氧化铈基催化剂在气相挥发性有机物降解领域的研究进展

挥发性有机化合物(VOCs)作为大气污染物的主要来源日益受到关注.催化氧化技术被认为是最有效的VOCs降解方法之一,其核心是催化剂.氧化铈(CeO2)基催化剂因具有良好的储氧和释氧能力、价格相对低廉而备受关注.本文在论述CeO2基催化剂降解VOCs机理的基础上,分别从单一CeO2和CeO2基复合金属或金属氧化物两个方面...     

催化氧化技术治理苯化工装置和罐区含氮挥发性有机物废气

采用催化氧化技术对某石化企业苯胺、硝基苯等生产装置和罐区的含氮挥发性有机物(NVOCs)废气进行集中处理,建成了一套20 000 Nm~3/h规模的安全高效处理装置。采用自主研发的WSH-2N型蜂窝状Pt-Pd-Ce催化剂,在高效氧化有机物的同时,高选择性地将有机氮转化为N_2。运行结果表明,净化气非甲烷总烃质量浓度低于15 mg/m~3,非甲烷总烃去除率大于99%,NO_x质量浓度低于10 mg/m~3,苯、苯胺、硝基苯、环己烷等特征有机污染物浓度均低于检出限,各项指标优于国内外现有技术。     

催化氧化处理苯化工装置和罐区含氮挥发性有机物废气

采用自行研制的WSH-2N型蜂窝状Pt-Pd-Ce催化剂,对某企业苯胺、硝基苯等生产装置和罐区的含氮挥发性有机物(NVOCs)废气进行集中处理,考察了废气处理工业装置的运行效果。在小型装置上处理后总烃去除率大于97%,净化气总烃质量浓度小于20 mg/m~3,NO_x质量浓度小于30 mg/m~3,苯胺、硝基苯中氮转化为N2的选择性大于95%。20 000 Nm~3/h催化氧化处理装置生产运行和性能考核表明,苯化工装置和罐区VOCs废气经过催化氧化处理,非甲烷总烃去除率大于99%;净化气中非甲烷总烃质量浓度小于10 mg/m~3,苯、苯胺、硝基苯、环己烷等有机特征污染物均低于检出限,NO_x的质量浓度小于10 mg/m~3。     

活性炭吸附回收挥发性有机物的研究进展

活性炭吸附法是目前使用范围最为广范、技术最为成熟的回收挥发性有机物（VOCs）的方法。该法与冷凝法联用,可达到经济、高效回收VOCs的目的。介绍了变压吸附和变温吸附等常见的活性炭吸附回收VOCs的工艺,分析比较了各工艺的特点,并指出了存在的问题。在总结现有研究进展的基础上,预测了活性炭吸附回收VOCs技术的发展趋势。     

生物过滤法处理挥发性有机物的模型

介绍了生物过滤法处理挥发性有机物模型的研究现状,论述了过滤机理、污染物传递、生物膜增长与脱落、填料和生物膜表面形态学等方面的模型情况,指出了生物过滤法处理挥发性有机物模型的研究趋势,有助于理解生物过滤过程的内在规律和指导优化生物过滤系统的设计与运行。     

挥发性有机化合物处理技术的研究进展

简要介绍了挥发性有机化合物（VOCs）的来源、危害以及控制的意义,对VOCs现有处理技术从回收方法和消除方法两个方面进行了详细评述,并指出其优势和不足。同时,着重阐述了光催化氧化法以及变压吸附技术的研究进展,并提出了进一步研究的方向。     

挥发性有机物的物化性质与活性炭饱和吸附量的相关性研究

采用kc-4．0型颗粒活性炭对甲苯、对二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙醇、正丙醇进行吸附实验,研究挥发性有机物的物化性质与活性炭饱和吸附量之间的相关性。实验结果表明,活性炭对乙酸甲酯、乙醇和正丙醇的吸附性能较差,对乙酸乙酯、甲苯和对二甲苯的的吸附性能较好,饱和吸附量最大的是甲苯（达312．92mg／g）,饱和吸附量最小的是乙酸甲酯（为224．93mg／g）。6种挥发性有机物的吸附等温线用Langmuir方程进行拟合,效果良好。挥发性有机物的比蒸发速度、饱和蒸气压和电离势能与活性炭饱和吸附量具有显著的相关性。比蒸发速度越快、饱和蒸气压越高或电离势能越大,活性炭饱和吸附量越小。     

挥发性有机物控制技术评价指标体系初探

阐述了挥发性有机物(VOCs)控制技术的评价原则、评价步骤和影响 VOCs 控制技术评价的因素,从技术、经济、社会和其他方面初步构建了 VOCs 控制技术的评价指标体系.进一步介绍了评价指标的量化方法.VOCs控制技术评价指标体系的建立,为科学、全面、客观地评价和筛选 VOCs 控制技术奠定坚实的基础.     

