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重庆市典型工业有机废气处理 适宜技术选择指南（2015 版）重庆市环境保护局 2015 年 12 月 目 录 前 言.1 第 1 章 总则.2 1.1 适用范围适用范围.2 1.2 术语解释术语解释.2 1.2.1 废气处理规模废气处理规模.2 1.2.2.单位建设成本单位建设成本.2 1.2.3 单位运行成本单位运行成本.2 第 2 章 典型工业有机废气处理工艺选择.3 2.1 我市典型工业行业排放有机废气的特点我市典型工业行业排放有机废气的特点.3 2.1.1 汽车制造业汽车制造业.3 2.1.2 汽车维修业汽车维修业.3 2.1.3 医药制造业医药制造业.3 2.1.4 包装印刷业包装印刷业.4 2.1.5 电子产品制造业电子产品制造业.5 2.1.6 化学工业化学工业.6 2.1.7 家具制造业家具制造业.6 2.2 我市典型工业行业有机废气的排放要求我市典型工业行业有机废气的排放要求.6 2.3 我市典型工业行业有机废气处理工艺选择原则我市典型工业行业有机废气处理工艺选择原则.7 2.4 我市典型工业行业有机废气处理工艺选择基本方法我市典型工业行业有机废气处理工艺选择基本方法.9 第 3 章 工业有机废气处理技术.11 3.1 回收技术回收技术.11 3.1.1 吸吸收技术收技术.11 3.1.2 吸附浓缩技术吸附浓缩技术.12 3.2 销毁技术销毁技术.13 3.2.1 热氧化销毁技术热氧化销毁技术.14（一）直燃式焚烧（一）直燃式焚烧（TNV）.14（二）蓄热式热氧化（二）蓄热式热氧化(Regenerative Thermal Oxidizer，RTO).16（三）直接催化燃烧（三）直接催化燃烧.18（四）蓄热式催化燃烧（四）蓄热式催化燃烧(Regenerative Catalytic Oxidation，RCO).20（五）超氧纳米微气泡法（五）超氧纳米微气泡法（Superoxide Nanometer Micro Bubble，SOMB）.22（六）光催化氧化技术（六）光催化氧化技术.25 3.2.2 物理销毁技术物理销毁技术.27（一）低温等离子技术（一）低温等离子技术.27（二）分子击断法（二）分子击断法.29 3.2.3 生物氧化技术生物氧化技术.32 3.2.4 组合技术工艺组合技术工艺.34（一）吸附浓缩一）吸附浓缩+催化燃烧工艺催化燃烧工艺.34（二）沸石转轮吸附浓缩（二）沸石转轮吸附浓缩+蓄热式热氧化（蓄热式热氧化（RTO）工艺）工艺.37（三）吸附浓缩（三）吸附浓缩+蓄热式催化燃烧蓄热式催化燃烧(RCO)工艺工艺.39（四）沸石转轮吸附浓缩（四）沸石转轮吸附浓缩+直燃式焚烧（直燃式焚烧（TNV）工艺）工艺.42 第 4 章 部分技术适宜的运行模式.45 4.1 活性炭集中再生活性炭集中再生.45 4.2 吸附浓缩吸附浓缩+催化燃烧处理废气的工艺运行模式催化燃烧处理废气的工艺运行模式.45 第 5 章 典型工业行业有机废气处理实际案例.47 5.1 汽车制造业汽车制造业.50 5.1.1 直燃式焚烧（直燃式焚烧（TNV）技术）技术.50 5.1.2 沸石转轮吸附浓缩沸石转轮吸附浓缩+蓄热式热氧化工艺蓄热式热氧化工艺.51 5.1.3 低温等离子技术低温等离子技术.53 5.1.4 吸附浓缩吸附浓缩+催化燃烧工艺催化燃烧工艺.56 5.1.5 沸石转轮吸附浓缩沸石转轮吸附浓缩+直燃式焚烧（直燃式焚烧（TNV）工艺）工艺.60 5.2 汽车维修业汽车维修业.62 5.2.1 光催化氧化技术光催化氧化技术.62 5.3 医药制造业医药制造业.65 5.3.1 光催化氧化技术光催化氧化技术.65 5.3.2 蓄热式催化燃烧（蓄热式催化燃烧（RCO）.68 5.4 包装印刷业包装印刷业.70 5.4.1 活性炭吸附浓缩催化燃烧活性炭吸附浓缩催化燃烧.70 5.5 电子产品制造业电子产品制造业.73 5.5.1 超氧纳米微气泡法超氧纳米微气泡法.73 5.6 化学工业化学工业.76 5.6.1 直接催化燃烧直接催化燃烧.76 5.6.2 分子击断法分子击断法.78 5.6.3 超氧纳米微气泡法超氧纳米微气泡法.81 5.7 家具制造业家具制造业.84 5.7.1 活性炭吸附浓缩活性炭吸附浓缩+催化燃烧催化燃烧.85 5.8 其他其他.87 5.8.1 蓄热式热氧化蓄热式热氧化(RTO).87 5.8.2 生物生物氧化技术氧化技术.90 1 前 言 为加强重庆市典型工业有机废气污染防治，指导工业有机废气处理技术选择，促进改善大气环境质量，制定本技术选择指南。