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4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

来源:巩义市仁源水处理材料厂 作者:Admin 日期:20-04-09 浏览:

  4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

  4.0mm柱状活性炭厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展。VOCs是形成细颗粒物和臭氧的重要前体物,对人体健康和气候变化也有影响。相对于颗粒物、二氧化硫、氮氧化物污染控制,当前我国VOCs管控相对薄弱,已成为持续改善大气环境质量的短板。石化、化工、工业涂装、包装印刷、油品储运销等行业则是我国的VOCs重点排放源。

  自《大气污染防治行动计划》实施以来,我国不断加强VOCs污染防治工作,印发VOCs污染防治工作方案,出台炼油、石化等行业的排放标准,一些地区也制定地方排放标准,在加强VOCs监测、监控、报告、统计等基础能力建设领域,取得了一定的进展。但VOCs治理工作依然薄弱,主要表现为源头控制力度不足、无组织排放问题突出、治污设施简易低效、运行管理不规范、监测监控不到位等。2019年6月,生态环境部印发的《重点行业挥发性有机物综合治理方案》提出了“到2020年,建立健全VOCs污染防治管理体系,重点区域、重点行业VOCs治理取得明显成效,完成“十三五”规划确定的VOCs排放量下降10%的目标任务,协同控制温室气体排放,推动环境空气质量持续改善”的主要目标。

  针对VOCs综合整治领域的实际问题和严峻任务,我们设置了“挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展”专栏,并特邀挥发性有机物污染治理技术与装备国家工程实验室负责人,华南理工大学环境与能源学院叶代启教授担任专栏主编,面向全社会征集稿件,并精心筛选了部分优秀稿件,回顾和总结挥发性有机物综合整治发展历程和研究成果,梳理并展望未来挥发性有机物乃至大气环境综合整治的技术、管理发展方向,以供大气环境综合整治相关领域的政府决策者、科研人员和工程实施人员参考。

  一、稀土材料在挥发性有机废气降解中的应用及发展趋势

  稀土材料由于富含表面羟基、表面晶格缺陷和具有高温稳定性,结合其强挥发性有机物(VOCs)亲和性以及优异储氧和释放能力等优势,在大气污染控制领域的应用十分广泛。近年来的研究发现,部分稀土基材料在VOCs处理上的效果优于贵金属催化剂,在实际工程中也显示出广泛的应用前景。在文献及工程调研的基础上,综述了稀土基材料在国内外催化领域、吸附领域以及实际工程应用中的现状,分析了稀土材料的优势以及目前面临的难题。从吸附、催化等角度分析了稀土材料在国内外的发展趋势,同时结合我国当前国情指出发展中的关键问题及解决方案,期望能为稀土材料在VOCs治理领域的更好发展提供参考。

4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

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4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

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  二、光热催化氧化VOCs的研究进展

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4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

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  挥发性有机污染物(volatile organic compounds,VOCs)是加重大气复合污染的重要前体物之一。催化氧化技术是在催化剂的作用下,将VOCs氧化分解为无毒的CO2和H2O,是目前最有效的治理手段之一。综述了国内外VOCs催化氧化技术的研究进展,针对传统的热催化氧化技术的高能耗和光催化净化技术的低效率等问题,重点总结了光热催化剂的设计理念和对其作用机制的认知,展望了VOCs光热催化氧化技术未来的发展应用方向。

  三、吸收法处理挥发性有机物研究进展

4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

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  挥发性有机物(VOCs)对环境造成严重污染,危害人体健康,已成为全社会共同关注的环境问题。吸收法作为一种重要的VOCs末端处理技术,具有工艺简单、适应性强、二次污染少、投资运行成本低等优势。吸收剂与吸收设备是制约吸收法处理VOCs效率的关键因素,在介绍VOCs的危害及常见治理技术的基础上,简述4类常用VOCs吸收剂(有机溶剂、表面活性剂、微乳液及离子液体)与2种常用VOCs吸收设备(填料塔与超重力旋转填料床)的最新国内外研究成果,概述VOCs吸收剂再生与重复利用的方法。最后,针对吸收法处理VOCs目前存在的问题,提出了今后的重点研发方向。

  四、降解VOCs的有机-无机光催化剂研究进展

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  挥发性有机物(VOCs)带来了诸多危害,VOCs治理已成研究热点。光催化降解VOCs因其低成本、无二次污染、节能、高矿化率等优点被广泛研究。TiO2、Bi2WO6、MOF和量子点等光催化剂已应用于VOCs的降解,并在此基础上构建一种新型有机-无机复合光催化剂。在构建有机-无机复合光催化剂的过程中,从复合催化剂的有机及无机组分、催化剂结构、光生电子调控等方面研究,以期为制备降解VOCs的新型有机-无机复合光催化剂提供新的研究思路。

  五、餐饮油烟排放特征与净化技术研究进展

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  餐饮油烟不仅对当前大气质量产生多重环境效应,而且严重危害人体健康和人类生存空间。针对餐饮油烟污染控制难题,结合餐饮油烟化学性质进行排放特征分析,论述了传统油烟净化技术和VOCs控制技术各自的优缺点,提出了油烟净化组合工艺的技术展望,即传统油烟净化技术与VOCs控制技术的有机结合,最后结合法律法规和排放标准对餐饮油烟减排提出了可行性建议。