真空紫外光对含氧挥发性有机物的矿化效果

以醛类、醚类和酯类化合物作为目标污染物,考察了真空紫外光解法对含氧挥发性有机物（OVOCs）的矿化效果。实验结果表明,几种OVOCs在真空紫外光照射下都能达到90%以上的矿化率,且OVOCs的物质结构越简单,官能团的反应活性越强,越容易被矿化。直链结构比环状结构OVOCs的矿化效果更好,且分子链越短矿化速率越快;具有五元环结构的OVOCs比具有六元环结构的反应速率更快;官能团的键能越弱,反应活性越强,越容易被矿化。     

轻烃类VOCs在活性炭上的动态吸附行为

采用BET,XRD,FTIR技术对两类椰壳活性炭进行了表征,考察了空速和吸附温度对正戊烷和正己烷动态吸附穿透容量(DPC)及穿透时间的影响,并对正戊烷和正己烷的二元竞争吸附过程进行了研究。结果表明:两类活性炭材料的组成和官能团结构相似,具有大量微孔的片状活性炭(FAC)有利于轻烃类VOCs的吸附;采用FAC吸附正己烷时,DPC对空速和温度变化不敏感;二元竞争吸附过程中,开始阶段正戊烷和正己烷同时被吸附,随后已被吸附的正戊烷被强吸附质正己烷部分置换,直至正己烷吸附饱和,与一元吸附相比,正己烷的DPC和饱和吸附容量略有增加,正戊烷的DPC和饱和吸附容量大幅降低。     

碱改性活性炭对VOCs的吸附性能

选用3种经氢氧化钠改性的活性炭,研究了其对4种代表性VOCs(丁酮、乙酸乙酯、甲苯和四氯化碳)的吸附规律。结果表明:活性炭经碱改性后吸附性能有较大改善,吸附量的大小与其比表面积呈正相关性,而其比表面积多为微孔提供;改性活性炭对有机气体的吸附以物理吸附为主;吸附质的相对分子质量、密度、熔点与其在改性活性炭上的吸附量具有线性相关性,而沸点、饱和蒸气压、分子动力学直径则与吸附量无明显相关性;对于同一吸附剂,170℃再生时的性能最好,130℃次之,210℃最差。     

现代煤化工行业挥发性有机物管控问题分析

分析了现代煤化工行业存在的VOCs管控相关产业政策、标准要求与产业发展不匹配,泄漏检测与修复(LDAR)工作推进缓慢、VOCs排放量核算不准确和VOCs治理工作难开展等问题。提出如下建议:在LDAR工作方面,重新认识LDAR工作、源头控制和增加泄漏情况数据统计环节;在VOCs排放量核算方面,全面识别企业VOCs排放源项、准确收集VOCs核算所需参数和控制采样分析误差;在VOCs治理方面,尽快制定VOCs排放有关标准、识别VOCs管控重点和开发VOCs过程及末端治理技术。     

蜂窝状Ce/Cr掺杂Cu基催化剂用于乙烷的催化燃烧

以蜂窝堇青石陶瓷为载体,采用浸渍法负载氧化铝涂层和活性组分,制备了蜂窝状Ce/Cr掺杂Cu基催化剂。运用BET,XRD,XPS,H₂-TPR技术对催化剂进行了表征,并对其乙烷催化燃烧活性进行了评价。表征结果显示,Ce/Cr掺杂提高了催化剂表面化学吸附氧的含量,提升了催化剂在较低温度下的氧化还原性能。实验结果表明：在入口乙烷质量浓度2 000 mg/m³、反应空速20 000 h^-1的条件下,Cu-Ce催化剂较Cu催化剂的T₅₀和T₉₀（乙烷转化率为50%和90%时的反应温度）分别降低了46 ℃和101 ℃,降幅高于Cu-Cr催化剂的38 ℃和78 ℃;较高反应空速（30 000 h^-1）对催化反应不利,乙烷浓度对催化剂活性的影响不明显;550 ℃下Cu-Ce催化剂对乙烷的转化率100 h内保持在99%以上,表现出良好的稳定性。     

