VOCs（VolatileOrganicCompounds）通常指在環(huán)境條件下容易蒸發(fā)或揮發(fā)的有機(jī)化合物，在我國被定義為“參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物，或者根據(jù)規(guī)定的方法測(cè)量或核算確定的有機(jī)化合物。”
VOCs的種類和來源
種類VOCs主要包括：非甲烷總烴（烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴），含氧有機(jī)化合物（醛、酮、醇、醚等），鹵代烴，含氮化合物，含硫化合物等。不僅對(duì)人體產(chǎn)生毒害，而且是PM2.5和光化學(xué)煙霧的罪魁禍?zhǔn)祝瑢?duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，VOCs治理越來越受到國家的重視，“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃明確指出，要在重點(diǎn)行業(yè)及細(xì)顆粒物和臭氧污染嚴(yán)重的重點(diǎn)地區(qū)推進(jìn)揮發(fā)性有機(jī)物總量控制，全國排放總量下降10%以上。
來源VOCs種類繁多，成分復(fù)雜，來源廣泛。我國VOCs排放中來自工業(yè)生產(chǎn)的排放量占比超過50%，主要產(chǎn)生于石化、有機(jī)化工、表面涂裝、包裝印刷、油漆生產(chǎn)、金屬涂裝、輪胎制造、化纖生產(chǎn)等行業(yè)。
VOCs的處理方法VOCs的兩大處理方法VOCs廢氣處理的方法主要有兩類：回收法和破壞法。回收法是通過物理方法，用溫度、壓力、選擇性吸附劑和選擇性滲透膜等方法來分離VOCs，達(dá)到將有價(jià)值溶劑回收并循環(huán)利用。回收法主要包括吸收法、吸附法、冷凝法及膜分離技術(shù)。由于VOCs往往為多組分，很難回收，因此多數(shù)情況下要采用破壞法，即：通過化學(xué)方法如燃燒法，或生化反應(yīng)如生化過濾，將有機(jī)物轉(zhuǎn)變成為CO2和水。破壞法有熱力燃燒法、催化燃燒法、生物降解法等傳統(tǒng)技術(shù)。
VOCs技術(shù)的發(fā)展變遷早用來處理VOCs的設(shè)備是固定床活性碳吸附裝置，可用于治理任何濃度的常溫有機(jī)廢氣，但處理低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣時(shí)，設(shè)備龐大，不經(jīng)濟(jì)。1950年，美國研發(fā)出以天然氣為燃料的直接燃燒技術(shù)，用來處理高溫、高濃度廢氣,但燃料費(fèi)用很高。為了降低燃料消耗，美國、日本相繼開發(fā)出催化燃燒技術(shù)及蓄熱式燃燒技術(shù)（RTO）。20世紀(jì)70年代，美國首先將RTO用于VOCs廢氣的凈化工程。隨著技術(shù)不斷完善，到20世紀(jì)90年代中期，在歐美發(fā)達(dá)國家，RTO已普遍應(yīng)用于VOCs的凈化處理，在VOCs處理市場(chǎng)中占主導(dǎo)地位。
RTO受到國內(nèi)市場(chǎng)青睞
我國對(duì)VOCs的治理幾經(jīng)變遷，從早期的噴淋吸收，到采用活性炭吸附，至2001年開始應(yīng)用燃燒法處理。現(xiàn)在，RTO作為一種、低能耗、安全的技術(shù)，越來越多地受到國內(nèi)市場(chǎng)的青睞。
RTO是采用在爐體內(nèi)填裝高性能蓄熱體，通過直接熱交換的方式截留燃燒后高溫氣體的熱量，蓄積在蓄熱體中，用來預(yù)熱廢氣，降低對(duì)輔助燃料的消耗量，達(dá)到節(jié)約成本的目的。
