VOC处理技术其工艺简介与VOC来源分解

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1、一. VOC 定义0二. VOC 的危害0三. VOC 在各个行业的产生来源13.1 制鞋行业23.2 人造板制造行业23.3 木制家具行业23.4 印刷行业33.5 塑料包装印刷行业33.6 炼油与石油化工行业43.7 汽车制造涂装和汽车维修行业53.8 电子行业63.9 半导体行业73.10 干洗行业73.11 橡胶制品行业83.12 涂料行业8四. VOC的处理技术及各技术的简要说明94.1 回收技术94.1.1 冷凝法94.1.2 吸附法94.1.3 吸收法114.1.4 膜分离114.2 综合应用技术124.2.1蓄热式热氧化处置装置(RTO)124.2.2 固定床吸附脱附-催化氧化

2、处置装置144.2.3 固定床吸附脱附-冷凝回收装置174.3 生物处理法184.4其他方法18VOC定义VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。根据 不同国家、地区的不同侧重点可以将VOC分为两类定义，即普通意义上的VOC定 义和环保意义上的定义。1普通意义上的VOC定义，只说明什么是，或者是在什么条件下是挥发性有 机物，例如：(WHO, 1989)对总挥发性有机化合物(TVOC)的定义为，熔点低于室温而沸 点在50260C之间的挥发性有机化合物的总称；DIN 55649-2000标准对VOC 的定义是，原则上，在常温常压下，任何能自发挥发

3、的有机液体和或固体；世界 最大的化工厂之一，也认为，最方便和最常见的方法是根据沸点来界定哪些物质 属于VOC，而最普遍的共识认为VOC是指那些沸点等于或低于250C的化学物质。2环保意义上的定义，也就是说，是活泼的那一类挥发性有机物，即会产生 危害的那一类挥发性有机物。这类的代表国家为美国。ASTM D3960-98标准将VOC定义为任何能参加大气光化学反应的有机。美国 联邦环保署(EPA)的定义：挥发性有机化合物是除CO、CO、HCO、金属碳化物、223金属和外，任何参加反应的碳化合物。考虑到我们所处的行业具有环保性质，所以我们把VOC定义为：除CO、CO、2HCO、金属碳化物、金属和外，任

4、何参加反应的碳化合物。23二.VOC的危害当居室中的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、 乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系 统，造成记忆力减退等严重后果。在目前已确认的900多种室内化学物质和生物 性物质中，挥发性有机化合物(VOCs)至少在350种以上(1ppb)，其中20 多种为致癌物或致突变物，有些长期接触则能导致癌症(肺癌、白血病)或导致 流产、胎儿畸形和生长发育迟缓等。故对孕妇、小孩等特殊人群影响最大。根据化学物质的性质，通常用作溶剂的有脂肪族化合物、芳香族化合物、卤 代烃、醇、醛、酮、醚、酯等。这些有机溶剂挥发到大气中，不

5、仅会污染环境， 还会危害人体健康。如苯是一种常用的溶剂，它既可以被皮肤所吸收也可以被人体吸入，造成急 性和慢性中毒，但是大多数中毒都是由于吸入人体内而造成的。苯类化合物是具 有特殊气味的一种有机化合物。胶水，油漆，涂料，溶剂，墙纸粘合剂等均含有 大量的苯，甲苯和二甲苯等。苯类化合物会损害人的中枢神经，造成神经系统障碍，其被摄入人体后会危 及血液和造血器官，严重时，有出血症状或感染败血症。苯在生物体内能逐步氧 化成苯酚，诱发肝功能异常，阻止骨骼的生长，发生再生障碍性贫血。苯蒸气浓 度高时（空气中含量2%）会导致致死性的急性中毒。所以，ACGIH将苯列为可疑潜 在致癌物质。卤代烃类物质能引起神衰征

6、候群及血小板减少、肝功能下降、肝脾 肿大等病变，还可能导致癌症。CFC类物质对大气臭氧层有破坏作用。VOC中危害最大的两种化学成分就是苯和甲醛。甲醛是一种无色，具强烈刺激性气味的气体，水溶液通称福尔马林。室內燃 料和不完全燃烧的烟叶、建筑材料、装饰用品、车内饰品及许多使用了有机涂料 和材料的生活用品等均会散发甲醛。甲醛对粘膜有强烈的刺激作用，特別对眼、 鼻和呼吸道的刺激作用最强，是一种致癌物质，能引起皮肤过敏、还影响中枢神 经系统，长时间吸入可引起胃癌。三.VOC在各个行业的产生来源涉及VOCs排放的行业主要为以下行业1烟草行业：油墨、有机溶剂；2纺织品行业：鞋类制品所用的胶水等；3玩具行业：

