大气污染控制工程教案河北科技大学大学英语精品课.doc

二、挥发与溶解 三、VOCs排放 第二节 VOCs污染预防 一、VOCs控制技术可分为两类 1. 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 2. 末端治理为主的控制性措施 二、VOCs控制技术 1. VOCs替代 2. 工艺改革 ① 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 ② 石油及石化生产过程：回收利用放空气体 3. 泄漏损耗及控制 ① 充入、呼吸和排空损耗 ② 充入、呼吸和排空导致的VOCs排放 ③充入、呼吸和排空损耗 a. 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 b. 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） ④ 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  第 26 次课 2 学时 上次课复习： 1. 蒸汽压的计算 2. VOCs（volatile organic compounds）污染控制技术 本次课题（或教材章节题目）：第十章 挥发性有机物污染控制 第三节 VOCs控制方法和工艺 教学要求：了解并掌握 VOCs控制方法和工艺； 重 点： VOCs控制方法和工艺 难 点： VOCs控制方法和工艺 教学手段及教具：多媒体 讲授内容及时间分配： VOCs控制方法和工艺 讲课时间：2学时 课后作业 P429 10.6 10.7 参考资料 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 1. VOCs燃烧原理及动力学 燃烧动力学（单位时间VOCs 减少量） 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=l，对式（10-8）积分，得： 当T=5380C时，由表10-8，得k=0.00011/s，代入式（10-9），得 同理可求得T=649、7600C时所需的燃烧时间分别为49s、0.2s。 燃烧与爆炸 燃烧极限浓度范围＝爆炸极限浓度范围 多种可燃气体与空气混合，爆炸极限范围 3. 燃烧工艺 直接燃烧 适用于可燃有害组分浓度较高或热值较高的废气 设备：燃烧炉、窑、锅炉 温度1100oC左右 火炬燃烧：产生大量有害气体、烟尘和热辐射，应尽量避免 ?热力燃烧（Thermal Combustion) 适于低浓度废气的净化 温度低，540 ～820oC 必要条件：温度、停留时间、湍流混合 催化燃烧（Catalytic Combustion） 催化燃烧装置 催化燃烧优点： 无火焰燃烧，安全性好 温度低：300～450oC，辅助燃料消耗少 对可燃组分浓度和热值限制少 二、吸收（洗涤）法（Absorption） 1. 吸收工艺 2. 吸收剂的要求 对被去除的VOCs有较大的溶解性； 蒸气压低； 易解吸； 化学稳定性和无毒无害性； 分子量低； 3. 吸收设备主要设计指标 液气比 塔径 塔高 三、冷凝法（Condensation） 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； 1. 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 2. 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、冷凝后气液组成xi、yi 3. 冷凝类型和设备 ①接触冷凝 被冷凝气体与冷却介质直接接触 喷射塔、喷淋塔、填料塔、筛板塔 表面冷凝（间接冷却） 冷凝气体与冷却壁接触 列管式、翅管空冷、淋洒式、螺旋板 传热方程Q=KAΔtm 4. 冷凝系统的设计 给定脱除效率、出口浓度 确定冷凝温度 冷凝温度 冷凝剂类型 计算冷凝器的热负荷 热负荷＋热传递系数 冷凝器尺寸 四、吸附法（Adsorption） 吸附工艺 ①活性炭吸附VOCs的性能最佳 ②亦有部分VOCs不易解吸，不宜用活性炭吸附 ③吸附容量 利用波拉尼曲线估算 ④多组分吸附 过程 a. 各组分均等吸附于活性炭上 b. 挥发性强的物质被弱的物质取