本技术选择指南以当前我国及重庆市典型工业有机废气处理技术发展和应用状况以及国家相关法律法规规章等为依据编制而成，可作为环境保护行政主管部门、有污染治理需求的工业企业、环境服务业单位和其他相关单位开展工业有机废气治理技术选择与应用的参考技术资料。本技术指南由重庆市环境保护局组织，重庆市环保企业商会牵头制定，将结合工业有机废气处理技术发展和应用情况适时修订。本技术选择指南编制参与单位包括：重庆市环保企业商会、重庆三峡环保（集团）有限公司、重庆科蓝环保实业有限公司、苏州克兰茨环境科技有限公司、青岛路博宏业环保技术开发有限公司、青岛泰西科环保工程有限公司、上海摩萃蒂环保科技有限公司、佛山山象环保工程服务有限公司、重庆净怡环保科技（集团）有限公司、重庆永同环保有限公司、重庆欣苑环保科技有限公司、重庆艾瑟尔新能源环保有限公司等。本技术指南主要起草人：于东盛、江郑、陈梁、刘金梅、刘方芳、李有为、范春梅。2 第 1 章 总则 1.1 适用范围适用范围 本技术选择指南可用于重庆市辖区内汽车整车及配件制造、摩托车整车及配件制造、汽车维修、医药制造、包装印刷、电子产品制造、化学化工、家具制造等典型工业行业选择含挥发性有机物（VOCs）废气（以下简称“有机废气”）集中处理技术方案时参考。1.2 术语解释术语解释 1.2.1 废气处理规模废气处理规模 有机废气处理设施设计处理量，单位万 m3/h。1.2.2.单位建设成本单位建设成本 废气处理设施工艺设备投资费用（不含废气收集系统、预处理设施、土地征用、处理站内三通一平和土石方工程构筑物等费用）与设计处理规模的比值，单位为万元/万 m3。1.2.3 单位运行成本单位运行成本 处理每万 m3有机废气所需的费用，分为直接运行成本和综合运行成本，其中直接运行成本为动力费（电耗：按 0.8 元/KW.h 计算）、药剂费；综合运行成本为动力费、药剂费、人工费（按每人 3000 元/月计算）、厂区建构筑物及设备维修维护费、管理费、税金（费改税前）之和，不含固定资产折旧费、无形资产及其他资产摊销费、流动资金贷款利息等。单位均为元/万 m3。3 第 2 章 典型工业有机废气处理工艺选择 2.1 我市典型工业行业排放有机废气的特点我市典型工业行业排放有机废气的特点 2.1.1 汽车制造业汽车制造业 汽车制造业（包括汽车、摩托车整车及配件制造）中有机废气产生量最多的环节是涂装工艺。汽车涂装工艺排放有机废气的特点有：排风量大。通常都在几十万到上百万 m3/h 之间。废气浓度低。有机物浓度一般在 100200mg/m3之间。废气温度为常温。含有漆雾。喷涂工艺废气中漆雾含量一般在一百到几百 mg/m3，需预处理去除漆雾等颗粒物。湿度大。一般在 60%左右。汽车涂装工艺排放有机废气中的有机物成分多为苯类、醇类、酯类和酮类，主要有甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、2-丁酮、丁二酮等。2.1.2 汽车维修业汽车维修业 汽车维修业中有机废气产生量最多的是喷（烤）漆车间。汽车喷（烤）漆工艺排放有机废气的特点：排风量较小。一般在两万到三万 m3/h。废气浓度低。有机物浓度一般在 200mg/m3以下，由于不同工艺和涂料等产生的废气浓度不同，有时可达到 500mg/m3。废气温度为常温。含有漆雾。漆雾含量较大，需预处理去除漆雾等颗粒物。汽车维修业中喷漆工艺排放有机废气的有机物成分多为苯、甲苯、二甲苯、总 VOCs 等。2.1.3 医药制造业医药制造业 4 医药制造业可分为 6 类：发酵类制药工业、化学合成类制药工业、中药类制药工业、提取类制药工业、生物工程类制药工业和混装制剂类制药工业。其中排放有机废气较多的类别是发酵类和化学合成类制药工业。其排放有机废气具有排放量较大、多点无组织排放、有机物种类多且高危害性有机物多的特点，甚至还会有大量无法分离的有机废水产生。制药工业排放有机废气中的有机物成分主要为甲醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、三乙胺、二甲基甲酰胺、醋酸丁酯、正丙醇、乙醇、异丙醇、乙腈、环氧乙烷、甲醛等，还伴有较浓的酸性气味，或会有黄色烟雾。2.1.4 包装印刷业包装印刷业 包装印刷业排放有机废气的特点与印刷方式密切相关，常用的几种印刷方式排放有机废气的特点如表 2.1-1 所示。