西安建筑科技大学：《大气污染控制工程 Air Pollution Control Engineering》课程电子教案（PPT教学课件）第十章 挥发性有机物污染控制

第十章挥发性有机物污染控制 概述 、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 260°C的液体或固体有机化合物。 炭原子数小于12的大多数有机物都是ⅤOCs

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的液体或固体有机化合物。 炭原子数小于12的大多数有机物都是VOCs

2、产生原因 石油、煤炭、天然气等的开采、加工、贮运过程中,部分 有机物料进入空气 煤、石油、石油制品、天然气、木材燃烧时的不完全燃烧 产物进入空气 作为溶剂的有机物使用时挥发到空气中的,油漆、喷漆中 的溶剂挥发有机农药、消毒剂、防腐剂加工与使用时,使 部分有机物进入空气 各种合成材料、有机黏合剂及其他有机制品遇到高温时氧 化与裂解,产生部分低分子有机污染物进入空气 淀粉、脂肪、蛋白质、纤维素、糖类等氧化与分解时产生 部分有机物进入空气

2、产生原因 Ø 石油、煤炭、天然气等的开采、加工、贮运过程中，部分 有机物料进入空气 Ø 煤、石油、石油制品、天然气、木材燃烧时的不完全燃烧 产物进入空气 Ø 作为溶剂的有机物使用时挥发到空气中的，油漆、喷漆中 的溶剂挥发有机农药、消毒剂、防腐剂加工与使用时，使 部分有机物进入空气 Ø 各种合成材料、有机黏合剂及其他有机制品遇到高温时氧 化与裂解，产生部分低分子有机污染物进入空气 Ø 淀粉、脂肪、蛋白质、纤维素、糖类等氧化与分解时产生 部分有机物进入空气

3、来源 石油开采与加工、炼焦与炼焦油加工、煤矿、木材干馏」 天然气开采与利用 化工生产,包括石油化工、染料、涂料、医药、农药、炸 药、有机合成、试剂、洗涤剂、黏合剂等生产工厂 各种内燃机 燃煤、煤油、燃气锅炉与工业炉 油漆、涂料喷涂作业,使用含有机黏合剂的作业 各种有机物的燃烧与加热装置、运输装置及贮存装置 食品、油脂、皮革、毛的加工部门 冷粪便池、沼气池、发酵池及垃圾处理站

3、来源 v 石油开采与加工、炼焦与炼焦油加工、煤矿、木材干馏， 天然气开采与利用 v 化工生产，包括石油化工、染料、涂料、医药、农药、炸 药、有机合成、试剂、洗涤剂、黏合剂等生产工厂 v 各种内燃机 v 燃煤、煤油、燃气锅炉与工业炉 v 油漆、涂料喷涂作业，使用含有机黏合剂的作业 v 各种有机物的燃烧与加热装置、运输装置及贮存装置 v 食品、油脂、皮革、毛的加工部门 v 粪便池、沼气池、发酵池及垃圾处理站

4、种类 分类 ⅤOCs 烷烃类 乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、环己烷 烯烃类 乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、异戊二烯、环戊烯 芳香烃及其衍生物苯、甲苯、二甲苯、乙苯、异丙苯、苯乙烯、苯酚 醛和酮类 甲醛、乙醛、丙酮、丁酮、甲基丙酮、乙基丙酮 脂肪烃 丙烯酸甲脂、邻苯二甲酸二丁脂、醋酸乙烯 醇 甲醇、乙醇、异戊二醇、丁醇、戊醇 乙二醇衍生物 甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、甲氧基丙醇 酸和酸酐 乙酸、丙酸、丁酸、乙二酸、邻苯二甲酸酐 胺和酰胺 苯胺、二甲基甲酰胺

4、种类 分 类 VOCs 烷烃类 乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、环己烷 烯烃类 乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、异戊二烯、环戊烯 芳香烃及其衍生物 苯、甲苯、二甲苯、乙苯、异丙苯、苯乙烯、苯酚 醛和酮类 甲醛、乙醛、丙酮、丁酮、甲基丙酮、乙基丙酮 脂肪烃 丙烯酸甲脂、邻苯二甲酸二丁脂、醋酸乙烯 醇 甲醇、乙醇、异戊二醇、丁醇、戊醇 乙二醇衍生物 甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、甲氧基丙醇 酸和酸酐 乙酸、丙酸、丁酸、乙二酸、邻苯二甲酸酐 胺和酰胺 苯胺、二甲基甲酰胺

