浙江易澄環(huán)??萍加邢薰?/strong>
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近年來(lái)大氣污染防治引起各界關(guān)注,VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)種類繁多,分布面廣,根據(jù)部分國(guó)外主要環(huán)境優(yōu)先污染物名錄,VOCs占80%以上。日本1974-l985年環(huán)境普查表明,在檢出的化學(xué)毒物中,鹵代烴類最多共52種,一般烴類次之共43種,含氮有機(jī)物(主要是硝基苯和苯胺類化合物)共40種,以上三類占總檢出毒物的70%。VOCs污染嚴(yán)重,與NOx、CnHm在陽(yáng)光作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),吸收地表紅外輻射引起溫室效應(yīng);破壞臭氧層形成臭氧空洞,引起人體致和動(dòng)植物中毒。
隨著VOCs污染范圍的不斷擴(kuò)大和人們對(duì)其危害的逐步認(rèn)識(shí),1979年聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)在日內(nèi)瓦召開(kāi)跨國(guó)大氣污染會(huì)議,重點(diǎn)討論了VOCs控制問(wèn)題,1991年11月通過(guò)了《VOCs跨國(guó)大氣污染議定書(shū)》,要求簽字國(guó)以1988年VOCs排放量為基準(zhǔn),到1999年每年削減30%;1990年,美國(guó)修訂了清潔空氣法(CAA),要求到2000年將VOCs的排放量減少70%。為此,開(kāi)發(fā)VOCs替代產(chǎn)品,尋找VOCs控制最優(yōu)技術(shù)已成為解決VOCs污染的必由之路。 隨著世界各國(guó)對(duì)VOC污染的日益重視和環(huán)保法規(guī)不斷嚴(yán)格VOC的排放標(biāo)準(zhǔn),VOC治理技術(shù)亦在逐漸改進(jìn)和完善。
有機(jī)廢氣處理難度大的主要是因?yàn)槠浞N類繁多,來(lái)源廣泛,而且一次性投資和操作費(fèi)用高,基本上無(wú)回收利用價(jià)值。成分復(fù)雜的有機(jī)廢氣則更加難以凈化、分離和回收。揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)作為有機(jī)化合物主要分支,是指在常溫下飽和蒸氣壓大于70Pa、常壓下沸點(diǎn)在260℃以內(nèi)的有機(jī)化合物。從環(huán)境監(jiān)測(cè)角度來(lái)講,指以氫焰離子檢測(cè)器測(cè)出的非烴類檢出物的總稱,包括烴類、氧烴類、含鹵烴類、氮烴及硫烴類化合物。
西班牙、意大利以及日本等國(guó)家都采用顆粒碳吸附+氮?dú)饷摳?精餾塔這一套治理設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)溶劑回收率高達(dá)90%,吸附材料使用壽命10年。其中,氮?dú)饷摳饺軇┗厥站哂幸韵绿攸c(diǎn):(1)避免了廢水產(chǎn)生;(2)避免了酸性水對(duì)吸附材料和設(shè)備的腐蝕,延長(zhǎng)了吸附材料和設(shè)備使用壽命;(3)深冷回收保證了回收率高達(dá)90%。精餾塔分離及提純具有以下特點(diǎn):1.回收單一溶劑;2.精餾主要是脫醇和去水;3.含水量≤0.1%;4.純度≥99.5%;5.酸度≤0.05%;6.允許有1.5%以下的雜質(zhì)(不明物);7.達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。
國(guó)外VOC限量要求一覽
近年來(lái),控制VOC限量的規(guī)范似乎更新得更加快、更加嚴(yán)。下面僅介紹歐盟及北美對(duì)相關(guān)的VOC限制情況。
1歐盟法規(guī)
與VOC關(guān)系密切的歐盟法規(guī)可能要算歐盟指令2004/42/EC和歐洲生態(tài)標(biāo)簽(Eco-Lable)了。
歐盟指令2004/42/EC規(guī)定從2010年1月1日起,室內(nèi)外混凝土、木器、金屬底材用水性涂料等產(chǎn)品中的VOC都要達(dá)到更低的限值,具體的限值要求如表1所示。作為對(duì)比,表1中也列出了之前的限量數(shù)據(jù)。