其中有机废气排放量较大的印刷方式为干复和凹版印刷方式，具有风量适中、有机物浓度适中等特点。表 2.1-1 包装印刷过程中有机废气排放特性 印刷方式 印刷油墨 VOCs 排放物质 干复 高浓度乙酸乙酯 凹版印刷 出版凹印油墨 以甲苯为主体 特殊凹印油墨 低沸点有机溶剂（甲苯、醋酸乙烯、MEK、IPA 等）平版印刷 平张纸胶印油墨 几乎不排出 转轮胶印油墨 高沸点石油类溶剂 柔版印刷 水性柔印油墨 几乎不排出 溶剂型柔印油墨 低沸点有机溶剂（醋酸乙烯、IPA 等）孔版印刷（丝网印）RC 型（UV/EB）丝印油墨 不排出 溶剂型丝印油墨 高沸点有机溶剂 其他（封贴印刷、制版、装订、上光等工艺）几乎不排出 5 2.1.5 电电子子产品制造业产品制造业 在电子产品制造业中，产生有机废气污染的主要有五类产品的生产过程，分别是半导体集成电路、平板显示器（TFT-LCD）、发光二极管（LED）、印刷电路板（PCB）和电子终端产品。总体排放有机废气的特点为低浓度、大风量。生产这五类产品排放有机废气中的主要有机物成分分别如下：（1）半导体集成电路 排放有机废气中的主要有机物成分为异丙醇、甲氧基丙醇、甲氧基丙基脂等。（2）平板显示器（TFT-LCD）排放有机废气中的有机物成分主要是以异丙醇为主，其次依序是丙酮、单甲基醚丙二醇、单甲基醚丙二醇乙酸酯，这四种成分占了全部 VOCs 量的 90%以上。（3）发光二极管（LED）排放有机废气中的有机物成分主要有三氯乙烯、丙二醇醚酯、异丙醇、丙酮、丁酮等，具体见表 2.1-2 表 2.1-2 LED 生产中废气污染源与主要污染物分析表 工序工序 主要污染物主要污染物 基片处理 三氯乙烯等 光刻 乙醇、丙酮、异丙醇、单甲基醚丙二醇、丙二醇甲醚乙酸酯、四甲基氢氧化铵等（4）印制电路板（PCB）排放有机废气中的有机物成分主要有甲醛、醇类（乙醇、异丙醇、丁醇、丙醇）、丁酮、酯类（乙酸乙酯、乙酸丁酯）、甲苯、6 二甲苯等。（5）电子终端产品 排放有机废气中的有机物成分主要见表 2.1-3 表 2.1-3 电子终端产品生产中废气污染源与主要污染物分析表 工序设备工序设备 主要污染物主要污染物 电路板清洗机 三氯乙烯、二氯甲烷、丙酮、乙醇、异丙醇等 喷漆室、烘干室 漆雾、二甲苯、甲苯、苯、环己酮、甲基戊酮、二甲基戊酮、乙酸丁酯等 固化室 环氧树脂、聚氨酯树脂等、胺类等，产生 VOCs 极少 2.1.6 化学工业化学工业 化学工业涉及的有机物种类繁多，来源复杂，排放工况复杂，排放源多而分散，无组织排放强度大，且多含异味。排放有机废气中的有机物成分主要有醇类、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、乙苯、对二甲苯、环己酮、2-丁酮、甲氧基丙烷，也含有氯、溴以及氟离子等有害有机废气，成分极其复杂。2.1.7 家具制造业家具制造业 家具制造业中产生有机废气的主要工序为涂装工艺。排放有机废气中的有机物成分主要有 1，2-二氯丙烷、乙酸异丁酯、丁二酮、甲苯、乙苯、对二甲苯、乙酸丁酯等。具有非稳态排放、大风量、低浓度等特点。2.2 我市典型工业行业有机废气的排放要求我市典型工业行业有机废气的排放要求 在排放有机废气的典型工业行业中，环境保护部新发布了石油化学工业污染物排放标准（GB 31571-2015）、石油炼制工业污染物排放标准（GB 31570-2015）和合成树脂工业污染物排放7 标准（GB 31572-2015）。此外，恶臭污染物排放标准（GB 14554-1993）、合成革与人造革工业污染物排放标准（GB 21902-2008）、橡胶制品工业污染物排放标准（GB 27632-2011）、轧钢工业大气污染物排放标准（GB 28665-2012）、炼焦化学工业污染物排放标准（GB 16171-20120）、电池工业污染物排放标准（GB 30484-2013）等标准中对排放废气中的有机物也设置了排放限值。我市已发布了重庆市汽车整车制造表面涂装大气污染物排放标准（DB 50/577-2015）。预计将于 2016 年 1 月发布重庆市摩托车及汽车配件制造表面涂装大气污染物排放标准和汽车维修业大气污染物排放标准。预计将于 2016 年 1 月修订发布重庆市大气污染物综合排放标准（DB 50/418-2016），其中包括对一般大气污染源有机污染物的排放要求。此外，针对包装印刷业、电子产品制造业和家具制造业的大气污染物地方排放标准也正在编制中。