7、涂改液、香味玩具等；4家具装饰材料：涂料、油漆、胶黏剂等；5汽车配件材料：胶水、油漆等；6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；7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3.1 制鞋行业（1）鞋面商标印刷，油墨挥发产生有机废气。（2）鞋面材料高频压型工序产生的有机废气，皮革高频产生的废气属恶臭 气体范畴。（3）鞋底材料EVA、MD发泡过程，TPR、PVC注塑加热状态下产生的有机废 气，该气体属高分子聚合物受热发生分子降解，释放出单体式低聚物。（4）鞋底喷漆过程一般采用溶剂型油漆，该有机成分芬芳族树脂与苯溶剂 的混合物，主要用于PVC、

8、塑料、橡胶等材料的喷漆，子使用过程中苯溶剂全部 挥发进大气。（5）鞋底中底贴合，鞋面鞋底黏胶成型过程中使用的黏胶剂，最初粘胶剂 所使用的溶剂是苯，溶解性极低，粘胶剂的性能也比较容易控制，但是苯的毒性 相当大，后来采用甲苯做溶剂。3.2 人造板制造行业（1）人造板制造业VOCs排放主要是在单板干燥过程及制（调）胶、涂胶、 热压过程。（2）刨花板制作工程中VOCs来源主要为涂料、热压和锯边过程中产生的甲 醛。3.3 木制家具行业（1）木制家具生产中有机废气主要来源于涂料中溶剂和辅料中有机成分的 挥发，其中油漆喷涂是主要的污染环节。（2）调漆和干燥过程中由于有机溶剂的挥发，也会有VOCs的排放。产生

9、的 挥发性有机物主要为：甲苯、二甲苯、甲醛、酚类、漆雾及其他的VOCs。3.4 印刷行业由于印刷方式不同，VOCs的产生过程也不尽相同，下面分别介绍。（1）平印：平印主要选用轮转胶印油墨和平张纸胶印油墨。轮转胶印油墨 主要由于高沸点石油类溶剂挥发产生的VOCs。平张纸胶印油墨几乎不产生VOCs。（2）凹印：主要选用出版凹印油墨和特殊凹印油墨前者主要以产生甲苯为 主。而特殊凹印油墨主要产生低沸点有机溶剂（甲苯、醋酸乙烯、IPA等）。（3）柔印：主要选用水性柔印油墨和溶剂型柔印油墨。水性柔印油墨几乎 不排出VOCs而溶剂型柔印油墨主要产生低沸点有机溶剂（醋酸乙烯、IPA等）。（4）丝网印刷：主要选

10、用溶剂型丝印油墨，产生的废气主要为高沸点有机 溶剂；而RC型丝印油墨几乎不排出VOCs。（5）其他类印刷方式几乎不排出VOCs。3.5塑料包装印刷行业（1）印刷、烘干以及包装印刷中的印后加工（复合）工序是产生VOCs的重 要环节。（2）塑料薄膜印刷后，使用粘合剂复合的过程中由于使用了稀释剂（常用 乙酸乙酯）会在复合和烘干过程中有VOCs的排放。具体工艺流程及排放情况见 图 3-1。3-1塑料包装印刷工艺流程及VOCs排放图36炼油与石油化工行业（1）炼油行业1）主要工艺：炼油的主要生产工艺有常压蒸馏和减压蒸馏、催化裂解、催 化重整、加氢裂化、延迟焦化、炼气厂加工。2）排放控制措施：炼油生产工艺

11、单元排放的有机工艺尾气的回收利用。 不能（或不能完全）回收利用的，应采用锅炉、加热炉、焚烧炉、火炬等方式燃 烧处理或采用吸收、吸附、冷凝等物理的方法处理；定期对生产装置、设备、 管道等进行检查维修，防止发生跑、冒、滴、漏。炼油企业生产的汽油，其储 存于运输均应进行油气回收，并采取相应的处理措施。储罐应设置为浮顶罐减少 油气的排放。汽油运输车辆应进行改装，满足油气回收的要求。（2）石油化工行业1）主要工艺石油化工生产指对炼油过程提供的原料油和气（如乙烷、丙烷）进行裂解及后 续化学加工，生产以三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯） 为代表的石化基本原料、各种有机化学品、合成树脂、合成