歐洲生態(tài)標(biāo)簽委員會(huì)在2008年8月13日就室內(nèi)用涂料和室外用涂料生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)的決定為2009/544/EC和2009/543/EC,其中關(guān)于VOC的限值數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。2009/544/EC、2009/543/EC對(duì)產(chǎn)品的定義與2004/42/EC相一致,對(duì)產(chǎn)品中VOC的定義及測(cè)試方法也相同,都是指標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.3kPa)下,任何初沸點(diǎn)小于等于250℃的有機(jī)化合物。
從表1數(shù)據(jù)對(duì)比可以明顯看出顯著降低VOC的趨勢(shì)。而德國(guó)的生態(tài)標(biāo)簽(Blue Angel)則按照DIN 55649定義VOC成分的沸點(diǎn)為低于252.6℃的有機(jī)揮發(fā)物。
2北美法規(guī)
雖然北美制定對(duì)VOC的限制措施起步較晚,但進(jìn)展非??欤Χ纫卜浅4?。北美著名的環(huán)保組織Green Seal針對(duì)涂料制定的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)GS-11明確規(guī)定了墻面、地面、屋頂涂料以及防銹涂料、底漆、中涂中VOC的限量要求。GS-11第三版自2010年1月1日起實(shí)施,對(duì)不同產(chǎn)品的VOC限量見(jiàn)表2。
單從數(shù)據(jù)看,GS標(biāo)準(zhǔn)似乎比EC低,但是GS-11第三版中VOC與先前版本的最大不同在于其更高的沸點(diǎn)定義,即指標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,任何初沸點(diǎn)小于等于280℃的有機(jī)化合物。照此方法,常用的成膜助劑TMB(十二碳酯醇)就算是100%的VOC,這無(wú)疑對(duì)配方設(shè)計(jì)提出了更高的挑戰(zhàn)。
GS-36規(guī)定了商用粘合劑的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),其中對(duì)各類商用粘合劑的VOC都有明確的限量,目前執(zhí)行的還是2000年10月19日的版本。
表1歐盟對(duì)水性產(chǎn)品中的VOC限制
大開(kāi)眼界 國(guó)外VOC處理設(shè)備一覽
除了以上提到的顆粒碳吸附+氮?dú)饷摳?精餾塔這一套設(shè)備外,日本等眾多國(guó)外地區(qū)還會(huì)選擇其他的VOC治理設(shè)備,一起去看看:
一、直燃式廢氣處理爐
所需溫度:攝氏700-800度
對(duì)應(yīng)廢氣種類:所有
廢氣凈化效率在99.8%以上
搭配廢氣機(jī)熱回收系統(tǒng)可有效降低工廠營(yíng)運(yùn)成本
二、催化式廢氣處理爐(RCO)
所需溫度:攝氏300-400度
根據(jù)廢氣濃度而啟動(dòng)的自燃性
系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用前處理劑和觸媒清潔可延長(zhǎng)設(shè)備使用年限
可在前端配置各種吸附材料
三、蓄熱式式廢氣處理爐(RTO)
所需溫度:攝氏800-900度
低于500ppm的甲苯濃度也可以啟動(dòng)自燃性系統(tǒng)設(shè)計(jì)
可實(shí)現(xiàn)與RTO配合使用
四、搭配VOC濃縮裝置的廢氣處理爐
適用于低濃度及較低溫的排氣
沸石濃縮裝置可將廢氣量減少到1/10程度,并濃縮廢氣到10倍,
使用輪轉(zhuǎn)濃縮后天然氣使用量將減少約70%。
五、GASTAK流動(dòng)層吸附式VOC回收、脫臭裝置
GASTAK流動(dòng)層吸附式VOC回收、脫臭裝置是一種以回收排氣中所含的VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)、除去排氣中的有害、惡臭物質(zhì)為目的的劃時(shí)代的排氣處理裝置。