以上国家或地方污染物排放标准是相关行业大气污染物排放控制的最基本要求。对于具体项目，当环境影响评价文件或排污许可证要求严于排放标准要求时，应按照批复的环境影响评价文件或排污许可证执行。特别是对于距离周边敏感点较近的项目，应达到“达标且不扰民”的要求。2.3 我市典型工业行业有机废气处理工艺选择我市典型工业行业有机废气处理工艺选择原则原则 由于我市不同工业行业有机废气产生的环节、有机废气的风量、所含有机物种类及浓度存在较大差异，加之工程所在地点的地质、8 地貌和用地条件也普遍存在差异，因此选择工业行业有机废气处理工艺必须结合待处理废气规模、进气污染物种类及浓度特征、企业经济状况、运维人员素质等实际情况选择适用的处理工艺技术，总体上遵循“资源回收利用、系统性治理、去污效率稳定、经济合理”的原则。资源回收利用。宜结合有机废气的浓度及成分实际，尽量提高废气收集率，并优先选择能够对废气中有机物质进行回收利用的技术方案。回收有机物质不仅可减轻后续治理的负荷，降低治理成本，而且回收的有机物质部分可用于生产或出售，降低生产成本。系统性治理。应系统考虑生产全过程中有机废气产生的各个环节，结合各环节有机废气的风量、浓度、湿度、成分，废气收集及回收难易程度、安全生产要求等实际情况，统筹选择适宜的治理方案。去污效率稳定。应根据待处理废气的风量、浓度、湿度、成分、排放要求、可用场地大小、处理设备尺寸等实际情况和要求，选用适合企业实际、去污效率稳定的废气处理技术。应充分考虑废气风量、浓度、成分变化大等特点，确定处理技术的工艺参数，以保障去污效率的稳定性。尽量选择在运行、操作、维护及管理方面简便易行，自动化程度高的技术方案，减少人为操作导致处理效果不稳定的可能性。经济合理。应在保证稳定达到排放要求的基础上，选择与企业9 经济承受能力相适应，建设成本和运行成本较低，经济合理的技术工艺；建设中充分利用地形和可用场地面积，减少废气流经路程，降低废气处理能耗，节约成本。尽量采用经济节能型工艺设备，减少处理设施的数量。2.4 我市典型工业行业有机废气处理工艺选择基本方法我市典型工业行业有机废气处理工艺选择基本方法 选择适宜的工业行业有机废气处理工艺，通常需要综合考虑废气处理规模、废气中所含有机物种类及浓度、安全要求、排放要求、建设场地的地理环境条件、建设投资总额、运行成本承受能力以及运行管理要求等因素。具体可通过以下基本方法步骤进行选择。首先，了解待处理废气的特征，包括处理风量、所含有机物成分及浓度范围、废气温度、湿度、颗粒物含量等。依据这些特征，参考表 2.4-1 选择几项备选处理技术。然后，依据处理风量，结合各项技术的经济指标估算出废气处理系统的总建设成本和占地面积以及年运行成本等，按照经济性可接受的原则对备选技术进行优选。最后，结合排放标准要求、安全要求、运行管理要求等因素对优选出的技术进行完善和精选确定。需注意部分技术对进气性质有较严格要求，需采用一定的预处理手段以使待处理废气达到进气要求。表 2.4-1 各类型有机废气的处理适宜技术 有机物浓度（mg/Nm3）处理规模（Nm3/h）废气温度（）适宜处理技术 0300 1 1048 104 45 超氧纳米微气泡法 3 104 80 低温等离子技术 5 104 100 光催化氧化技术、分子击断法 6 104 45 吸附回收技术、生物氧化技术 1 105 45 吸附浓缩+氧化燃烧技术（RTO/TNV/RCO）10 有机物浓度（mg/Nm3）处理规模（Nm3/h）废气温度（）适宜处理技术 300500 5 104-10100 分子击断法、光催化氧化技术 3 104 80 低温等离子技术 6 104 45 吸附回收技术 6 104 45 RTO、TNV、RCO 1 105 45 吸附浓缩+氧化燃烧技术（RTO/TNV/RCO）5001000 1 105 45 吸附浓缩+氧化燃烧技术（RTO/TNV/RCO）10001500 1041.2 105 45 吸附浓缩技术 6 104 500 RTO、TNV、吸附回收技术 15002000 4 104 45 6 104 500 RTO、TNV、吸附回收技术 4 104 700 RTO 20003000 6 104 500 RCO、催化燃烧技术、TNV 4 104 700 RTO、TNV 6 104 45 吸附回收技术 6 1031.8 105 500 RTO 30001/4 LEL*6 104 500 RTO、TNV、吸附回收技术 4 104 700 TNV*LEL：即爆炸下限，指可燃气体在空气中遇明火爆炸的最低浓度。