lg p A B T
p －平衡蒸气压，mmHg
T －系统温度，K
A、B －经验常数
•安托万（Antoine）方程
lg p A B t C
t －温度，oC
A、B、C －经验常数，参见课本P419
大气污染
挥发性有机物污染控制
12
挥发与溶解
大气污染
挥发性有机物污染控制
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二、VOCS污染预防
VOCs控制技术可分为两类 ➢ 防止泄漏为主的预防性措施
➢ 甲苯（Toluene） ➢ 二甲苯 (Xylene) ➢ 对-二氯苯 (para-dichlorobenzene) ➢ 乙苯 (Ethyl benzene) ➢ 苯乙烯 (Styrene) ➢ 甲醛 (Formaldehyde)（易溶于水） ➢ 乙醛 (Acetaldehyde)（除甲醛以外，绝大多数挥发性有机化
转移损耗控制方法－阶段2控制
大气污染
挥发性有机物污染控制
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三、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
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1.燃烧法（Combustion）
用燃烧方法将有害气体、蒸气、液 体或烟尘转化为无害物质的过程称为燃 烧净化，亦称焚烧法
CFC 1%
氟氯化碳
Solvent use 51%
溶剂使用
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6
含VOCs的产品
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挥发性有机物污染控制
7
大气污染
挥发性有机物污染控制
8
Q&A
1.什么是挥发性有机物？
2.VOCs对我们有哪些危害
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一、 蒸气压与蒸发
•蒸气压是判断有机物是否属于挥发性有机物 的主要依据 •温度越高，蒸气压越大
➢ 白天呼出，夜晚吸进 ➢ 可通过在容器出口附加的蒸气保护阀来控制
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20
汽油的转移和呼吸损耗
❖ 汽油 – 50余种碳氢化物和其他痕量物质，C8H17
汽油已挥发部分所占的百分比/%
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转移损耗控制方法－阶段1控制
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大气污染
第十章 挥发性有机物污染控制
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挥发性有机物污染控制
2
什么是挥发性有机物？
•关于VOCs（Volatile Organic Compounds）的定义 有多种形式，例如美国ASTM D3960-98标准将VOC 定义为任何能参加大气光化学反应的有机化合物； •美国联邦环保署（EPA）将VOCs定义为除CO、CO2、 H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外任何 参与大气光化学反应的碳化合物； •世界卫生组织（WHO）对VOCs的定义为熔点低于 室温而沸点在50~260℃之间的挥发性有机化合物 的总称。 •大气污染控制工程中的定义是：VOCs是一类有机 化合物的统称，在常温下它们的蒸发速度大，易 挥发。
• 毒性& 刺激性: 丙酮, 脂肪烃 (C6-C12), 含氯溶剂 , 醋酸丁酯, 二氯苯, 4-苯己烯, 萜烯（松香油） , 臭氧
• 致癌性: 苯, 1,3-丁二烯, 甲醛
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4
常见挥发性有机物种类
VOCs按其化学结构，可以进一步分为： 烷类、芳烃类、酯类、醛类和其他等。目前已 鉴定出的有300多种。
Q－燃烧时放出的热量
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• 替换原材料 • 改变运行条件 • 更换设备等
➢ 末端治理为主的控制性措施
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VOCS控制技术
大Hale Waihona Puke 污染挥发性有机物污染控制15
VOCS替代
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工艺改革
➢ 非挥发性溶剂工艺取代挥发性溶剂工艺， 如流化床粉剂涂料和紫外平版印刷术
➢ 石油及石化生产过程：回收利用放空气 体
合物一般都不溶于水而易溶于有机溶剂 ） ➢ 三氯甲烷 ➢ 三氯乙烷 ➢ 二异氰酸酯（TDI） ➢ 二异氰甲苯酯等。
VOCs的来源
运输
Transportation 35%
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燃料
Fuel production 4%
5
工业产品
Industrial production
6%
其它
Others 3%
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3
VOCs的定义
WHO 沸点在 50-260C之间的 所有有机物, 除了杀虫 剂
EU 在 20 C条件下，蒸气 压大于0.01KPa的所有有 机物
VOCs的危害
US EPA 所有含碳的并参加大 气中光化学反应的有 机物
Australian National
Pollution Inventory 澳大利亚国家污染物清单 在 25 C条件下蒸气压大 于 0.27 kPa 的所有有机 物
i
yi Mi Vm,g
mi －组分i的排放量
i －排出空气中VOCs的浓度
Mi －组分i的摩尔质量 yi －排出空气中VOCs的摩尔分率 Vm,g－混合气体的摩尔体积
mi xi piMi P xi piMi V P RT RT
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充入、呼吸和排空损耗
❖呼吸损耗
➢ 呼吸损耗－温度变化使容器产生“吸进和呼 出”而导致的有机物损耗
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燃烧法
❖ 燃烧氧化作用及高温下的热分解 ❖ 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 ❖ 燃烧反应，如
C8H17 12.25O2 8CO2 8.5H2O Q C6H6 7.5O2 6CO2 3H2O Q H2S 1.5O2 SO2 H2O Q
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蒸气压
•空气中VOCs的含量低，可视为理想气体，拉 乌尔定律
yi
xi
pi P
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
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蒸气压
•气液平衡：克劳休斯－克拉佩龙（Clausius－ Clapyron）方程
由于受经济、技术等因素的制约，寻找VOCs代用品和革新工 艺的措施并不能完全控制VOCs的排放，为此，必须采用必要 的末端治理措施。
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蒸发散逸控制
❖充入、呼吸和排空损耗
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充入、呼吸和排空损耗
❖ 充入、呼吸和排空导致的VOCs排放
mi V i