RTO之VOCs 污染防治百问百答——VOCs的防控技术

发布时间：2020-05-29 00:03:00 点击：

RTO焚烧炉、RTO专业生产厂家无锡泽川环境2020年5月29日讯 一是源头控制。从源头上减少或避免VOCs的排放是污染控制的首选途径，主要包括清洁生产和原料替代。清洁生产即注重生产全过程的物料回收，充分实现再回收、再利用，防止和减少污染的产生；原料替代即使用无毒低毒的原材料，推广使用水性涂料及低有机溶剂的涂料。

二是过程控制。从能源、技术、工艺、设备等方面入手，提高企业的装备水平，最大限度地减少生产过程中的VOCs产生与逸散，对最终实现有机废气排放的最小化、资源利用的最大化有积极意义。

三是末端治理。针对企业自身的废气排放特点，因地制宜地选取合适的处理工艺，必要时采用两种或多种工艺联合、多级处理，可实现企业有机废气的达标排放。

控制工业生产过程中的VOCs无组织排放，主要从以下两方面着手：

（1）与设备泄漏有关的VOCs排放，建议的防控手段包括：一是设备改造；二是实施泄漏探测和维修计划，通过定期监测来探测泄漏，在预定的时间期间内实施维修，从而控制无组织排放物。

（2）与敞口桶及混合工艺中化学品处理有关的VOCs排放，一般的防控手段包括：一是改用挥发性较低的物质，例如水性溶剂；二是使用抽气设备收集蒸气，然后对气流进行处理，用冷凝器等控制设备或活性炭吸附等方法除去VOCs；三是使用抽气设备收集蒸气，然后使用破坏性控制设备，如催化焚烧炉、热焚烧炉、封闭式氧化火炬等对气流进行处理；四是储罐采用浮动顶盖，消除传统储罐的顶部空间，从而减少油气、溶剂的挥发量。

末端治理技术可分为回收和销毁两大类。对于高浓度的VOCs废气，可首先采用冷凝、吸收、吸附等技术对废气中的VOCs进行回收利用，辅之以其他治理技术实现达标排放。对于中等浓度的VOCs废气，可采用吸附技术回收有机溶剂，或采用催化燃烧和热力焚烧技术净化后达标排放。对于低浓度VOCs废气，可采用吸附浓缩燃烧技术、生物技术或等离子体技术等净化后达标排放。目前常用的VOCs治理技术及应用范围见下表。

燃烧法去除VOCs的原理：利用在高温下VOCs可以燃烧分解生成无害或低害物质的特点来去除VOCs。

燃烧法可以分为直接燃烧、蓄热燃烧和催化燃烧。直接燃烧主要适用于高浓度VOCs废气的净化，该方法对环境仍存在污染，同时还浪费资源，近几年已很少使用；蓄热燃烧比较适宜废气中VOCs较低时添加辅助燃料以帮助其燃烧的方法，温度、停留时间和流速是影响热力燃烧的主要因素；催化燃烧是目前净化VOCs最有效的方法。催化燃烧法是指在较低温度下，通过催化剂的作用，有机废气被氧化分解成无害气体并释放能量，具有以下优点：起燃温度低，节省能源，使用范围广，几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体，处理效率高，无二次污染。但其缺点是工艺复杂，需要预处理以免催化剂失效。

吸附法去除VOCs的原理：当含VOCs的气态混合物与多孔性固体吸附剂接触时，利用固体表面存在未平衡的分子吸引力或化学键作用力，把混合气体中VOCs组分吸附在固体表面，使之与废气分离，而使气体得到净化。主要治理工艺包括固定床吸附器、移动床吸附器以及流化床吸附器。

吸附法一般用于处理中、低浓度的气态污染物。吸附效果取决于吸附剂性质、气相污染物种类以及吸附系统的操作温度、湿度、压力等因素。活性炭是常用的一类吸附剂，其具有巨大的比表面积、独特的吸附表面结构特征、较强的选择性吸附能力、良好的催化性能和表面化学性能，在气体污染物的处理方面，尤其在VOCs治理方面具有重要作用。总的来说，吸附法设备简单，操作灵活，去除效率高，是有效和经济的回收技术之一。但运行费用较高，且产生二次污染。

首先要控制油品呼吸损耗。呼吸损耗是温度变化使容器产生“吸进和呼出”而导致的挥发性有机物损耗，可通过在容器出口附加的蒸气保护阀来控制挥发性有机物的排放。

在生产过程中，强化炼油化工一体化优势，以缩短工艺流程、降低基础原料及中间产品成本、提高原材料利用率为主攻方向，开发以低碳烃和芳烃生产为重点的大规模、短流程的低成本化工原料生产工艺。

在末端处理上，现有处理设施包括各类回收装置（冷凝、膜分离）、火炬、焚烧装置和吸附净化装置等。冷凝、膜分离主要针对小风量、高浓度的气体，火炬、焚烧装置主要针对点源排放的气体，其中火炬主要是处理那些回收价值不大、间歇排放的气体。这类方法在正常情况下净化效率较高，但存在投资和运行成本较高的问题。

印刷包装行业的VOCs控制可以从源头削减、过程管理及末端治理三方面来着手。

源头控制旨在推行低VOCs或无VOCs的环保油墨、胶黏剂以及清洗剂等原辅材料的使用，即从工艺的开端减少原辅材料的VOCs含量，从而达到VOCs减排目的。

过程管理包括对工艺过程的规范和优化。干燥是包装印刷过程中必不可少的工序，同时也是VOCs产生和排放量较大的环节之一，通过推广干燥装置优化控制系统和推行固化工艺可以达到VOCs的污染控制目的。

在末端治理方面，我国包装印刷行业常用的有机废气处理技术主要分为两大类：一类是将VOCs进行分离回收的溶剂回收技术，主要包括吸附冷凝回收法、吸收溶解法，适用于有机溶剂和油墨使用量较大、VOCs浓度高的包装印刷工艺；另一类是将VOCs进行分解的销毁技术，主要包括热力氧化法（催化燃烧、蓄热式氧化）、等离子氧化分解法，适用于流量大、浓度低的有机污染废气。

现阶段，汽车、摩托车、自行车、轮船、飞机、家用设备、机械设备、建材及家具等越来越多的产品，需要对其表面进行喷漆或烤漆处理，以达到装饰、美观和防腐等功效，由此产生的污染也越来越受到人们的重视。使用不含有机溶剂或者有机溶剂含量低的涂料是喷涂行业减少VOCs排放的有效途径，但是在实际应用中考虑到成本和质量等诸多因素，目前应用较少，对排放的废气进行后期治理是常用的方法。目前较为成熟的治理技术有活性炭吸附法、燃烧法等，近年来又出现了生物法、光氧化分解法等VOCs治理新技术，但还没有实现工业化，仍需进一步研发。

传统涂料和油墨用有机溶剂作为稀释剂，含有大量的VOCs，如苯、甲苯、乙苯、甲醛、甲醇、乙二醇等，这些物质通过吸入或皮肤接触对人体造成伤害。

水性涂料和水性油墨是相对于传统产品而言的一种新型的环保产品，其原理是用水代替传统产品中的稀释剂。与传统的有机溶剂型涂料和油墨相比，水性涂料和油墨有三大优势：第一，水性产品本身VOCs含量低，更安全、更健康、更环保，降低了火灾风险；第二，改善了使用过程中操作人员的环境，有效地减少了VOCs的排放，有利于职工健康；第三，使用该水性原料生产的产品，其质量和安全更具有保障性。因此，要大力生产和使用水性涂料和水性油墨。