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噴涂有機(jī)廢氣中VOCs的吸附回收處理

2016-05-11 15:35:55來(lái)源:華宇印涂 編輯:MUR 關(guān)鍵詞:VOCs有機(jī)廢氣廢氣處理設(shè)備閱讀量:40566

導(dǎo)讀:《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的發(fā)布將帶來(lái)更加嚴(yán)格的VOCs(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的減排和防治要求。
  【中國(guó)環(huán)保在線 技術(shù)前沿】《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的發(fā)布將帶來(lái)更加嚴(yán)格的VOCs(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的減排和防治要求。結(jié)合工程實(shí)踐,對(duì)比不同的噴涂有機(jī)廢氣處理工藝,指出吸附回收工藝的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)和適用范圍,介紹本公司對(duì)這種工藝的改進(jìn),以同時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“減少排放”和“回收資源”,協(xié)助生產(chǎn)廠家滿足日益嚴(yán)格的VOC排放標(biāo)準(zhǔn)并回收VOCs資源。

  
噴涂有機(jī)廢氣中VOCs的吸附回收處理
  
  1引言
  
  近年來(lái),全國(guó)各地連續(xù)多日的霧靄天氣,使大氣污染防治引起社會(huì)和政府的高度關(guān)注,相應(yīng)的綜合治理措施也在公眾和媒體的關(guān)注下,以的速度和力度展開(kāi)。2013年6月14日,國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議頒布了《全國(guó)大氣污染防治十項(xiàng)措施》(簡(jiǎn)稱(chēng)“國(guó)十條”),9月12日,國(guó)務(wù)院發(fā)布了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“計(jì)劃”),這是我國(guó)份全國(guó)性的空氣污染治理規(guī)劃,也被認(rèn)為是我國(guó)有史以來(lái)為嚴(yán)格的大氣治理計(jì)劃?!缎袆?dòng)計(jì)劃》提出到2017年,全國(guó)地級(jí)及以上城市可吸入顆粒物(PM2.5)濃度比2012年下降10%以上;京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等區(qū)域細(xì)顆粒物濃度分別下降25%、20%、15%左右。
  
  PM2.5的來(lái)源不僅僅是顆粒物,還有化學(xué)反應(yīng)生成物。因此《計(jì)劃》的發(fā)布將帶來(lái)更加嚴(yán)格的VOCs(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的減排和防治要求。在VOCs減排方面,中國(guó)一貫重視不夠,但其數(shù)量實(shí)際超過(guò)二氧化硫和氮氧化物,是形成PM2.5和臭氧的重要因素。VOCs排放不同于二氧化硫和氮氧化物,其排放源分散,廣泛存在于石化、噴涂、印刷、制桶、家具等行業(yè),對(duì)于監(jiān)管和治理的挑戰(zhàn)更大。
  
  環(huán)保部在今年2月發(fā)布的《環(huán)境空氣細(xì)顆粒物污染防治技術(shù)政策(試行)》征求意見(jiàn)稿提出,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重、污染物排放量大的地區(qū),應(yīng)在國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定特別排放限值或制定實(shí)施嚴(yán)格的地方排放標(biāo)準(zhǔn)。其中,對(duì)工業(yè)污染源治理,征求意見(jiàn)稿提出,將制定嚴(yán)格、完善的國(guó)家和地方工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn),明確各行業(yè)排放控制要求;盡快制定工業(yè)煙(廢)氣中VOCs、氨的國(guó)家或地方排放標(biāo)準(zhǔn)等。這意味著不僅對(duì)VOCs的排放監(jiān)管將加強(qiáng),VOCs的排放標(biāo)準(zhǔn)也將提高。這種形勢(shì)將為所有排放VOCs的生產(chǎn)企業(yè),包括噴涂行業(yè)帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。
  
  2VOCs的認(rèn)識(shí)誤區(qū)
  
  在噴涂行業(yè),對(duì)VOCs的認(rèn)識(shí)存在兩個(gè)誤區(qū),一是以三苯代替VOCs,認(rèn)為沒(méi)有三苯排放或三苯排放達(dá)標(biāo)即可,另一個(gè)是認(rèn)為采用水性涂料無(wú)VOCs排放。VOC是揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatileorganiccompounds)的英文縮寫(xiě)。美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保署(EPA)對(duì)VOC的定義是除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外,任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物。ASTMD3960-98標(biāo)準(zhǔn)將VOC定義為任何能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物。世界衛(wèi)生組織(WHO,1989)對(duì)總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)的定義為,熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50~260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱(chēng)。
  
