2019年工業(yè)企業(yè)VOCs處理現(xiàn)況總結(jié)

隨著新《環(huán)境保護(hù)法》、《大氣污染防治法》、《揮發(fā)性有機物排污收費試點辦法》和《重點行業(yè)揮發(fā)性有機物削減行動計劃》等法規(guī)政策的頒布和實施，VOCs已被列入為“十三五”減排的主要約束性指標(biāo),使VOCs污染防治工作已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展的快車道。但是，受制于相關(guān)行業(yè)眾多、管理經(jīng)驗不足、治理難度較大、技術(shù)市場信息不對稱等多種因素作用，我國的VOCs污染防治工作無論對管理部門、排污行業(yè)及治理企業(yè)等，都是需要重新審視和面對的問題。中仁環(huán)保小編就行業(yè)特點、難點，VOCs處理工藝及關(guān)鍵參數(shù)做了總結(jié)。
1、VOCs處理工藝
目前VOCs處理的工藝主要按照VOCs濃度的不同進(jìn)行選用，綜合考慮氣體中影響工藝的組分。

綜合上圖，低濃度的氣體主要采用光催化、離子等高級氧化工藝以及生物處理工藝，風(fēng)量小且濃度低也會選用不再生的活性炭吸附方式；中低等濃度大風(fēng)量主要采用可再生的吸附方式，主要為活性炭或沸石轉(zhuǎn)輪進(jìn)行吸附，然后用小風(fēng)量進(jìn)行脫附，并將脫附出來的小風(fēng)量高濃度氣體進(jìn)行燃燒或催化燃燒；高濃度具有回收利用價值的組分，一般通過吸收、冷凝等物理方式進(jìn)行回收；不具備回收價值的一般通過燃燒方式進(jìn)行處理。
目前VOCs治理以“各類預(yù)處理+高溫氧化” 治理工藝為主，治理方案按照“一廠一策”的方針。
2、VOCs產(chǎn)生特點
同一廠區(qū)VOCs氣體排放的環(huán)節(jié)多，組分復(fù)雜，風(fēng)量和濃度波動幅度大、 多含S、 N、 Cl等雜原子等特征；大多數(shù)VOCs具有資源屬性。以制藥行業(yè)為例：
1）化學(xué)原料和提取過程中產(chǎn)生的各類揮發(fā)性有機物氣體和酸性氣體， 濃度相對較高、風(fēng)量中等；
2）部分高含濕， 低濃度但帶有異味且風(fēng)量較大的發(fā)酵、干燥過程排氣；
3）各類無組織排放，包括未采取收集措施的原料儲運、進(jìn)出料及各類管道、容器的泄漏；
4）各企業(yè)廢水、固廢處置過程的排氣，其濃度、風(fēng)量取決于廢水和固廢的性質(zhì)及加蓋、 密封的形式。
3、VOCs處理行業(yè)難點
1）非連續(xù)性氣體排放
氣體濃度和產(chǎn)生量均不穩(wěn)定，采用燃燒方式不容易穩(wěn)定程序化，系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，狀況頻出。
濃度過高，容易催化劑和催化后溫度飛升，造成催化劑和設(shè)備燒壞的風(fēng)險。
濃度過低，導(dǎo)致溫度低，熱交換不充分，影響燃燒效率。
2）油煙處理
油煙處理問題在我國尤其突出，其主要組分為顆粒物、油滴、VOCs，而且餐飲行業(yè)以及家庭排油煙量，相對比較穩(wěn)定，目前行業(yè)最常用的工藝為靜電吸附、離子除油等方式，效果不佳，設(shè)備均被油滴糊死，不易清理。
北京市2018年將把餐飲油煙治理列為工作重點，引導(dǎo)餐飲單位達(dá)標(biāo)排放，以幫助餐飲企業(yè)適應(yīng)即將于2019年施行的北京市《餐飲業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/ 1488-2018）。所以該行業(yè)廢氣的處理，是一大難題，也是一大機遇。
（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了餐飲服務(wù)單位排放的油煙、顆粒物和非甲烷總烴三項污染物的排放限值，其中餐飲企業(yè)油煙最高排放濃度為1mg/m2，高于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的2mg/m2；標(biāo)準(zhǔn)還對顆粒物以及非甲烷總烴的最高排放濃度做了相應(yīng)限定，這兩項目前還未被列入國家標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)將于2019年1月1日起實施，其中油煙和顆粒物限值自標(biāo)準(zhǔn)實施之日起執(zhí)行，非甲烷總烴限值自2020年1月1日起執(zhí)行。）