11 第 3 章 工业有机废气处理技术 工业有机废气处理技术分为两大类，一类为回收技术，另一类为销毁技术。3.1 回收技术回收技术 回收技术是通过物理的方法，改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机污染物的方法，主要包括吸收技术、吸附浓缩技术等。回收的挥发性有机物可以直接或经过简单纯化后返回工艺过程再利用，以减少原料的消耗，或者用于有机溶剂质量要求较低的生产工艺，或者集中进行分离提纯。3.1.1 吸收技术吸收技术（一）技术原理（一）技术原理 吸收技术是利用废气中的有机物能与大部分油类物质互溶的特点以及废气中各种有机物在吸收剂中溶解度或化学反应特性的差异，采用低挥发或不挥发液体（通常采用高沸点、低蒸气压的柴油、煤油等油类有机溶剂）为吸收剂，使废气中的有机物从气相转移到液相中，从而达到净化废气的目的。对一些水溶性较高的化合物，也可以使用水作为吸收剂。然后对吸收有机物后的吸收液进行解吸或精馏处理，回收其中的有机物，同时使溶剂得以再生。（二）工艺流程（二）工艺流程 废气处理工艺流程如图 3.1-1 所示。有机废气首先进行过滤、降12 温等预处理，然后进入吸收器进行吸收净化，净化气高空排放；吸收饱和后，然后对吸收液进行解吸处理，回收其中的有机化合物，同时使溶剂得以再生。图 3.1-1 吸收技术工艺流程图（三）技术优缺点（三）技术优缺点 吸收技术投资省，操作简便，但由于存在处理效率较差、二次污染和安全性差等缺点，目前在有机废气治理中已经较少单独使用，宜结合后续深度处理技术组合使用。3.1.2 吸附浓缩技术吸附浓缩技术（一）技术原理（一）技术原理 吸附浓缩技术是利用各种固体吸附剂（如活性炭、活性炭纤维、分子筛、沸石等）对排放废气中的 VOCs 进行吸附浓缩，同时达到净化废气的目的。通常可分为固定床吸附浓缩技术、移动床吸附浓13 缩技术、流化床吸附技术和旋转吸附技术。（二）工艺流程（二）工艺流程 有机废气通过预处理后，由系统风机将废气送入吸附浓缩装置，废气中的 VOCs 被吸附剂吸附富集，除去 VOCs 后的出气排入环境。浓缩了 VOCs 的吸附剂再经过热气流脱附，对 VOCs 进行回收，同时再生吸附剂。具体工艺流程如图 3.1-2：图 3.1-2 吸附浓缩技术工艺流程图（三）技术优缺点（三）技术优缺点 吸附浓缩技术设备简单、适用范围广，是目前应用很广的治理技术。但由于其净化效率一般在 50%80%之间，只是转移和浓缩污染物，并非真正销毁污染物，在排放要求较严格时，吸附浓缩技术常作为处理有机废气的前端工艺与其他技术组合，如吸附浓缩+催化燃烧、吸附浓缩+RTO、吸附浓缩+RCO、吸附浓缩+TNV 等。废气进入吸附装置前，需使颗粒物含量低于 1mg/m3，并去除含有难以脱附或易使催化剂中毒的有机废气成分，废气温度宜低于 40。3.2 销毁技术销毁技术 销毁技术是通过化学或生化反应，用热、光、催化剂或微生物等将有机化合物转变成为二氧化碳和水等无机小分子化合物的方法。根据销毁技术的主要技术原理差异，可分为热氧化销毁技术、废气 预处理装置 吸附浓缩装置 脱附再生装置 风机 排放装置 回收装置 14 物理销毁技术和生物氧化销毁技术以及多种技术的组合工艺。3.2.1 热氧化销毁技术热氧化销毁技术（一）直燃式焚烧（一）直燃式焚烧（TNV）1、技术原理、技术原理 有机废气在 680760的温度下，变成水和二氧化碳气体，即：2、工艺流程、工艺流程 将干燥后高浓度的有机废气通过引风机直接送入废气焚烧炉，有机废气首先进入换热器进行预热，然后进入炉膛，在燃烧机的火焰高温（680760）作用下，使 VOCs 分解成二氧化碳和水。工艺流程如图 3.2-1 所示：送风机烘干废气焚烧温度680760预热温度350450520调节阀直燃式净化装置燃烧机热回收系统 图 3.2-1 直燃式焚烧工艺流程图 3、设备组成、设备组成 15 （1）主机（2）炉膛（3）换热器（4）燃烧系统（5）电控系统 4、控制参数、控制参数（1）预热温度：680760（2）放热温度：760左右 5、主要经济指标、主要经济指标 主要经济指标如下表 3.2-1 所示：表 3.2-1 直燃式焚烧的主要经济指标 技术 建设成本（万元/万 m3）直接运行成本（元/万 m3）综合运行成本（元/万 m3）操作人数 直燃式焚烧（TNV）115135 250300 300320 兼职 1 人 6、处理效果、处理效果 该技术适用于汽车车身烘干室、零部件烘干、印刷、彩涂烘干等废气治理同时需要余热利用的场合。