VOCs排放总量中:80%来源于溶剂使用、运输和OC 储存过程。 表10-41997年美国ⅴOCs排放源及排放量估计 排放源 排放量/kt·a 所占百分比/% 居民木柴燃烧 527 2.74 化学及相关工艺 461 2. 石油及相关产业 538 2 其他工业过程 238 溶剂应用 6483 33.74 VOCs的贮存和运输 1377 7.17 废物的处理和再利用 449 机动车辆 7660 29-3 森林火灾和木材的浪费燃烧 767 其他来源 496 总计 19216 100

VOCS排放总量中：80％来源于溶剂使用、运输和VOCS 储存过程

4、Vocs的危害 (1)大多数有毒,部分有致癌性; (2)大气中的氮氧化物、V0Cs与氧化剂发生光化学反 应,生成光化学烟雾。 (3)卤烃类v0cs可破坏臭氧层

4、VOCs的危害 （1）大多数有毒，部分有致癌性； （2）大气中的氮氧化物、VOCs与氧化剂发生光化学反 应，生成光化学烟雾。 （3）卤烃类VOCs可破坏臭氧层

挥发性有机物的毒害作用 有机污染物 症状 影响 苯、甲苯、乙苯、环已酮 失眠、烦躁、痴呆、没精神神经障碍 丙酮 运动障碍、四肢末端感觉异 常 末梢神经障碍 甲醛、200#溶剂、甲苯、二甲苯 腹泻、便秘、恶心 消化器官障碍 丁醇、丙酮、烃类 出汗异常、手足发冷、易疲自律神经障碍 劳 氯苯、200#溶剂 皮炎、哮喘、自身免疫病变免疫系统障碍 200#溶剂、醋酸丁酯、醋酸乙酯、甲 醛、丙酮 结膜发炎 视觉障碍 醋酸丁酯、200#溶剂 喉痛、口干、咳嗽 呼吸道障碍

挥发性有机物的毒害作用 有机污染物 症状 影响 苯、甲苯、乙苯、环己酮 失眠、烦躁、痴呆、没精神 神经障碍 丙酮 运动障碍、四肢末端感觉异 常 末梢神经障碍 甲醛、200＃溶剂、甲苯、二甲苯 腹泻、便秘、恶心 消化器官障碍 丁醇、丙酮、烃类 出汗异常、手足发冷、易疲 劳 自律神经障碍 氯苯、200＃溶剂 皮炎、哮喘、自身免疫病变 免疫系统障碍 200＃溶剂、醋酸丁酯、醋酸乙酯、甲 醛、丙酮 结膜发炎 视觉障碍 醋酸丁酯、200＃溶剂 喉痛、口干、咳嗽 呼吸道障碍

5、主要内容 >蒸气压及蒸发 V0cs污染预防 V0cs污染控制方法和工艺

Ø 蒸气压及蒸发 Ø VOCs污染预防 Ø VOCs污染控制方法和工艺 5、主要内容

§10-1蒸气压与蒸发 蒸气压 蒸气压是判断有机物是否属于挥发性有机物的主要依据 冷温度越高,蒸气压越大 表10-1几种液体的平衡蒸气压数据 温度/ 户水/mmHg p乙醇/mmHg Px/mmHg p甲军/mmHg 0 12.2 10 9.21 23.6 44.75 13.0 43.9 74.8 22.3 78.8 l18.4 55.32 135.3 I81.5 268.7 352.7 139.5 233.7 542.5 542.0 202.4 355.1 812.6 525.8 1187.0 1013.0 404.6 100 760 1690.0 01335.0557.2 注: I mmhg=133.32Pa

§10-1 蒸气压与蒸发 v 蒸气压是判断有机物是否属于挥发性有机物的主要依据 v 温度越高，蒸气压越大 一、蒸气压

蒸气压的计算方法 1)拉乌尔定律 空气中ⅤOCs的含量低,气态混合物可视为理想气体, y 式中:y气相中组分的摩尔分数; X液相中组分i摩尔分数 p纯组分蒸气压 P总压。 应用见例10-1

蒸气压的计算方法 1）拉乌尔定律 空气中VOCs的含量低，气态混合物可视为理想气体， P p y x i i  i 式中：yi——气相中组分i的摩尔分数； xi——液相中组分i的摩尔分数； pi——纯组分i的蒸气压； P——总压。 应用见例10-1