  有關(guān)色漆和清漆通用術(shù)語(yǔ)的標(biāo)準(zhǔn)ISO4618/1-1998和德國(guó)DIN55649-2000標(biāo)準(zhǔn)對(duì)VOC的定義是,在常溫常壓下,任何能自發(fā)揮發(fā)的有機(jī)液體和/或固體。同時(shí),德國(guó)DIN55649-2000標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)定VOC含量時(shí),又做了一個(gè)限定,即在通常壓力條件下,沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)低于或等于250℃的任何有機(jī)化合物。實(shí)際上,從環(huán)保出發(fā),VOCs的定義分為二類(lèi),一類(lèi)是普通意義上的VOCs定義,只說(shuō)明什么是揮發(fā)性有機(jī)物,或者是在什么條件下是揮發(fā)性有機(jī)物;另一類(lèi)是環(huán)保意義上的定義,也就是會(huì)產(chǎn)生危害的那一類(lèi)揮發(fā)性有機(jī)物。在我國(guó)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996中,雖然沒(méi)有對(duì)VOCs排放做直接規(guī)定,但實(shí)際通過(guò)對(duì)非甲烷總烴指標(biāo)對(duì)VOCs的排放做了總量限制,同時(shí)又對(duì)苯、甲苯、二甲苯等做了規(guī)定。非甲烷總烴(NMHC)通常是指除甲烷以外的所有可揮發(fā)的碳?xì)浠衔?其中主要是C2~C12)。
  
  之所以排除甲烷,是認(rèn)為除了爆炸燃燒和高濃度窒息影響外,甲烷在空氣中即使達(dá)到高濃度也不會(huì)對(duì)健康造成危害。而其他所有可揮發(fā)的碳?xì)浠衔镆呀?jīng)證明了的對(duì)健康的影響包括對(duì)中樞神經(jīng)的麻醉作用,對(duì)皮膚的刺激,以及對(duì)造血功能的影響等。除直接對(duì)人體健康有害外,在一定條件下非甲烷總烴經(jīng)日光照射還能產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,形成PM2.5等,對(duì)環(huán)境和人類(lèi)造成更大危害。例如,已有研究證明PM2.5超標(biāo)和肺癌的高發(fā)和致死成顯著的正相關(guān)性。
  
  因此,環(huán)保上所指VOCs和非甲烷總烴是一致的。它包含所有碳原子在2~12的碳?xì)浠衔铩娡科髽I(yè)積極采用不含三苯的溶劑型涂料,可有效降低較具有健康危害的三苯排放,但其他溶劑仍在標(biāo)準(zhǔn)限制之列,必須滿足非甲烷總烴的排放限制和排放速率要求。水性涂料目前被廣泛視為環(huán)保產(chǎn)品,但實(shí)際上由于涂料性能的要求,水性涂料不可避免含有VOCs,如成膜助劑、抗凍劑、乳液的殘留單體等。在水性涂料的噴涂中,仍需考慮非甲烷總烴的排放超標(biāo)問(wèn)題。
  
  另外,值得注意的是VOCs排放附帶的氣味問(wèn)題。由于大量的噴涂企業(yè)和生活區(qū)混雜,氣味影響成為針對(duì)噴涂企業(yè)的環(huán)保投訴的重要原因。無(wú)論是為了滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求,還是為了避免氣味投訴,從保護(hù)職工和人民群眾的健康出發(fā)、從保護(hù)環(huán)境角度出發(fā),噴涂企業(yè)應(yīng)高度重視VOCs排放的控制和治理。
  
  3噴涂有機(jī)廢氣處理方案的選擇
  
  目前工程實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)中的有機(jī)廢氣處理工藝主要分為分解和回收兩類(lèi)(如圖一所示)。這些處理工藝有些比較成熟,有些則存有爭(zhēng)議。在這些工藝中,通過(guò)燃燒將VOCs分解為H2O和CO2是比較徹底的治理工藝。燃燒法不存在選擇性,在800~1200℃高溫下,絕大部分VOCs都被分解。由于燃燒法在高溫下運(yùn)行,因此投資和運(yùn)行費(fèi)用也是所有治理工藝中高。在噴涂有機(jī)廢氣治理中,由于空氣中有機(jī)物熱值低,大部分的燃燒工藝均需要添加燃料助燃。
  
 ?。ㄔ瓨?biāo)題:噴涂有機(jī)廢氣中VOCs的吸附回收處理)
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