文档介绍：第十章 挥发性有机物污染控制
概述
1、概念（Volatile Organic Compounds,简称VOCs)
常温下饱和蒸气压大于约70Pa，常压下沸点小于
260ºC的液体或出时：空气从排气管流入，填充由液面下降带来的空间；
填充、呼吸与排空损耗导致的VOCs排放量计算
mi= DV ri (1)
式中： mi——组分i 的排放量， kg ；
ri ——容器中排出的空气-VOCs混合物中组
分i的浓度，kg/m3。
DV ——容器中排出的空气-VOCs混合物体积。
浓度ri 可表示为：
式中： Mi——组分i的摩尔重量；
yi ——顶部空气中VOCs的摩尔分率；
Vm,g ——混合气体的摩尔体积。
(2)
联立（1）、（2）式
具体应用见例10-3。
2、汽油的转移和呼吸损耗
汽油已挥发部分所占的百分比/%
平均分子式：C8H17，平均分子量：113。
3、转移损耗控制方法
浮顶罐，用于储存大量的高挥发性的液体。用于密封的浮顶盖浮在液面上，液面以上没有空隙。液体注入或流出时顶盖随之上下浮动，避免上面所讲述的呼吸损耗。但是这种密封方式（一般采用有弹性的橡胶薄盖，类似于汽车上的雨刷）并不是完美的，仍然会有密封损失。这张草图没有给出防雨雪装置和其他的细节。
转移损耗控制方法－阶段1控制
填充带有蒸气回流系统的加油站地下储存油库
转移损耗控制方法－阶段2控制
使用蒸气回流系统从加油站地下油库向用户汽车加油
§10-3 VOCs控制方法和工艺
燃烧法
吸收（洗涤）法
冷凝法
吸附法
生物法
一、燃烧法（Combustion）
1、 VOCs燃烧转化原理及燃烧动力学
1）特点：适用于可燃或高温分解的物质，不能回收
有用物质，但可回收热量。
2）燃烧反应，如
Q——反应时放出的热量，KJ。
燃烧热：每摩尔燃料燃烧时放出的热量，KJ/mol。
见表10-7
3）燃烧动力学
单位时间VOCs减少量
式中：r——燃烧速率；
k’——燃烧动力学速率常数；
CVOCs——VOCs的浓度；
CO2——O2的浓度；
n——反应级数。
由于氧气浓度远高于VOCs浓度
其中：k——化学反应动力学常数，可由阿累
尼乌兹方程求取。
（10-1）
（表10-8）
例：试计算燃烧温度分别为538、649和760oC时，%的苯所需的时间。
解：假设燃烧反应为一级，即n=l，对式（10-1）积分，得
当T=5380C时，由表10-8，得k=，代入上式，得
同理可求得T=649、7600C时所需的燃烧时间分别
为49s、。
4）燃烧与爆炸
燃烧极限浓度范围＝爆炸极限浓度范围
混合气体的爆炸极限范围
2、燃烧工艺
1）直接燃烧——可燃有害组分当作燃料
特点：适用于可燃有害组分浓度较高或热值较高的废气。
设备：燃烧炉、窑、锅炉
燃烧产物：CO2和H2O。
燃烧温度：1100oC左右
2）热力燃烧（Thermal Combustion)
特点：适于低浓度可燃有机废气的净化。
燃烧温度：较低，540～820oC。
燃烧装置：普通燃烧炉、热力燃烧炉。
燃烧产物：CO2和H2O 。
燃烧过程：辅助燃料燃烧，废气与高温燃气混合，氧化。
必要条件：温度、停留时间、湍流混合。（表10-10）
3）催化燃烧（Catalytic Combustion）
特点：加入催化剂（Pt，Pd)，燃烧温度降低（300～450oC），辅助燃料消耗少，对可燃组分浓度和热值限制较小。
用于催化燃烧的各种催化剂及其性能见表10-11
催化剂品种
活性组分含量
2000h-1下90%转化温度/℃
最高适使用温度/℃
Pt-Al2O3
Pb-Al2O3
Pb-Ni、Cr丝或网
Pd-蜂窝陶瓷
Mn、Cu-Al2O3
Mn、Cu、Cr-Al2O3
Mn-Cu、Co-Al2O3
Mn-Fe-Al2O3
稀土催化剂
锰矿石颗粒
~
~
~
~
5~10
5~10
5~10
5~10
5~10
5~10
25~35
5~10
5~10
25~35
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