损。
 

 
VOCs对人体的危害主要有两个方面:其一为其有害成分直接影响人体健康,其二VOCs会形成PM 2.5 前体物,从而间接影响人体健康。
 
1、容易产生火灾或者发生爆炸这一类气体在化工厂中的使用特别广泛,一般情况下没有毒或者低毒性,但是基本上都属于易燃易爆物品,所以广大企业在使用的过程中一定要注意防火。
 
2、VOCs会对人的身体产生危害例如在很多房间装修的时候我们会闻到许多很怪的气味,如果浓度很高的话,人会产生头晕的感觉。尤其是一些油漆里面含有苯,甲苯之类的,会严重损害人的神经,长时间待在这样的环境里面可能会致癌。
 
3、VOCs会变成臭氧还有PM2.5,会造成雾霾,使得环境的辨识度变低以及使人体很容易产生呼吸道的疾病例如臭氧浓度很高的话,会破坏人体皮肤,也会影响人们的呼吸系统,降低人们免疫系统的抵抗能力。

 
VOCs废气处理技术
1、冷凝回收法:把有机废气直接导入江苏化工尾气回收装置吸附、吸收、解板、分离,可回收有价值的有机物,该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况,需要附属冷冻设备,主要应用于制药、化工行业,印刷。
 
2、吸收法:一般采用物理吸收,即将废气引入江苏工业尾气吸收液进净化,待吸收液饱和后经加热、解析、冷凝回收;本法适用于大气量、低温度、低浓度的废气,但需配备加热解析回收装置,设备体积大、投资较高。
 
一般采用活性炭吸附法:通过活性炭吸附废气,当吸附饱和后,脱附再生,将废气吹 脱后催化燃烧,转化为无害物质,再生后的活性炭继续使用。当活性炭再生到一定次数后,吸附容量明显下降,则需要再生或更新活性炭。
 
活性炭是目前处理有机废气使用多的方法,对苯类废气具有良好的吸附性能,但对烃类废气吸附性较差。
 
主要缺点是运行成本较高,不适合于湿度大的环境,但就目前市场应用来说,江苏采用活性炭吸附脱附+工业废气除味剂吸收较常用。活性炭采用多为:活性炭颗粒及活性炭纤维,采用活性炭颗粒价格比较便宜,但效果差些,相比来说采用活性炭纤维价格相对高些,效果好些。
 
有机废气气体专用活性炭
A.比表面积大,有效吸附量高。由于同样重量的活性炭的表面积是煤质活性炭颗粒的近十倍,所以需要填充的活性炭的重量非常小,然而吸附效率却非常高,根据所处理废气的有机气体含量和其它物理特性的不同,吸附效率在85%至98%之间,多级吸附工艺可以达到99.99%,远远高于普通吸附法的高吸附率88%,而且体积及总重量也都很小。
 
B.吸附﹑脱附行程短,速度快;脱附﹑再生耗能低。活性炭对有机气体吸附量比普通颗粒状活性炭(GAC)大几倍至几十倍,对无机气体也有很好的吸附能力,并能保持较高的吸附脱附速度和较长的使用寿命。如用水蒸气加热10-30分钟,即可完全脱附,耐热性能好,在惰性气体中耐高温1000℃以上,在空气中着火点达450℃以上。
 
C.形状可变,使用方便。有柱状,球形颗粒,更换方便,不会对人体造成任何危害。
 
D.可根据需要生产出具有特殊性能的专用活性炭;强度好,不会造成二次污染。
 
3、直接燃烧法:利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧,将混合气体加热,使有害物质在高温作用下分解为无害物质;本法工艺简单、投资小,适用于高浓度、小风量的废气,但对安全技术较高。
 
4、催化燃烧法:把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水;本法起燃温度低、节能、净化率高、操作方便、占地面积少、投资投资较大,适用于高温或高浓度的有机废气。江苏成功在全球大的食品添加剂山梨酸钾有机废气处理设备上应用。
 
5、吸附法:
 
(1)直接吸附法:有机废气经活性炭吸附,可达95%以上的净化率,设备简单、投资小,但活性炭更换频繁,增加了装卸、运输、更换等工作程序,导致运行费用增加。
 
(2)吸附-回收法:利用纤维活性炭吸附有机废气,在接近饱和后用过热水蒸汽反吹,进行脱附再生;本法要求提供必要的蒸汽量。
 
6、光催化氧化:
 
是运行了半个世纪的一种废气治理方法,得到国家环保部推荐的一种方法。江苏综合了吸附法、催化燃烧法、低温等离子体的优点,采用新型江苏催化剂材料,大大降低能耗。本法具有运行稳定可靠、投资省、运行成本低、维修
 
方便等特点,适用于大风量、低浓度的废气治理,是目前国内治理有机废气较成熟、实用的方法。
 
VOCs(Volatile organic compounds)即挥发性有机化合物,是一类常见的大气污染物主要来源于油漆生产、化纤行业、金属涂装、化学涂料、制鞋制革、电镀、胶合板制造、轮胎制造、废水处理厂等行业。有害的挥发性有机化合物主要包括甲苯、 甲胺、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。
 

 
应用领域:
化工、油品、石油化工、制药、农药、汽车部件、涂装、电气、电子元件、印刷、电镀、罐装车、橡胶、感光材料、纤维、塑胶、人造革、污水厂、污水站等行业。
 

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