主要有机废气种类为苯类、酯类、酮类等。一般适用于有机物浓度 500mg/m3以上的废气。废气中 VOCs 去除率可达到 99%。7、技术优缺点、技术优缺点 优点：处理效率高，PLC 自动化控制，余热利用率高，适用于含有能够引起催化剂中毒的化合物废气的处理。缺点：16 能耗相对较高，通常要求废气中有机物的热值高。（二）蓄热式热氧化（二）蓄热式热氧化(Regenerative Thermal Oxidizer，RTO)1、技术原理、技术原理 废气中的 VOCs 在 800左右氧化分解成 CO2和 H2O。处理系统中加温和氧化分解产生的热能利用具有高热容量的陶瓷蓄热体作为蓄热系统，实现换热效率达到 90%以上的节能效果。2、工艺流程工艺流程 有机废气首先经过蓄热室预热，然后进入氧化室，加热升温到800左右，使废气中的 VOCs 氧化分解；氧化后的高热气体再通过另一个蓄热室热处理，然后烟气排出 RTO 系统。工艺流程如图 3.2-2所示：图 3.2-2 蓄热式热氧化工艺流程图 3、设备组成、设备组成（1）蓄热室（2）氧化室（3）风机 4、控制参数、控制参数（1）废气颗粒物进入装置的浓度：150200mg/m3（2）废气氧化升温的温度：800 废气 蓄热室 氧化室 排出装置 风机 蓄热室 RTO 系统 17 5、主要经济指标、主要经济指标 主要经济指标如下表 3.2-2 所示：表 3.2.1-2 RTO 主要经济指标参数 技术 建设成本（万元/万 m3）直接运行成本（元/万 m3）综合运行成本（元/万 m3）操作人数 RTO 50100 2040 3545 兼职 1 人 6、处理效果、处理效果 该技术适用于涂装生产线、石油石化、包装印刷、漆包线、橡胶、涂料等行业。主要有机废气种类为三苯、醇、醚、酚、酮、酯等 VOCs。一般适用于处理有机物浓度范围在 10008000mg/m3的废气。废气中 VOCs 去除率可达 99%。7、技术优缺点、技术优缺点 优点：（1）适用范围较广，可处理的 VOCs 种类多，对处理含 VOCs浓度较高的有机废气，更具优势；（2）安全性高、净化效率高达 99%以上；（3）高效的热量回收率，热回收效率可达 90%以上；（4）全自动控制、操作管理方便。缺点：（1）因采用陶瓷蓄热体，装置重量大，体积大，只能放在室外；（2）一次性投资费用相对较高；（3）处理流程要求尽可能连续操作，不宜用于处理间歇排放有机废气的情况；（4）废气进入装置前，需控制粉尘浓度4050mg/m3，湿度低18 于 70%，且废气不含酸碱性气体和油性物质。（三）直接催化燃烧（三）直接催化燃烧 1、技术原理、技术原理 利用催化剂做中间体，使有机气体在较低的温度下，变成水和二氧化碳，即：热量催化剂OHmnCOOmnHCmn2222300200)4(2、工艺流程、工艺流程 有机废气经阻火除尘器过滤后，进入热交换装置和催化反应后的高温气体进行能量间接交换，此时废气源的温度得到第一次提升，之后废气进入预热室，进行第二次的温度提升，再进入第一级催化反应，此时有机废气在低温下部分分解，并释放出能量，经温度检测系统自动检测，将气体温度控制在催化反应的最佳温度，进入催化反应室，有机气体得到彻底分解，同时释放出大量的能量，净化后的气体通过热交换器将热能转换给废气源进行预热，降温后气体由引风机排空。工艺流程如图 3.2-3 所示：图 3.2-3 直接催化燃烧工艺流程图 3、设备组成、设备组成（1）主机 19 （2）引风机炉膛（3）电控柜（4）阻火阻尘器（位于进气管道上）（5）换热器（6）催化床（7）电加热元件（8）防爆装置（设在主机的顶部）4、控制参数控制参数 反应室控制温度：200300。5、主要经济指标、主要经济指标 主要经济指标如下表 3.2-3 所示：表 3.2-3 直接催化燃烧主要经济指标 技术 建设成本（万元/万 m3）直接运行成本（元/万 m3）综合运行成本（元/万 m3）操作人数 直接催化燃烧 5580 1520 2035 兼职 1 人 6、处理效果、处理效果 该技术适用于汽车喷涂、烤漆房、化工，零部件烘干、印刷、彩涂烘干、电子产品等小风量中高浓度 VOC。主要有机废气种类为苯、甲苯、酯类和丁二酮等。一般适用于有机物浓度 500mg/m3以上的废气。废气中 VOCs 去除率可达到 95%。7、技术优缺点、技术优缺点 优点：一次性投资成本较低，能耗相对较低，操作简便。