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VOC的蓄熱式熱氧化處理技術(shù) 作者： 日期：VOC的蓄熱式熱氧化處理技術(shù)孫聰聰 652085229008VOC是利用Tenax GC和Tenax TA采樣，非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10）進(jìn)行分析，保留時(shí)間在正己烷和正十六烷之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物。其主要來(lái)源有化工行業(yè)、表面涂裝行業(yè)、合成革行業(yè)、橡膠和塑料制品行業(yè)、印刷包裝行業(yè)、紡織印染行業(yè)、制鞋行業(yè)、化纖行業(yè)和電子信息行業(yè)。VOC污染物的種類(lèi)根據(jù)揮發(fā)性有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可分為八類(lèi)：1、脂肪類(lèi)碳?xì)浠衔?，如：丁烷、正丁烷?、芳香類(lèi)碳?xì)浠衔?，如：苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯?、氯化碳?xì)浠衔?，如：二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烷、二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳?、酮、醛、醇、多元醇類(lèi)，如：丙酮、丁酮、環(huán)己酮、甲基異丁基酮、甲醛、乙醛、甲醇、異丙醇、異丁醇；5、醚、酚、環(huán)氧類(lèi)化合物，如：乙醚、甲酚、苯酚、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷；6、酯、酸類(lèi)化合物，如：醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙酸；7、胺、腈類(lèi)化合物，如：二甲基甲酰胺、丙烯腈；8、其他，如：氯氟碳化物、氯氟烴、甲基溴。上述VOC中，多數(shù)因?yàn)橛薪?jīng)濟(jì)價(jià)值而可回收，部分因用其他方法，如：燃燒法無(wú)法出去，或會(huì)造成二次污染，不能達(dá)到環(huán)保排放要求，而只能加以回收，如：氯乙烯等。VOC污染物的危害從化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)看，在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，一般用作溶劑的主要包括脂肪族化合物、鹵代烴和芳香族化合物等。這些有機(jī)溶劑如果揮發(fā)到大氣環(huán)境中，不僅會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且人體呼入被污染的氣體后，對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。比如苯，它常常被當(dāng)作一種溶劑來(lái)使用，作為溶劑揮發(fā)到大氣環(huán)境中，不僅可以被人體的皮膚所吸收，而且還可通過(guò)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體內(nèi)部，造成慢性或急性中毒，不過(guò)人體的大部分中毒均是由于呼入有毒氣體造成的2。苯類(lèi)化合物不僅會(huì)對(duì)人體的中樞神經(jīng)造成一定的損害，而且還可能造成神經(jīng)系統(tǒng)的障礙，進(jìn)入人體后還會(huì)危害血液和造血器官，如果情況比較嚴(yán)重，甚至?xí)谐鲅Y狀或患上敗血癥。氧化作用下，苯在生物體內(nèi)可氧化成苯酚，從而造成肝功能異常，對(duì)骨骼的生長(zhǎng)發(fā)育十分不利，誘發(fā)再生障礙性貧血。如果苯蒸汽濃度過(guò)高，生物可能因急性中毒而死亡。因此，ACGIH 把苯列為潛在致癌物質(zhì)。鹵代烴類(lèi)化合物會(huì)引發(fā)神經(jīng)癥候群和血小板的減少、肝脾腫大等不良狀況，而且很有可能致癌。所以，必須控制 VOC 的排放，這不僅是對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)，也是對(duì)我們的生命健康負(fù)責(zé)。對(duì)不同濃度、成分的VOC的控制對(duì)濃度、性狀差異較大的廢氣應(yīng)分類(lèi)收集， 并采用適宜的方式進(jìn)行有效處理，確保 VOCs 總?cè)コ蕽M足管理要求，其中有機(jī)化工、醫(yī)藥化工、橡膠和塑料制品（有溶劑浸膠工藝）、溶劑型涂料表面涂裝、 包裝印刷業(yè)的VOCs總收集、凈化處理率均不低于90%，其他行業(yè)原則上不低于75%。廢氣處理的工藝路線應(yīng)根據(jù)廢氣產(chǎn)生量、污染物組分和性質(zhì)、溫度、壓力等因素，綜合分析后合理選擇，具體要求如下：1、對(duì)于 5000ppm以上的高濃度VOCs廢氣，優(yōu)先采用冷凝、吸附回收等技術(shù)對(duì)廢氣中的 VOCs 回收利用，并輔以其他治理技術(shù)實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。 2、對(duì)于1000ppm5000ppm的中等濃度VOCs廢氣，具備回收價(jià)值的宜采用吸附技術(shù)回收有機(jī)溶劑， 不具備回收價(jià)值的可采用催化燃燒、RTO爐高溫焚燒等技術(shù)凈化后達(dá)標(biāo)排放。當(dāng)采用熱力焚燒技術(shù)進(jìn)行凈化時(shí)，宜對(duì)燃燒后的熱量回收利用。 3、對(duì)于1000ppm以下的低濃度VOCs廢氣，有回收價(jià)值時(shí)宜采用吸附技術(shù)回收處理，無(wú)回收價(jià)值時(shí)優(yōu)先采用吸附濃縮高溫燃燒、微生物處理、填料塔吸收等技術(shù)凈化處理后達(dá)標(biāo)排放。 