燃煤电厂烟气中的VOCs治理技术研究进展

据调查,燃煤电厂每年排出的烟气中VOCs含量占总量的37%.本文通过对活性炭纤维吸附技术,等离子体——光催化复合净化技术,催化燃烧技术,生物技术四大技术的探索与分析,提出了治理VOCs的措施,对VOCs治理技术的研究成果进行了展望.

VOCs治理技术对不同污染源的净化效率差异分析

目的:本文对不同污染源的VOCs(挥发性有机化合物)治理技术及其净化效率进行了详细分析,比较各类治理技术的净化效果,为未来VOCs治理的优化提供理论支持.方法:文章通过分析不同VOCs污染源的治理技术,如吸附法,催化燃烧法,光催化氧化法等,评估其在各类污染源中的净化效率.结果:本文分析了多种VOCs治理技术在不同污染源中的净化效果,发现不同技术在处理VOCs方面表现出不同的优势与适用性.结论:VOCs治理技术需要根据具体污染源的特性进行优化,未来的发展方向应包括技术集成与协同作用的应用,新型材料和工艺的创新,以及智能化与自动控制技术的应用.

活性炭纤维吸附-催化燃烧法处理大风量低浓度VOCs废气

介绍了在应对浓度低与流量大的VOCs废气所适用的一种装置.该装置将脱附再生过程与多吸附单元循环吸附相结合,有效运用活性炭纤维吸附-催化燃烧法的工艺,可以达到有效节约能源,保证设备的连贯的高效率工作的效果.