缺点：20 （1）进入催化燃烧装置的废气中有机物的浓度应低于其爆炸极限下限的 25%；（2）运行维护成本高，需要更换催化剂，不宜用于废气中含有易使催化剂中毒物质的废气处理；（3）进入催化燃烧装置的废气中颗粒物浓度应低于 10mg/m3；（4）进入催化燃烧装置的废气温度宜低于 400。（四）蓄热式催化（四）蓄热式催化燃烧燃烧(Regenerative Catalytic Oxidation，RCO)1、技术原理、技术原理 利用结合在高热容量陶瓷蓄热体上的催化剂，使有机气体在250500的较低温度下，氧化为水和二氧化碳。同时处理系统加热和氧化产生的热量被蓄热体储存并用以加热待处理废气，以提高换热效率。2、工艺流程、工艺流程 有机废气在风机的带动下，进入预处理装置去除废气中的水分及杂质，然后进入 RCO 焚烧炉内进行催化燃烧，净化后的废气排入大气环境。工艺流程如图 3.2-4 所示：图 3.2-4 蓄热式催化燃烧工艺流程图 3、设备组成、设备组成（1）预处理装置（2）RCO 焚烧炉（3）风机 废气 预处理装置 RCO装置 风机 排出装置 21 4、控制、控制参数参数（1）温度：250500（2）换热效率：90%以上（3）净化效率：80%95%（4）颗粒物浓度：10mg/m3 5、主要经济指标、主要经济指标 主要经济指标如下表 3.2-4 所示：表 3.2-4 RCO 技术主要经济指标 技术 建设成本（万元/万 m3）直接运行成本（元/万 m3）综合运行成本（元/万 m3）操作人数 RCO 150250 1525 2035 1 人 6、处理效果、处理效果 该技术主要适用于表面涂装、涂装生产、印刷、光电、家具制造等行业，主要有机废气种类为苯、甲苯、2-丁酮、乙酸乙酯、甲氧基丙基酯等。一般适用于有机物浓度范围在 5003000mg/m3的废气。废气中 VOCs 去除率可达到 98%以上。7、技术优缺点、技术优缺点 优点：（1）与常规催化燃烧技术相比，蓄热式催化燃烧技术可实现余热回收，换热效率高达 90%以上，可以大大降低设备能耗；（2）处理效率高。缺点：（1）进入催化燃烧装置的废气中有机物的浓度应低于其爆炸极限下限的 25%；22 （2）前期投资费用高，运行维护成本高，需要更换催化剂，不宜用于废气中含有易使催化剂中毒物质的废气处理；（3）进入催化燃烧装置的废气中颗粒物浓度应低于 10mg/m3；（4）进入催化燃烧装置的废气温度宜低于 400；（5）主要应用于较低浓度（一般在 5003000mg/m3）有机废气的处理。（五）超氧纳米微气泡法（五）超氧纳米微气泡法（Superoxide Nanometer Micro Bubble，SOMB）1、技术原理、技术原理 利用超氧纳米微气泡（直径在 10m 至数百 nm 大小的气泡）在物理因素（水的流动过程产生的压缩、膨胀和旋涡流等）影响下发生空泡溃灭时，在空泡周围瞬间（10s 量级）产生的高温（16274927）、高压（5.065 107Pa）、高射流（400km/h）以及自由基氧化和机械剪切等物理化学协同作用，将废气中 VOCs 断链、氧化分解为水和二氧化碳。2、工艺流程、工艺流程 有机废气首先进入混合装置让漆雾及有机废气混合在一起，轴流风机产生的气旋会在混合装置作用下充分混合，上升与超氧纳米微气泡装置发生的气泡混合，形成气液混合反应，气泡在不断溃灭过程中释放大量自由基，充分将有机废气中碳链打断，部分氧化，最后形成二氧化碳和水。设备工艺流程如图 3.2-5 所示23 图 3.2-5 超氧纳米微气泡工艺流程图 3、设备组成、设备组成（1）超氧纳米微气泡发生装置（2）雾化增氧系统（3）反应筒（4）砂滤系统（5）储水箱 主要结构如下图 3.2-6 所示。24 图 3.2-6 四筒设备组成图 4、控制参数、控制参数（1）进气速率小于 10m/s（2）废气中的 VOCs 进气浓度小于 300mg/m3 5、主要经济指标、主要经济指标 主要经济指标如下表 3.2-5 所示：表 3.2-5 超氧纳米微气泡法主要经济技术指标 技术 建设成本（万元/万 m3）直接运行成本（元/万 m3）综合运行成本（元/万 m3）操作人数 超氧纳米微气泡法 2030 26 48 无 6、处理效果、处理效果 该技术主要适用于化工、家具、机械表面涂装等行业。主要有机废气种类为乙酸乙酯、丁醇、甲苯、二甲苯、环己酮、二丁酮等。一般适用于有机物浓度 300mg/m3以下的废气。废气中 VOCs 的去除率可达 90%以上。