RTO的優(yōu)點(diǎn)首先，它的通用性強(qiáng)，可處理的有機(jī)廢氣范圍廣泛且去除效率高。其次，熱效率高。此外，操作方便，很少需要維護(hù)，使用壽命較長。相較吸收法等其他處理方式，雖然RTO一次性投資較大，然而由于上述諸多優(yōu)勢(shì)，RTO仍然得到了廣泛應(yīng)用。
RTO裝置的工作原理通常，蓄熱式焚燒爐由兩個(gè)加固保溫蓄熱槽和一個(gè)燃燒氧化槽構(gòu)成，蓄熱槽內(nèi)填有耐高溫的蓄熱陶瓷。廢氣先通過一側(cè)蓄熱槽進(jìn)入燃燒氧化槽。在此過程中，當(dāng)廢氣經(jīng)過蓄熱槽時(shí)，高溫蓄熱陶瓷會(huì)預(yù)熱廢氣，并將溫度升高后的廢氣導(dǎo)入燃燒氧化槽。在燃燒氧化槽中，廢氣經(jīng)高溫氧化反應(yīng)后，變?yōu)楦邷馗蓛魵怏w，然后通過并加熱另一側(cè)的蓄熱槽。在下一個(gè)循環(huán)中，通過切換風(fēng)門改變廢氣進(jìn)出焚燒爐的方向，出口端蓄熱槽改為廢氣入口端來預(yù)熱廢氣。通過雙切風(fēng)門周期性地切換廢氣進(jìn)出方向，可使整個(gè)系統(tǒng)的熱回收效率保持率。
RTO作為眾多產(chǎn)品中的核心技術(shù)，具有高安全性、高去除效率、節(jié)能、較低的運(yùn)行費(fèi)用、操作容易等特點(diǎn)，深受用戶的歡迎。
從設(shè)計(jì)到安裝調(diào)試的整個(gè)過程，首先考慮安全性。由于VOCs中含有大量易燃易爆氣體，因此VOCs處理設(shè)備的安全性異常重要。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、材料選擇、控制系統(tǒng)、安裝、調(diào)試等各個(gè)環(huán)節(jié)都將安全性放在位。例如，根據(jù)VOCs廢氣所含氣體的性質(zhì)有針對(duì)性地選擇設(shè)備所用材料。燃料管道采用雙關(guān)斷設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)配有火焰強(qiáng)度顯示、高溫控制器、報(bào)警、復(fù)位、開關(guān)機(jī)、緊急停機(jī)以及無紙記錄儀。整個(gè)RTO的控制系統(tǒng)有軟硬體聯(lián)鎖，可通過溫度、壓力等反饋，及時(shí)調(diào)節(jié)相應(yīng)聯(lián)動(dòng)器件，有效保障系統(tǒng)安全。
印鐵制罐行業(yè)中的兩片/三片罐生產(chǎn)線的廢氣源來自涂布、印刷等工序，主要污染因子是二甲苯等VOCs。生產(chǎn)線的烘房和彩印/涂布線排放的廢氣工況分別是高溫廢氣和低溫、低濃度廢氣。
針對(duì)烘房的高溫?zé)犸L(fēng)廢氣，采用蓄熱式焚燒爐（RTO）與余熱利用裝置來處理。在RTO中被分解后的干凈氣體通過煙囪排入大氣之前，會(huì)預(yù)先進(jìn)入換熱器將熱風(fēng)送到烘房，供給烘房所需的熱能，并且導(dǎo)入的熱風(fēng)極為干凈不影響產(chǎn)品質(zhì)量。另外，當(dāng)廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物濃度達(dá)到一定值（3%～4%爆炸下限，LEL）時(shí)，VOCs反應(yīng)所產(chǎn)生的熱能將會(huì)維持RTO自供熱運(yùn)轉(zhuǎn)，而不需要添加額外的輔助燃料，從而大大降低了設(shè)備的運(yùn)行成本及碳排放量。
針對(duì)彩印/涂布線的低溫、低濃度廢氣，采用沸石濃縮轉(zhuǎn)輪與RTO組合來處理，濃縮轉(zhuǎn)輪大幅減少了RTO處理的風(fēng)量，縮小了整個(gè)爐體的體積，可降低設(shè)備成本投入并減少運(yùn)行成本。
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