基于生命周期评价的挥发性有机物典型治理方法评价及综合环境效益研究

当前,我国仍然面临着严峻的以臭氧(Ozone,O3)及颗粒物(Particulate Matter,PM)为主要污染物的大气复合型污染问题,人们愈发重视对O3与PM的关键前体物—挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的管控.与此同时,我国郑重声明"力争在2030年前实现碳达峰,在2060年前实现碳中和",并已出台了关于"加大VOCs以及温室气体协同减排力度"的减污降碳协同增效实施方案,而当前VOCs末端控制技术以燃烧法和吸附法为主流,并且以往对治理技术的评估主要关注的是运行过程对VOCs的去除效率,而对相关末端设备本身生产过程和运行过程中包括温室气体排放在内的综合环境效益缺乏系统研究.在此背景下研究VOCs典型治理方法全生命周期的减污降碳协同效果及其综合环境效益具有重要意义.本文首先基于全生命周期理论,选择VOCs燃烧法与活性炭吸附法装置为研究对象,对相应末端治理装置开展了生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA),通过研究设备生产过程中不同环节原材料与能源等投入及产出情况,分析了其生产过程的环境影响.其次,结合实例从VOCs排放速率,VOCs活性,碳排放等方面,研究了重点VOCs行业废气燃烧法装置运行过程中的VOCs污染物去除效率和能源消耗情况,分析了治理技术减污降碳协同效果及其使用过程中的环境影响负荷(Environmental Impact Load,EIL).最后基于情景分析法,研究了能源生产结构的低碳转型对VOCs治理技术减污降碳协同效果的影响,同时研究了使用燃烧法和活性炭吸附法装置处理不同风量与浓度的VOCs废气时,其全生命周期的综合环境效益.为衡量不同情景下VOCs治理全生命周期的减污降碳协同效果及其环境效益提供参考依据.本文的主要研究结果如下:(1)基于LCA分析了低-中-高风量的蓄热式热力焚烧(Regenerative Thermal Oxidation,RTO)与活性炭吸附设备生产过程的环境影响,在其生产过程对全球变暖,光化学臭氧生成,酸化等11种环境影响类型的贡献.结果表明,当两种设备处理规模相近时,生产RTO设备对各环境影响类型的贡献值是活性炭吸附设备对应贡献值的10～30倍.而生产一台6000 m3/h以上的活性炭吸附设备至少会造成551.8 kg CO2的排放,而生产一台10000 m3/h以上的RTO设备至少会造成20600.0 kg CO2的排放.在本研究系统边界内,生产RTO与活性炭吸附设备对环境影响的贡献分别来主要源于蓄热体与电缆的使用以及电机的使用;因此,针对设备生产过程的改进,可以从优化线路布局减少电缆使用量,优化蓄热材料提高蓄热能力以及选取合适的电机等方面展开.(2)基于实测法评估了 RTO,催化燃烧(Catalytic Oxidation,CO)等9台典型燃烧法装置对重点VOCs行业废气的处理效果及减污降碳协同效果.结果表明,RTO设备对53.91～3126.79 mg/m3废气的处理效率为96.33%～99.59%,而CO设备对11.25～257.22 mg/m3废气的处理效率为94.41%～97.32%,两者对臭氧生成潜势的削减率为93.33%～99.24%,而对二次有机气溶胶生成潜势的削减率为90.10%～99.27%.尽管燃烧法对VOCs的总体去除效果优异,但也会造成部分VOCs种类排放量以及活性增加(主要为烷烃与烯烃,其中包括乙炔,乙烯,丙烯以及丙烷等组分),同时燃烧法装置运行过程会造成不同程度的碳排放.在综合考虑了运行过程能源,电力资源投入以及燃烧转化等对碳排放有贡献的环节后,燃烧法对VOCs与CO2减排的协同效应系数S1为-145.65～4.59,对O3与CO2减排的协同效应系数S2为-91.21～7.37,除了原废气中温室气体占比大的设备Ⅲ,其余各设备均会造成温室气体增排.综合来看,若按照当前的情况持续运行一年,各燃烧设备能够减少1.34～984.94吨VOCs的排放,但却会造成182.60～2459.33 吨 CO2 的排放.(3)利用产品生命周期法以及情景分析法,分析了设备实际运行以及不同VOCs浓度和风量情景下使用RTO和活性炭吸附装置处理的EIL,寻求减污降碳协同增效的更优路径.结果表明,结合标准人当量以及权重计算后,大部分燃烧设备运行能达到正环境效益,而对于VOCs进气浓度分别仅为53.91与11.25 mg/m3(对应的排放速率分别为0.73与0.68 kg/h)的设备Ⅱ与设备Ⅵ,使用活性炭分散吸附-集中再生技术作为替代技术时,其环境效益也可以由负转为正,替代后的环境效益的增量相当于能够减少约134与39人造成的环境影响负荷.因此,对于排放速率过低的废气(例如本研究中低于约1.0 kg/h时)使用活性炭分散吸附-集中再生技术并且同一批活性炭再生两次的治理方法相比于燃烧治理技术具有更好的环境效益.利用情景分析法分析了不同能源生产结构对VOCs减排与碳减排协同效果的影响,发现当提高能源生产结构中非化石能源的占比时,可以明显地提高VOCs与CO2的协同减排效果.综合考虑了设备生产及使用过程,分析了使用不同技术治理不同排放速率废气在其全生命周期中EIL值,结果发现对于RTO和活性炭吸附设备长达5～10年的使用年限而言,其生产过程所造成的环境影响较小.

"活性炭吸附+催化燃烧"工艺在VOCs治理中的联合应用研究

本文研究了"活性炭吸附+催化燃烧"工艺在挥发性有机化合物(VOCs)治理中的联合应用,以提高现代化工废气处理系统的效率和环保性能.首先,详细介绍了该工艺的基本原理,包括活性炭吸附,脱附和催化燃烧的机理,以及影响催化燃烧反应的主要因素.随后,阐述了活性炭废气处理系统的主要处理工序与原理,包括废气的捕集,多级过滤,活性炭吸附和催化燃烧等阶段.在活性炭吸附+催化燃烧系统方案中,系统通过多级过滤确保废气在进入设备前达到清洁无害的标准.活性炭在吸附阶段通过其巨大表面积和微孔结构有效吸附废气中的有机物,将其转化为对人体无害的气体.随着活性炭吸附的饱和,通过吹扫干热空气进行脱附再生,维持活性炭床的吸附能力.脱附后的废气进入催化燃烧装置,在催化剂的作用下高效氧化燃烧,将有机物完全分解为水和二氧化碳.系统设计中,燃烧产生的热量被用于加热活性炭吸附系统和预处理废气,提高整个系统的能源利用率.

涂料行业有机废气治理技术分析

涂料行业有机废气具有低浓度,大风量的特点,通过VOCs常用治理工艺的对比分析,得出活性炭吸附-热风脱附-催化燃烧工艺具有较好的技术经济性,并通过工程案例进行论证.