包装印刷业VOCs污染特征分析

选取了北京市的14家大型包装印刷企业进行现场采样、监测,统计分析了生产工艺和原辅材料,识别了VOCs污染来源和排放节点。根据不同排放节点的特征搭建了相应的采样系统,并以此为基础考察了VOCs的排放特征、臭氧生成潜势和二次有机气溶胶(SOA)生成潜势。结果表明:包装印刷业所排放的VOCs以醇类和酯类为主;乙醇和异丙醇为主要的臭氧前体物,生产线和烘干集气系统排气口为主要的臭氧生成节点;烷烃和醇类为主要的SOA前体物,烘干集气系统排气口为首要的SOA生成节点。     

石化企业储罐大呼吸损耗影响因素的分析

储罐是石化行业挥发性有机物(VOCs)无组织排放源的重要组成部分。采用美国环保署推荐的储罐VOCs排放量计算公式,以云南某炼化企业的典型热渣油立式固定顶罐以及北京某石化企业的汽油外浮顶罐和甲苯内浮顶罐为基准案例进行储罐大呼吸损耗量的计算,考察了其影响因素,总结出影响储罐大呼吸损耗的关键参数,并有针对性地提出降耗措施。结果表明:影响固定顶罐大呼吸损耗的关键参数为气相分子摩尔质量、日平均液体表面温度和年周转量;影响外浮顶罐大呼吸损耗的首要关键参数为罐壁黏附系数,其次为年周转量和有机液体的密度;影响内浮顶罐大呼吸损耗的首要关键参数为罐壁黏附系数,其次为年周转量和固定顶支撑柱数量。     

典型挥发性有机化合物在气体采样罐中的存储稳定性

选取了6种有代表性的挥发性有机化合物（VOCs）,异丙醇、二氯甲烷、乙酸乙烯酯、正己烷、苯和四氯化碳,实测了这些VOCs在气体采样罐（SUMMA罐）中的存储稳定性。结果表明：苯、正己烷和二氯甲烷在采样罐中均较稳定,其含量在84 d的存储期内基本无变化;乙酸乙烯酯在6个VOCs中最不稳定,在普通和惰性采样罐中含量均明显下降;异丙醇和四氯化碳的稳定性与采样罐的类型有关,在普通采样罐内含量下降明显,而在惰性采样罐内则相对稳定。实际监测工作中,为提高VOCs分析的准确性,如目标分析物有含氧类（醇,酮,酯等）或含卤素类VOCs,则采样后需尽快分析,同时尽量选择惰性采样罐为采样容器。     

膜分离—变压吸附耦合工艺处理催化剂载体生产废气

采用膜分离—变压吸附耦合工艺处理DQ催化剂载体生产过程产生的高浓度挥发性有机物（VOCs）废气。实验结果表明：在进气正己烷和非甲烷总烃的质量浓度分别为95 000~212 000 mg/m³和100 000 ~220 000 mg/m³、渗余侧压力0.25 MPa、渗透侧真空度0.09 MPa、进气流量15 Nm³/h的条件下,膜分离单元对废气中正己烷及非甲烷总烃的平均去除率分别为97.88%和97.29%;变压吸附单元对正己烷及非甲烷总烃的平均去除率分别为99.35%和99.33%;整套装置对正己烷及非甲烷总烃的平均总去除率分别为99.99%和99.98%。平均正己烷回收率达95.56%。处理后废气中非甲烷总烃质量浓度小于70 mg/ m³,达到北京市DB 11/ 447—2007 《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》的一级指标。     

基于氢火焰离子化检测仪响应因子的设备泄漏排放核算

氢火焰离子化检测仪(FID)是检测设备泄漏挥发性有机物(VOCs)的主要仪器。通过变异系数分析了FID响应因子与FID型号、被测气体种类和被测气体浓度的关系,并进行了实例验证。分析结果表明,FID响应因子与各因素关联强度的排序为:被测气体种类FID型号被测气体浓度。响应因子应用实例的验证结果表明:对于芳烃重整装置145个接触甲苯、二甲苯两组分物料的泄漏设备,响应因子修正后的排放量计算值仅为修正前的18.68%;MTBE装置涉甲醇设备的甲醇排放量计算值修正后为修正前的3倍左右。在此基础上,就设备泄漏VOCs污染源,提出通过响应因子实现排放量精细化核算的建议。