4、含惡臭類(lèi)的氣體可采用微生物凈化技術(shù)、低溫等離子技術(shù)、吸附或吸收技術(shù)、熱力焚燒技術(shù)等凈化后達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)不對(duì)周邊敏感保護(hù)目標(biāo)產(chǎn)生影響。 5、對(duì)含塵、含氣溶膠、高濕廢氣，在采用活性炭吸附、催化燃燒、RTO焚燒、低溫等離子等工藝處理前應(yīng)先采用高效除塵、除霧等裝置進(jìn)行預(yù)處理。 6、對(duì)于高溫焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的含硫、氮、氯等的無(wú)機(jī)廢氣，以及吸附、吸收、冷凝、生物等治理工藝過(guò)程中所產(chǎn)生的含有機(jī)物的廢水， 應(yīng)處理后達(dá)標(biāo)排放。廢吸附劑應(yīng)按照相關(guān)管理要求規(guī)范處置，防范二次污染。 RTO技術(shù)工作原理：其原理是把有機(jī)廢氣加熱到760攝氏度以上，使廢氣中的VOC在氧化分解成二氧化碳和水。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫而“蓄熱”，此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣。從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。陶瓷蓄熱體應(yīng)分成兩個(gè)（含兩個(gè)）以上的區(qū)或室，每個(gè)蓄熱室依次經(jīng)歷蓄熱-放熱-清掃等程序，周而復(fù)始，連續(xù)工作。蓄熱室“放熱”后應(yīng)立即引入適量潔凈空氣對(duì)該蓄熱室進(jìn)行清掃（以保證VOC去除率在95%以上），只有待清掃完成后才能進(jìn)入“蓄熱”程序。RTO工作原理流程圖如上本綜述主要介紹旋轉(zhuǎn)式RTO的處理方法，旋轉(zhuǎn)式蓄熱焚燒爐的最大優(yōu)勢(shì)在于使用特殊旋轉(zhuǎn)式閥門(mén)，工作時(shí)壓力變化小。旋轉(zhuǎn)式RTO特征:高處理效率（99%以上）和熱能回收率（95%以上）；設(shè)備負(fù)荷變動(dòng)少，壽命長(zhǎng)，穩(wěn)定；設(shè)備簡(jiǎn)易，占地面積??；驅(qū)動(dòng)部位和蓄熱體使用半永久性材料，維保費(fèi)用低；蓄熱的熱能溫度能長(zhǎng)久保持，再啟動(dòng)時(shí)能節(jié)省燃料費(fèi)；2次污染要素少，環(huán)保性能高。蓄熱式氧化爐的處理流程(1)有機(jī)廢氣收集環(huán)節(jié)。通過(guò)管道和送風(fēng)系統(tǒng)，將幾臺(tái)涂布機(jī)組排出的有機(jī)廢氣經(jīng)送風(fēng)機(jī)送到兩個(gè)高溫的陶瓷床；(2) 氧化反應(yīng)環(huán)節(jié)。將廢氣加熱到 815左右，廢氣中的有機(jī)物在高溫下發(fā)生氧化反應(yīng)，使廢氣中的碳?xì)浠衔镒兂?CO2 和 H2O，直接排放到大氣；(3)余熱回收環(huán)節(jié)。氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量一部分用來(lái)加熱陶瓷床，保證氧化反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行，另一部分通過(guò)熱能回收裝置進(jìn)行余熱回收；(4)余熱利用環(huán)節(jié)。將多余的熱能用來(lái)加熱導(dǎo)熱油，再利用導(dǎo)熱油來(lái)加熱涂布機(jī)烘箱，使得印刷涂布設(shè)備在正常生產(chǎn)的情況下，烘箱的加熱不用額外消耗柴油和電能。旋轉(zhuǎn)式RTO工藝流程圖如上RTO技術(shù)屬于熱氧化技術(shù)所以在應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意滿足下列兩個(gè)要求：1、采用焚燒（含熱氧化）、吸附、吸收、微生物、低溫等離子等方式處理的必須建設(shè)中控系統(tǒng)。2、采用焚燒（含熱氧化）方式處理的必須對(duì)焚燒溫度實(shí)施在線監(jiān)控，溫度記錄至少保存3年，未與環(huán)保部門(mén)聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)每月報(bào)送溫度曲線數(shù)據(jù)。 結(jié)語(yǔ)蓄熱式熱氧化處理技術(shù)相對(duì)于以前的直燃式焚燒處理技術(shù)有明顯的優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)很成熟，但由于成本原因，在我國(guó)尚未普及，蓄熱式的概念也只在少數(shù)工業(yè)窯爐上有所體現(xiàn)。在當(dāng)前能源價(jià)格飆升的背景下，組織力量研究開(kāi)發(fā)并推廣使用該項(xiàng)技術(shù)，不僅能夠節(jié)約能源和減少環(huán)境污染，還可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的杜會(huì)效益。旋轉(zhuǎn)式RTO在故障率方面，維護(hù)管理事項(xiàng)少，故障率小，內(nèi)部旋轉(zhuǎn)盤(pán)相比之前做了改善；維護(hù)管理費(fèi)用低，占地面積小，焚燒率高，排氣濃度一直平穩(wěn)、氣流順暢。所以，旋轉(zhuǎn)式RTO的應(yīng)用前景非常好。參考文獻(xiàn)1于靜 . 國(guó)內(nèi)有機(jī)溶劑市場(chǎng)分析 . 現(xiàn)代化工. 1998,5.2 周祥海.VOC 的回收與處理技術(shù)簡(jiǎn)介J .石油化工環(huán)境保護(hù)， 2012(3)： 121-122.3鄒航.蓄熱式廢氣焚燒爐（RTO）在彩涂線的應(yīng)用J.工業(yè)爐,2010（3）.4韓曉強(qiáng),黃偉.VOC廢氣蓄熱式熱氧化處理方法M.北京：北京機(jī)電院高技術(shù)股份有限公司.2012.5劉鵬.VOC的回收與處理技術(shù)簡(jiǎn)介J.石油化工環(huán)境保護(hù),2001,29（3）:39-42.6Isaac Ray et al. Adso r ption With Activ ed Ca