常用VOCs治理技术优缺点对比以及设备投资运行成本汇总.docx

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1、常用VoCS治理技术、优缺点对比以及设备投资、运行成本汇总前言对于废气治理达标排放，企业该如何选用末端治理？末端治理即建设高效治理设施，推进污染设施升级改造，实行重点排放源排放浓度与去除效率双重控制。一般优先选用回收技术，可通过冷凝、吸附再生等处理，进行回收利用；难以回收的，可采用燃烧、吸附浓缩+燃烧等技术进行销毁。目录前言11. VoCS末端治理技术分类21.1. 1.前言21.2. 回收利用技术21.3. 销毁技术21.4. 组合技术22. 5大常用VoCS末端治理技术22. 1.吸附法23. 2.直接燃烧34. 3.催化燃烧35. 4.蓄热式热力燃烧(RTO)36. 5.蓄热式催化燃烧(

2、RCo)33. VoCS末端治理技术选择44. 几种典型VoCS组合处理技术介绍41. 1.VOCs循环脱附分流回收吸附技术44. 2.高效吸附脱附燃烧VoCS治理技术54.3.冷凝与变压吸附联用VOCs治理技术71. 4.沸石转轮与蓄热燃烧VOCS治理技术84. 5.低浓度多组分工业废气生物净化技术95. VOCs常用末端治理的装置的相应的技术规范105.1.VOCs原辅料替代材料的来源105.2.低挥发性有机化合物材料产品技术标准105.3. 专有名词的解释105. 3.1.辐射线固化106. 3.2.高固体含量涂层115.4. 引进先进的挥发性有机化合物减排技术115.5.提高挥发性有机

3、化合物废气的收集率115.6.挥发性有机物末端处理技术125.7.终端处理装置的相应技术规范125.8.吸附装置运行维护的安全措施125.9.蓄热式燃烧装置运行和维护的安全注意事项13参考文献：131. VOCS末端治理技术分类11刖己VoCS末端治理技术众多，主要分为回收和销毁两类。回收技术，指通过冷凝、吸收、吸附、膜分离等方法，对废气中VOCS进行回收利用；销毁技术，指对难以回收的VOCS采用直接燃烧、蓄热式热力燃烧(RT0)、蓄热式催化燃烧(RC0)、等离子体技术等方法，将其分解为电0和CO2。在实际应用中，为达到预期治理效果，可多种技术组合应用，实现不同技术间的互补协同，以满足VOCs

4、的达标排放要求。几种常用VOCS末端治理技术的原理、适用范围、优缺点如下：1.2. 回收利用技术1.3. 销毁技术1. 4.组合技术2. 5大常用VOCs末端治理技术企业治理VOCS废气，不仅要满足安全达标基础要求，还要考虑运营稳定性、投资成本等因素，结合以上几点企业该如何选用末端治理？下面为大家介绍一下5大常见典型VOCs末端治理技术及相关优缺点2。2.1. 吸附法原理：利用吸附剂与VoCS污染物进行物理结合，或化学反应并将VoCS污染物成分去除。适用范围：处理中低浓度的VOCs。优点：设备简单，技术成熟，易于自动化控制；投资较小，能耗低，去除效率高。缺点：不适用高浓度、高温有机废气，一股处

5、理设备庞大，吸附剂容量受限，其再生、运行成本高02. 2.直接燃烧原理：主要利用燃料对混合气体进行加热，高温环境下，将废气中污染物氧化分解。适用范围：处理高浓度VOCs。优点：工艺简单，设备投资少。缺点：技术使用范围小，能耗大，运行成本较高，工艺安全难以控制，可能产生二次污染。3. 3.催化燃烧原理：利用催化剂降低气体的活化能，使反应分子大量聚集在表面，降低气体燃点，让气体在低温条件下进行燃烧。适用范围：处理的VOCS浓度范围广，尤其适合处理低浓度VOCs。优点：燃烧温度低，无明火，能耗低，净化率高，无二次污染。缺点：操作条件严格，催化剂中毒会使效率降低，催化剂更换成本较高。4. 4.蓄热式热

