近年來大氣污染防治引起各界關(guān)注，VOCs（揮發(fā)性有機物）種類繁多，分布面廣，根據(jù)部分國外主要環(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污染嚴重，與NOx、CnHm在陽光作用下發(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，引起人體致和動植物中毒。

隨著VOCs污染范圍的不斷擴大和人們對其危害的逐步認識，1979年聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會在日內(nèi)瓦召開跨國大氣污染會議，重點討論了VOCs控制問題，1991年11月通過了《VOCs跨國大氣污染議定書》，要求簽字國以1988年VOCs排放量為基準，到1999年每年削減30%;1990年，美國修訂了清潔空氣法(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。 隨著世界各國對VOC污染的日益重視和環(huán)保法規(guī)不斷嚴格VOC的排放標準，VOC治理技術(shù)亦在逐漸改進和完善。

有機廢氣處理難度大的主要是因為其種類繁多，來源廣泛，而且一次性投資和操作費用高，基本上無回收利用價值。成分復(fù)雜的有機廢氣則更加難以凈化、分離和回收。揮發(fā)性有機化合物(VOCs)作為有機化合物主要分支，是指在常溫下飽和蒸氣壓大于70Pa、常壓下沸點在260℃以內(nèi)的有機化合物。從環(huán)境監(jiān)測角度來講，指以氫焰離子檢測器測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家都采用顆粒碳吸附+氮氣脫附+精餾塔這一套治理設(shè)備，可以實現(xiàn)溶劑回收率高達90%，吸附材料使用壽命10年。其中，氮氣脫附溶劑回收具有以下特點：(1)避免了廢水產(chǎn)生;(2)避免了酸性水對吸附材料和設(shè)備的腐蝕，延長了吸附材料和設(shè)備使用壽命;(3)深冷回收保證了回收率高達90%。精餾塔分離及提純具有以下特點：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.達到使用標準。

國外VOC限量要求一覽

近年來，控制VOC限量的規(guī)范似乎更新得更加快、更加嚴。下面僅介紹歐盟及北美對相關(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都要達到更低的限值，具體的限值要求如表1所示。作為對比，表1中也列出了之前的限量數(shù)據(jù)。

歐洲生態(tài)標簽委員會在2008年8月13日就室內(nèi)用涂料和室外用涂料生態(tài)標準的決定為2009/544/EC和2009/543/EC，其中關(guān)于VOC的限值數(shù)據(jù)見表1。2009/544/EC、2009/543/EC對產(chǎn)品的定義與2004/42/EC相一致，對產(chǎn)品中VOC的定義及測試方法也相同，都是指標準大氣壓(101.3kPa)下，任何初沸點小于等于250℃的有機化合物。

從表1數(shù)據(jù)對比可以明顯看出顯著降低VOC的趨勢。而德國的生態(tài)標簽(Blue Angel)則按照DIN 55649定義VOC成分的沸點為低于252.6℃的有機揮發(fā)物。

2.北美法規(guī)

雖然北美制定對VOC的限制措施起步較晚，但進展非常快，力度也非常大。北美著名的環(huán)保組織Green Seal針對涂料制定的環(huán)保標準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日起實施，對不同產(chǎn)品的VOC限量見表2。

單從數(shù)據(jù)看，GS標準似乎比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定義，即指標準大氣壓下，任何初沸點小于等于280℃的有機化合物。照此方法，常用的成膜助劑TMB(十二碳酯醇)就算是100%的VOC，這無疑對配方設(shè)計提出了更高的挑戰(zhàn)。

GS-36規(guī)定了商用粘合劑的環(huán)保標準，其中對各類商用粘合劑的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。

      國外VOC處理設(shè)備一覽

除了以上提到的顆粒碳吸附+氮氣脫附+精餾塔這一套設(shè)備外，日本等眾多國外地區(qū)還會選擇其他的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

對應(yīng)廢氣種類：所有

廢氣凈化效率在99.8%以上

搭配廢氣機熱回收系統(tǒng)可有效降低工廠營運成本

二、催化式廢氣處理爐(RCO)

所需溫度：攝氏300-400度

根據(jù)廢氣濃度而啟動的自燃性

系統(tǒng)設(shè)計利用前處理劑和觸媒清潔可延長設(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自燃性系統(tǒng)設(shè)計

可實現(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流動層吸附式VOC回收、脫臭裝置

GASTAK流動層吸附式VOC回收、脫臭裝置是一種以回收排氣中所含的VOC(揮發(fā)性有機化合物)、除去排氣中的有害、惡臭物質(zhì)為目的的劃時代的排氣處理裝置。

1)球狀活性炭循環(huán)式VOCs回收，脫臭裝置

解決VOCs回收和脫臭的問題

KUREHA球狀活性炭(G-BAC)在分別獨立的吸附塔及清除塔中循環(huán)，連續(xù)再生的同時，除去排氣中的VOC。吸附塔形成有多段的流動床，活性炭吸附VOC后，會被氣流傳遞送至清除塔上部。清除塔形成有移動床，G-BAC被鑄入有黃銅的加熱器，加熱至150-400℃的同時，與清除氣體相對接觸，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床方式清除氣體使用空氣，從而是一種運轉(zhuǎn)成本低廉、設(shè)備費用也極低的回收裝置。

六、全熱交換器

全熱交換器的特點：全熱交換器是為空調(diào)而設(shè)計強而有效的節(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)計而導(dǎo)致的氣味問題。

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：

獨立的控制系統(tǒng)——觸摸屏，可顯示系統(tǒng)圖，自動偵測并演算數(shù)值，可根據(jù)最有利于成本或節(jié)能的計算，自動判斷開啟或停止;

環(huán)境調(diào)查及效能演算——實際裝機前，我們提供周邊環(huán)境調(diào)查及效能演算以驗證其效果

最優(yōu)化的風(fēng)管配置及保溫施工——依據(jù)個別案件設(shè)計最適合的風(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)(簡稱“TGCS”)

最大回收效率：TGCS系統(tǒng)可自動偵測廢氣內(nèi)含的溶劑濃度并且自動控制閥門，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，也確保廢氣的最大回收再利用率。

實現(xiàn)節(jié)能降耗：如此特點得以實現(xiàn)熱源需求的大幅減量以及廢氣的最小化。

降低運行成本：因此，導(dǎo)入TGCS以及接口設(shè)備使得降低營運成本成為可能。

減少整體投資：另外，因產(chǎn)能擴大產(chǎn)生更大廢氣量時，導(dǎo)入TGCS可避免增設(shè)裝置或擴大廠區(qū)等增資問題，是為一個非常經(jīng)濟的投資。

最新科技成果：此系統(tǒng)采用與理研計器會社所共同開發(fā)的光波飛、干涉式氣體濃度指示調(diào)節(jié)計。

國內(nèi)外差異大不同

大氣污染治理問題已經(jīng)成為了我國當前的首要任務(wù)，雖然國內(nèi)也擁有一定的VOC治理技術(shù)，如活性炭吸附等等，但相比較國外成熟的技術(shù)應(yīng)用還有一定的差距。為此，國外的成熟治理技術(shù)，是值得我們借鑒的，以便更好的應(yīng)對大氣污染問題。
 
      本文章摘自《中國大氣網(wǎng)》，有任何問題請聯(lián)系我們，謝謝。