1)球狀活性炭循環(huán)式VOCs回收,脫臭裝置
解決VOCs回收和脫臭的問(wèn)題
KUREHA球狀活性炭(G-BAC)在分別獨(dú)立的吸附塔及清除塔中循環(huán),連續(xù)再生的同時(shí),除去排氣中的VOC。吸附塔形成有多段的流動(dòng)床,活性炭吸附VOC后,會(huì)被氣流傳遞送至清除塔上部。清除塔形成有移動(dòng)床,G-BAC被鑄入有黃銅的加熱器,加熱至150-400℃的同時(shí),與清除氣體相對(duì)接觸,清除VOC。清除后的VOC在冷凝器中冷卻凝結(jié)后,作為液體被回收。清除了VOC的G-BAC被氣流傳送至吸附塔上部進(jìn)行循環(huán),構(gòu)成吸附,清除地連續(xù)系統(tǒng)。
2)氯系溶劑回收裝置
低成本溶劑回收系統(tǒng)
一種使用KUREHA球狀活性炭,回收排氣中的氯系溶劑(四氯乙烯)的裝置。吸附采用高效的流動(dòng)床方式清除氣體使用空氣,從而是一種運(yùn)轉(zhuǎn)成本低廉、設(shè)備費(fèi)用也極低的回收裝置。
六、全熱交換器
全熱交換器的特點(diǎn):全熱交換器是為空調(diào)而設(shè)計(jì)強(qiáng)而有效的節(jié)能系統(tǒng),可回收廢氣中的顯熱及潛熱。
設(shè)備采用離子樹(shù)脂為吸濕劑,可避免VOC轉(zhuǎn)移至大氣,有效改善了印刷或加工工廠內(nèi)因使用沸石或硅膠的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)而導(dǎo)致的氣味問(wèn)題。
依客戶的廠房配置此系統(tǒng)可加裝與室內(nèi)或室外。
全熱交換節(jié)能系統(tǒng)的特點(diǎn):
獨(dú)立的控制系統(tǒng)——觸摸屏,可顯示系統(tǒng)圖,自動(dòng)偵測(cè)并演算數(shù)值,可根據(jù)最有利于成本或節(jié)能的計(jì)算,自動(dòng)判斷開(kāi)啟或停止;
環(huán)境調(diào)查及效能演算——實(shí)際裝機(jī)前,我們提供周邊環(huán)境調(diào)查及效能演算以驗(yàn)證其效果
最優(yōu)化的風(fēng)管配置及保溫施工——依據(jù)個(gè)別案件設(shè)計(jì)最適合的風(fēng)管配置,保溫施工可有效避免熱能損失。
七、TED廢氣濃度控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱“TGCS”)
最大回收效率:TGCS系統(tǒng)可自動(dòng)偵測(cè)廢氣內(nèi)含的溶劑濃度并且自動(dòng)控制閥門,確保其安全溶劑濃度范圍(定義在低燃爆限制的25%以下)的同時(shí),也確保廢氣的最大回收再利用率。
實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗:如此特點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)熱源需求的大幅減量以及廢氣的最小化。
降低運(yùn)行成本:因此,導(dǎo)入TGCS以及接口設(shè)備使得降低營(yíng)運(yùn)成本成為可能。
減少整體投資:另外,因產(chǎn)能擴(kuò)大產(chǎn)生更大廢氣量時(shí),導(dǎo)入TGCS可避免增設(shè)裝置或擴(kuò)大廠區(qū)等增資問(wèn)題,是為一個(gè)非常經(jīng)濟(jì)的投資。
最新科技成果:此系統(tǒng)采用與理研計(jì)器會(huì)社所共同開(kāi)發(fā)的光波飛、干涉式氣體濃度指示調(diào)節(jié)計(jì)。
國(guó)內(nèi)外差異大不同
大氣污染治理問(wèn)題已經(jīng)成為了我國(guó)當(dāng)前的首要任務(wù),雖然國(guó)內(nèi)也擁有一定的VOC治理技術(shù),如活性炭吸附等等,但相比較國(guó)外成熟的技術(shù)應(yīng)用還有一定的差距。為此,國(guó)外的成熟治理技術(shù),是值得我們借鑒的,以便更好的應(yīng)對(duì)大氣污染問(wèn)題。
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