6、力燃烧(RTO)原理：采用先进的热交换设计技术和新型陶瓷蓄热材料，保证热量的有效回收和连续进出气，从而有效保证净化效果和减低运行成本。适用范围：处理低浓度VOCs。优点：系统弹性化，操作风量上下限范围大，热回收率高，固定结构式蓄热陶块，分解温度低，去除效率高。缺点：投资成本高，装置体积、重量大。5. 5.蓄热式催化燃烧(RCO)原理：建立在蓄热式热力燃烧基础上，将催化剂置于蓄热材料的顶部，来使VOCS废气净化达到最优。适用范围：处理中高浓度VoCs。优点：能同时净化多种有机废气，流程简单安全性高，运行成本低，热回收效率和处理效率IrJo缺点：催化剂堵塞时会使催化活性下降，降低处理效率，催化剂更

7、换成本较高。6. VOCs末端治理技术选择企业在进行技术选择时，应结合排放废气的浓度、组分、风量、温度、湿度、压力以及生产工况等，合理选择VOCS末端治理技术。实际应用中，企业一般采用多种技术的组合工艺，提高VoCS治理效率。对低浓度、大风量废气，宜采用活性炭吸附、沸石转轮吸附、减风增浓等浓缩技术，提高VOCs浓度后净化处理；对高浓度废气，优先进行溶剂回收，难以回收的，宜采用高温焚烧、催化燃烧等技术。油气（溶齐IJ）回收宜采用冷凝+吸附、吸附+吸收、膜分离+吸附等技术。水溶性、酸碱VOCS废气一般选用多级化学吸收等处理技术，恶臭类废气还应进一步加强除臭处理。低温等离子、光催化、光氧化技术主要适

8、用于恶臭异味等治理；生物法主要适用于低浓度VOCs废气治理和恶臭异味治理。采用一次性活性炭吸附技术的，应定期更换活性炭，废旧活性炭应再生或处理处置。7. 几种典型VOCs组合处理技术介绍7.1. VoCS循环脱附分流回收吸附技术该技术采用活性炭作为吸附剂，采用惰性气体循环加热脱附分流冷凝回收的工艺对有机气体进行净化和回收。回收液通过后续的精制工艺可实现有机物的循环利用。工艺原理示意图如下：图IVoCS循环脱附分流回收吸附工艺原理示意图整个系统由来气预处理、吸附、循环加热脱附、冷凝回收和自动控制等主要部分构成。含VOCs的气体通过预处理后进入吸附段吸附后达标排放，吸附段通常并联设置有吸附罐并通过

9、切换阀控制实现气体的连续吸附操作。吸附到设定程度的吸附罐通过切换阀切换形成再生循环回路。循环回路可通过充入惰性气体置换系统内气体的方式减少气相中的含氧量，从而减少再生过程中某些类型溶剂的氧化副产物的生成。通过循环风机和加热器可形成循环气流加热吸附罐进行脱附，同时通过分流冷凝系统冷凝回收溶剂。目前该技术成熟、稳定，可实现自动化运行。单位投资大致为9-24万元/千(m3h),回收的有机物成本700-3000元/对有机气体成分的净化回收效率一般大于90%,也可达95%以上。适用于石油，化工及制药工业，涂装、印刷、涂布，漆包线、金属及薄膜除油，食品，烟草，种子油萃取工业，及其他使用有机溶剂或C4-C1

10、2石油燃的工艺过程。4.2.高效吸附脱附燃烧VOCS治理技术该技术利用高吸附性能的活性碳纤维、颗粒炭、蜂窝炭和耐高温高湿整体式分子筛等固体吸附材料对工业废气中的VOCS进行富集，对吸附饱和的材料进行强化脱附工艺处理，脱附出的VoCS进入高效催化材料床层进行催化燃烧或蓄热催化燃烧工艺处理，进而降解VOCs0主要工艺流程包括预处理、吸附、脱附燃烧三个阶段。预处理：含VOCs废气在吸附净化前一般先经高效纤维过滤器或高效干湿复合过滤器过滤，对废气粉尘等进行拦截净化。吸附阶段：去除尘杂后的废气，经合理布风，使其均匀地通过固定吸附床内的吸附材料层过流断面，在一定停留时间内，由于吸附材料表面与有机废气分子间