3）催化劑中毒
Cl、S、NOx等容易引起催化劑中毒，使其失活或催化反應(yīng)受到抑制，可以通過以下措施進(jìn)行避免：
①按操作規(guī)程正確控制反應(yīng)條件；
②當(dāng)催化劑表面結(jié)炭時，應(yīng)吹入新鮮空氣，以提高燃燒溫度,燒去表面結(jié)炭；
③將廢氣進(jìn)行預(yù)處理，以除去毒物,防止催化劑中毒；
④改進(jìn)催化劑的制備工藝，提高催化劑的耐熱性和抗毒能力。
4、RTO處理VOCs工藝設(shè)計
1）箱式結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)區(qū)別：箱式結(jié)構(gòu)適合狹長區(qū)域，但整體對比，旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)占地更?。?br /> 2）設(shè)計停留時間：＞1s；
3）設(shè)計風(fēng)速：1-2m/s，最大做過7m/s，溫度壓力均對其有影響；
4）燒嘴選型：升溫慢、開機長，選小燒嘴；升溫快、開極端，對陶瓷沖擊大，選大燒嘴；同時考慮是否頻繁開啟；
5）RTO目前做過的濃度范圍1g-10+g/m3，最低到幾百mg/m3；2-3g/m3的濃度可以不用點火。
6）進(jìn)氣常溫，出氣溫度可以根據(jù)需要進(jìn)行控制；
7）整套系統(tǒng)可配備自診斷系統(tǒng)，每個環(huán)節(jié)運行狀態(tài)良好與否一目了然。
5、RCO的催化劑選擇
1）不同有機物對應(yīng)的催化溫度不同。
2）T99.5溫度越低催化劑活性越高。
3）最難氧化的有機物代表：苯、乙酸乙酯、正己烷等。
4）催化劑種類：顆粒催化劑（氧化鋁小球為載體）、蜂窩催化劑
選擇催化劑：氣流再分布、線速度、床層阻力、床層活動性、催化劑裝填難易程度。
5）催化劑的用量及裝填：
?空速：單位體積催化劑在單位時間（h），通過反應(yīng)氣體的體積，（h-1）
目前常用數(shù)據(jù)：催化劑空速15000h-1，即1m3催化劑1h處理15000m3的氣體。
‚催化劑裝填高度：300mm；規(guī)格：100*100*50；
ƒ停留時間：3600/空速 s，常用0.24s
6）催化反應(yīng)床設(shè)計關(guān)鍵問題：
?催化劑床層的溫度分布均勻；
‚氣流分布均勻。
7）催化劑的不同狀態(tài)裝填方式
?全部貴金屬催化劑：成分復(fù)雜，含有苯、烷烴、乙酸乙酯等，建議選用貴金屬含量高的催化劑，如Pt-Pd催化劑。
缺點：價格昂貴。
‚非貴金屬、貴金屬催化劑組合：節(jié)約費用，適用于含甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等的氣體，建議比例：5:5或4:6。
ƒ全部非貴金屬催化劑：費用最低，適用于含乙酸乙酯（酯）、丙酮（酮）、DMF等含氧或含氮的有機廢氣的處理。
„貴金屬蜂窩、小球催化劑：可以適當(dāng)彌補催化反應(yīng)床布?xì)獠痪鶆虻娜毕荨?br /> …全部顆粒催化劑：催化反應(yīng)床體形狀多樣化，同體積催化劑，價格上有優(yōu)勢。
缺點：阻力大，催化劑活動易磨損。
6、分子篩轉(zhuǎn)輪
1）比表面積：500-600㎡/g，疏水性好；
2）吸附完成后，最低排放濃度＜5mg/m3；
在政策和市場方面， VOCs治理現(xiàn)狀比較嚴(yán)峻，由于目前治理市場魚龍混雜，不論從廢氣的收集方式，還是到廢氣的治理方法都存在不同程度的缺陷,而全國各個地方制定的一些地方標(biāo)準(zhǔn)的不切實際，使治理達(dá)標(biāo)增加了極大的難度，且國家環(huán)保督查的不斷巡視，這就使原已治理的企業(yè)不得不在原有的治理基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高治理效果；一些未治理的企業(yè)不得不對環(huán)保治理重視起來，花較大的資金投入到環(huán)保項目中；最后，由于各種治理方法的前期投入及運行費用的巨大差異，使得治理企業(yè)在選擇治理方法上也極為慎重。
因此針對不同工況，不同限制條件，在保證達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上選擇比較經(jīng)濟(jì)有效的工藝尤為重要。
來源：北極星VOCs在線