25 7、技术优缺点、技术优缺点 优点：（1）占地面积小：单套设备占地面积仅 69m2；（2）低能耗，设备仅消耗极少的电力与水，运行费用低；（3）安全可靠：无明火产生，无爆炸隐患；（4）全自动：操作方便，可实现 24 小时无人值守，系统采用PLC 控制，实现整个设备的自动化。缺点：（1）主要应用于较低浓度（一般在300mg/m3）有机废气的处理；（2）会产生少量的有机废水，需进一步处理；（3）首次设备投资较高，设备需高空间。（六）光催化氧化技术（六）光催化氧化技术 1、技术原理、技术原理 利用特定波长的光（通常为紫外光）照射光催化剂（如 TiO2）激发出“电子-空穴”（一种高能粒子）对，“电子-空穴”对与水、氧发生化学反应，产生具有极强氧化能力的自由基活性物质，将有机物氧化为二氧化碳和水。2、工艺流程、工艺流程 废气在风机的作用下先经过滤除湿除杂等预处理，再进行光催化氧化，最终使有机废气氧化为 CO2、H2O 及无机小分子物质，达标排放。工艺流程如图 3.2-7：26 图 3.2-7 光催化氧化工艺流程图 3、设备组成、设备组成（1）预处理设施（2）光催化氧化装置（3）风机 4、控制参数、控制参数（1）催化剂种类：根据废气的不同性质采用不同催化剂，如TiO2、ZnO、合金催化剂等；（2）紫外光波长及强度:根据待处理废气中有机物种类、处理规模及浓度选择适宜的紫外光波长，并调节开启适当的紫外灯组保证光照强度；（3）风速：设备箱体内风速不宜大于 10m/s；（4）排口设置：设备出风口距排口取样口距离不短于 15m。5、主要经济指标、主要经济指标 主要经济指标如下表 3.2-6 所示：表 3.2-6 光催化氧化主要经济技术指标 技术 建设成本（万元/万 m3）直接运行成本（元/万 m3）综合运行成本（元/万 m3）操作人数 光催化氧化技术 810 1520 2030 无 6、处理效果、处理效果 该技术主要适用于汽车维修、医药制造、光电产品制造等行业。进气 预处理设施 光催化氧化 装置 风机 排放 27 主要有机废气种类为苯系物、醛、醚、酮等。一般适用于有机物浓度 500mg/m3以下的废气。废气中 VOCs 去除率可达到 8090。7、技术优缺点、技术优缺点 优点：（1）三省：投资省、运行省、占地省；（2）两短：建设周期短、调试时间短；（3）一无：无二次污染。缺点：（1）主要应用于较低浓度（一般在500mg/m3）有机废气的处理，不宜用于废气中含有易使催化剂中毒物质的废气处理；（2）相较于其他热氧化方法，废气中 VOCs 去除率相对不高；（3）废气进入装置前，需使粉尘浓度小于 4mg/m3，温度小于40，湿度小于 40%且不含油类物质，否则紫外灯易被遮蔽导致影响处理效果。（4）催化剂难以固定。3.2.2 物理销毁技术物理销毁技术（一）低温等离子技术（一）低温等离子技术 1、技术原理、技术原理 等离子体处理有机废气工艺主要有无声放电、脉冲电晕放电、填充床式反应器等方式。其中无声放电包括了介质阻挡放电和表面放电，常用的为介质阻挡放电（DBD）低温等离子技术。通过 DBD产生带高能量电子自由基的离子和臭氧，破坏废气中 VOCs 的分子28 链，并进而在超声波震荡和氧化剂作用下，将 VOCs 氧化为水和二氧化碳，达到去除 VOCs 的目的。2、工艺流程、工艺流程 离心风机将废气通过除尘除湿装置送至等离子发生器中，在超声波震荡混合，与活性氧化剂反应，去除大部分 VOCs，剩余部分VOCs 进入后置反应器中，与等离子发生器中产生的未分解的臭氧进一步氧化，最后达标排放。工艺流程如图 3.2-8：图 3.2-8 低温等离子技术工艺流程图 3、设备组成、设备组成（1）离心风机（2）除尘过滤器（3）等离子发生器（4）后置反应器 4、控制参数、控制参数（1）风速：通过设备的建议风速为 10m/s（2）温度：工作状态 40左右，确保安全运行（3）进气颗粒物浓度：10mg/m3 除尘除湿装置 等离子发生器 离心风机 后置 反应器 达标排放 废气 29 （4）湿度：50%5、主要经济指标、主要经济指标 主要经济指标如下表 3.2-7 所示：表 3.2-7 低温等离子技术主要经济指标 技术 建设成本（万元/万 m3）直接运行成本（元/万 m3）综合运行成本（元/万 m3）操作人数 低温等离子技术 2550 15 515 1 人 6、处理效果、处理效果 该技术适用于橡胶、食品、喷涂、化工、家具等行业。主要有机废气种类为苯、甲苯、丁醇等。一般适