12、橡胶、合成纤维等的 生产过程。石化生产过程是通过一系列的物理、化学变化完成的，生产原料和产品大多 具有易燃易爆、毒害和腐蚀性，生产工艺操作复杂。从工艺上看，石化生产具有 高温、高压、深冷的特点；从原材料上看，石化生产中使用的原材料（含半成品、 成品）大多为挥发性有机物，易燃易爆，石油化工行业在挥发性有机物排放中的 比例是比较高的。从生产方式看，石化生产自动化程度高，具有密闭化、连续化 的特点，这也是石化生产企业为确保安全生产的必要条件。石化生产设备类型繁多有贮罐、计量槽、气瓶及精馏、吸收、萃取塔和反 应釜、塔、器、裂解炉等静态设备，也有压缩机、风机、输送液体的泵等动态设 备，管道纵横交错，加之

13、介质具有腐蚀性，若设备老化、长久失修，则极易发生 跑、冒、滴、漏。因此，应定期对生产装置、设备进行检查维修，是减少挥发性 有机物有的排放，杜绝事故隐患，确保安全生产的重要措施。2）排放控制措施：炼油生产工艺单元排放的有机工艺尾气应回收利用。 不能（或不能完全）回收利用的，应采用锅炉、加热炉、焚烧炉、火炬等方式燃烧 处理或采用吸收、吸附、冷凝等物理的方法处理；定期对生产装置、设备、管 道等进行检查维修，防止发生跑、冒、滴、漏；炼油企业生产的汽油 其储存 与运输均应进行油气回收，并采取相应的处理措施。储罐应设置为浮顶罐，减少 油气排放。汽油运输车辆应进行改装，满足油气回收的要求。37汽车制造涂装和

14、汽车维修行业有机气态污染物主要产生于：电泳底漆、中涂和面漆的喷涂及烘干过程和塑 料件加工的涂漆工序。在中涂和面漆喷漆过程中，大约80-90%的VOCs是在喷漆 室和流平室排放，20-10%的VOCs随车身涂膜在烘干室中排放。涂装废气的特点 是：大风量，中低浓度。(1) 底涂：轿车基本采用电泳漆涂装。目前90%以上车身防护都是采用阴极 电泳涂装底漆工艺，并为适应环保、节能的要求，开发出了无铅、锡的阴极电泳 材料，VOCs含量低和低温固化型阴极电泳材料。该部分VOCs产量相对较少。(2) 中涂和面涂喷漆：喷涂是产生VOCs的最主要环节，也是当前VOCs治理 的薄弱环节，应重点控制。(3) 烘干和喷

15、防护蜡的过程也会有相应的有机废气排放。具体排放图见图 3-2。商飢决气,咛航护治勺机乱图3-2汽车行业工艺流程及VOCs排放图Jl烘干呜整、血佬）陆* 废水1J!琳干偏Pi；胶、1苜机克气1協I岐吒3.8 电子行业（1）电子元件主要的挥发性有机污染物排放来自于电子元件生产过程中清 洗零部件或材料使用的一些甲苯、二甲苯等挥发性有机物的溶剂。（2）线路板生产过程有机废气主要来源于大量使用的油墨及稀释、清洁用 挥发性有机物，其主要成分是苯、甲苯、二甲苯。（3）电真空器件（CRT）生产的挥发性有机物主要来自屏玻璃有机膜涂层中 甲苯及其他挥发性有机物的排放。（4）TFT-LCD生产过程中要使用多种化学试剂和有机溶剂。TFT-LCD生产排 放的废气分为酸性气体、碱性气体、有机废气和有毒气体四种类型。主要产生于 基板清洗、化学气相沉积（CVD）、光刻涂胶、刻蚀、剥离、去胶、涂取向膜等 主要工艺过程。（5）电子终端产品装配中挥发性有机物主要来源为清洗有机废气及产品喷 漆生产过程中产生的漆雾和挥发性有机物。