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VOC排放减量及净化处理技术的应用

VOCs排放减量及净化处理技术的应用

一、概论

1、VOCs定义：

VOCs是挥发性有机化合物（volatileorganiccompounds）的英文缩写。按

照世界卫生组织（WHO）的定义，VOCs指沸点范围在50-260℃之间，室温下饱和蒸

气压超过133.32Pa，在常温下以蒸气形式存在于空气中的一类有机物。

2、分类

VOCs主要可分成八大类：

1）烷烃类：包括乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、环己烷；

2）芳烃类：苯、甲苯、二甲苯、乙苯、异丙苯、苯乙烯；

3）烯烃类：乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、异戊二烯、环戊烯；

4）醇类：甲醇、乙醇、异戊二醇、丁醇、戊醇；

5）酯类：丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、醋酸乙烯；

6）醛酮类：甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、甲基丙酮、乙基丙酮；

7）酸和酸酐类：乙酸、丙酸、丁酸、己二酸、邻苯二甲酸酐；

8）酰胺类：苯胺、二甲基甲酰胺。

3、来源

VOCs主要来源于石油、化工、印刷、制革、喷漆、涂料等工业行业，室内和

汽车装修使用的油漆、涂料以及胶粘剂等也产生大量VOCs。在深圳市工业VOCs主

要来源于喷漆行业（塑胶产品喷漆，金属产品防锈喷漆，木材家具喷漆等）、涂料

生产行业以及汽车尾气等。

4、危害

VOCs主要有以下四大危害：

1）在阳光照射下与空气中的氮氧化物反应生成光化学烟雾，光化学烟雾是

PM2.5的前驱物，光化学烟雾的主要成分是臭氧、过氧化乙酰硝酸酯、酮类和醛

类，属于二次污染物，比一次污染物的危害更大；

2）大多数VOCs有毒、有恶臭，易使人患呼吸道疾病，有些甚至可致癌；

3）大多数VOCs易燃易爆；

4）部分VOCs可破坏臭氧层。

二、清洁生产

根据《中华人民共和国清洁生产促进法》第十九条规定，企业应采用无毒、

无害或者低毒、低害的原料，替代毒性大、危害严重的原料，产生的VOCs有机化

合物大多属于有毒有害的危险化学原料，企业应使用清洁的原料，从源头控制污染

物的产生。所以从清洁生产的角度考虑，各行业应优先考虑淘汰使用易产生VOCs

的化学原料，从而使用清洁的原料以减少VOCs的排放。

化工生产行业应逐步生产水性油漆、UV漆、水性油墨、水性胶粘剂以代替传

统的油性漆、油性油墨和油性胶粘剂；喷漆行业应优先采购使用水性漆或用用喷粉

工艺代替喷油工艺；印刷行业应优先考虑使用水性油墨；室内墙面涂装应选用水性

浮胶漆以代替油性漆。

三、VOCs净化技术

VOCs净化是通过物理、化学或者生物的方法将VOCs污染物从废气中加以回

收利用或者转化成无毒无害的物质以达到相应的环保标准。VOCs净化技术大致分

成两类，一类是回收法，回收是通过冷凝、吸附、吸收、膜分离的方法对VOCs气

相分子进行回收，不破坏VOCs的分子结构；第二类是破坏法，通过物理、化学或

生物的方法将VOCs转化成二氧化碳、水、氮气、无机盐等无毒无害的无机物。

回收法包括吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法，破坏法包括燃烧法、生物

法、低温等离子法、紫外氧化法等。

（一）吸附法

吸附法是通过吸附剂表面存在着的范德华力或化学键力，将VOCs气体分子浓

集在吸附剂表面一种技术。依靠范德华力的吸附称为物理吸附，依靠化学键力的吸

附为化学吸附。吸附过程中一般会释放出热量。

可用于净化VOCs的吸附剂有活性炭（活性炭纤维）、硅胶和分子筛等。其中

应用最广泛、效果最好的是活性炭。

吸附法处理VOCs的流程：收集罩+进风管+预处理系统（降温、除尘和除液

滴）+吸附器+风机+排空。

当吸附器内活性炭吸附一段时间达到饱和后，需要对活性炭进行脱附再生。

吸附器需配套脱附再生装置，若现场没有脱附再生装置，则需要定期更换活性炭，

更换后的活性炭作为危险废物需委托有资质的危险废物处置单位外运进行处理。

脱附再生装置包括升温再生、降压脱附、置换脱附、吹扫脱附以及化学转化

脱附等多种形式，一般可采用低压水蒸气脱附，脱附后的水蒸气经冷凝和精馏后可

回收含VOCs的有机物。

吸附法广泛应用于中低浓度VOCs的治理，但由于活性炭易饱和，所以不适合

高浓度VOCs的治理。

（二）吸收法