11、相互作用发生物理吸附，废气中的有机成份吸附在活性炭表面积，使废气得到净化；实际应用中，净化装置一般设置两台以上吸附床，以确保一台处于脱附再生或备用，保证吸附过程连续性，不影响实际生产。脱附燃烧：达到饱和状态的吸附床应停止吸附转入脱附再生，脱附后的废气进入燃烧阶段，即RTO或RCO废气处理工艺。图3RCO废气处理工艺原理示意图催化燃烧技术(RCo)是利用催化剂做中间体，使有机气体在较低的温度下，变成无害的电0和C02气体，即：两种燃烧技术的去除率、达标能力是一致的，但也存在一些不同，见表Io表IRTo与RCO的对比项目式热力焚烧RTO(RegenerativeTherma1Oxidezer)熊式

12、催化气化RCO(RegenerationCata1yticOxidizer)反应温度800IOOOC3OO5OOC是否产生NOx产生不产生是否产生二唠英处理含氯废气时产生不产生技术投资高低运行费用高低反应停留时间长短笏堤38总的来说，RTo技术会产生二次污染，同时存在投资大、运行费用高、风险高等问题。RCo技术具有明显优势。目前该技术成熟、稳定，可实现自动化运行。设备投资基本上是200300万元（以处理风量为50000m3h）,运行费用3050万元，主体设备寿命1015年。VoCS去除效率一般大于95%,可达98%以上。在石油、化工、电子、机械、涂装等行业大风量、低浓度或浓度不稳定的有机废气治

13、理中得到应用。4.3.冷凝与变压吸附联用VOCs治理技术该技术采用多级冷凝技术，使废气的有机成分在常压下凝结成液体析出，经净化后的废气进入吸附器进一步吸附富集，同时确保达标排放。吸附饱和后的吸附剂（活性炭、沸石等）等采用负压脱附方式再生吸附剂，并将高浓度VOCs送回前端冷凝装置。图4冷凝与变压吸附工艺原理示意图工艺流程主要包括冷凝和吸附两大单元。冷凝单元一般设置三级冷凝，第一级从常温冷凝到3、第二级从3冷凝到35、第三级从35冷凝到第三级的冷凝余气返回第一级前面的前置换热器，冷量回用，将进入回收处理装置的含VOCS废气预冷，有节能效果。吸附单元一般配置吸附罐两只和脱附真空泵一台，以及用于切换吸

14、附脱附的电动或气动阀门若干。真空泵还需要配备冷却系统。冷凝与吸附联用技术能够克服单纯冷凝技术在应用过程中能耗大、运行成本高的现象，同时弥补单纯吸附技术在应用过程中，设备体积大、吸附温升对安全运行有影响、长期运行吸附材料易失活等问题。单位投资大致为0.4-0.8万/m3,单位小时运行成本为0.08-0.2元/m3。净化效率一般大于98%。主要适用于石油化工、有机化工、油气储运等行业。主要适用于储油库、炼油厂、石油化工厂等成品油/化工品装车油气回收；液体储罐呼吸气VOCS治理；油品、化工品码头装船油气回收。4. 4.沸石转轮与蓄热燃烧VOCs治理技术该技术采用高浓缩倍率沸石转轮设备将废气浓度浓缩5

15、-20倍，富集的废气进入燃烧炉或催化炉(RTo/RCO)进行燃烧处理，VoCS被彻底分解成C02和H20。同时反应后的高温烟气进入特殊结构的陶瓷蓄热体，80-95%以上的热量被蓄热体吸收，使得出口气体温度降至接近进口温度。不同蓄热体通过切换阀或者旋转装置随时间进行转换，分别进行吸热和放热，对系统热量进行有效回收和利用。图5沸石转轮吸附浓缩+蓄热式燃烧工艺流程示意图工艺流程主要由沸石转轮浓缩(吸附区域、脱附区域、冷却区域)、脱附系统、蓄热式燃烧系统(RTO炉体、陶瓷蓄热体、燃烧系统等)及控制系统等部分组成。吸附脱附：沸石分子筛转轮分为吸附区、脱附区和冷却区三个功能区域，沸石分子筛转轮吸附浓缩系统利用吸附-脱附-冷却这一连续性过程，对VOCS废气进行吸附浓缩。首先，废气进入沸石分子筛转轮的吸附区，VOCS被沸石分子筛吸附除去，被净化后排出。吸附在分子筛转轮中的VOCs,在脱附区经过约200小风量的热风处理而被脱附、浓缩。再生后的沸石分子筛转轮在冷却区被冷却，如此反复。蓄热式燃烧：脱附后的高浓度小风量废气进