  六、珠三角城市群PM2.5和O3污染特征及VOCs组分敏感性分析

4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

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  系统分析了珠三角城市群PM2.5、O3和挥发性有机物(VOCs)的污染特征,并筛选出对二次有机气溶胶(SOA)和O3影响较大的敏感性组分。结果显示:珠三角城市群PM2.5和O3浓度的季节变化具有明显差异,PM2.5和O3分别在1月和10月出现浓度最高值。珠三角城市群VOCs主要以烷烃为主,占比为64.2%,其次为芳香烃和烯烃,含量较高的组分为丁烷、异戊烷、异丁烷和环己烷。SOA生成潜势贡献主要以芳香烃为主,占比为78.5%,其中甲苯、间, 对-二甲苯和乙苯的SOA生成潜势最大。O3生成潜势主要以烯烃为主,占比为42.3%,其次为芳香烃(34.2%)和烷烃(23.5%),其中丙烯、异戊二烯和1-丁烯的O3生成潜势最大。为有效缓解珠三角城市群PM2.5和O3污染,建议优先对机动车尾气、溶剂挥发、涂料使用和石化行业的VOCs敏感组分进行控制。

  七、MnCeOx/沸石催化剂对工业典型VOCs的催化性能

4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

  以沸石为载体制备了锰铈复合氧化物催化剂(记为:MnCeOx/沸石催化剂),探究了催化剂对工业典型VOCs的二元催化性能,并对催化剂进行BET、XRD及SEM表征。结果表明:Ce的加入,促进了Mn的分散,提高了MnCeOx/沸石催化剂的活性;当n(Mn)∶n(Ce)为1∶1,负载率为20%,焙烧温度为500 ℃时,催化剂的活性最高,其对甲苯的起燃温度(T50)和完全燃烧温度(T90)分别为155,255 ℃;单组分实验中,催化剂对3种有机物均表现出较高活性,转化率达到90%时的反应温度均在275 ℃以下,其活性顺序为乙酸乙酯>甲苯>丙酮,主要受反应活化能大小及分子极性的影响;二元催化实验中,由于竞争吸附的影响,3种物质的T50和T90较单组分均分别提高了8~13,14~38 ℃。

  八、长三角典型城市工业VOCs处理技术应用状况分析

4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

  调研长三角典型城市213家重点行业企业398套废气处理系统的基础上,分析了吸附、吸收、冷凝、光解/光催化、低温等离子体、燃烧法和生物处理技术在不同行业的应用情况,同时分析了以上处理技术的不同组合工艺在不同行业的应用情况以及实际的VOCs净化效果。结果表明:吸附是最常用的VOCs处理技术,具有广谱性,应用占比为47.49%,吸附再生与燃烧和冷凝等末端处理技术结合时可以达到90%的净化效率,同时废吸附剂产生量降低90%以上,实现VOCs废气处理的资源化和能源化;吸收、冷凝、光解/光催化、低温等离子体和生物法处理工艺则具有一定的选择性和偏好性。选择合理的组合处理技术,可以发挥不同处理技术的优势,保证处理系统的高效性和稳定性。

  九、纳米片层状ZSM-5分子筛制备及其对室内环境VOCs吸附性能

4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

  合成了1种新型分子结构的bola型表面活性剂,并以其为模板,以正硅酸乙酯、偏铝酸钠为硅源和铝源,按n(NaOH)∶n(NaAlO2)∶n(SiO2)∶n(SDA)∶n(H2O)为30∶2.5∶120∶5∶4800进行配比,采用水热法制备出具有纳米片层结构的ZSM-5分子筛(H-ZSM-5)。采用扫描电镜、透射电镜、X射线和N2吸脱附等技术表征所制备的片层ZSM-5分子筛。对传统ZSM-5、H-ZSM-5进行了甲醛分子静态吸附实验,发现H-ZSM-5分子筛静态吸附量显著高于传统微孔ZSM-5。采用较大分子直径的甲苯蒸汽分子评价吸附性能发现,纳米片层状H-ZSM-5分子筛具备吸附较大分子直径VOCs的能力,可以用于室内较大分子VOCs的净化去除。

  十、城市住宅室内空气污染物时空特征分析

4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

4.0mm柱状活性炭生产厂家挥发性有机物VOCs综合整治技术体系研究进展

 

  检索Web of Science、PubMed、ScienceDirect、中国知网、万方和维普数据库2000—2019年公开发表的国内外城市住宅室内空气污染的相关研究文献,获得15项研究,11723条数据,并系统分析了我国城市住宅室内空气污染物在采暖季和非采暖季的污染现状、变化及成因。Meta分析结果表明:室内空气污染物浓度在采暖季和非采暖季差异(季节性差异)显著(P<0.05),标准化均数差(SMD)为0.43,95%置信区间(CI):[0.19,0.66];其中PM2.5、NO2、苯的季节性差异在2013—2019年SMD(95%CI):0.64[0.46,0.82],较2000—2012年的SMD(95%CI):0.99[0.11,1.87]有所缓解;与国外相似地区室内污染物SMD(95%CI):0.54[0.21,0.86]比较,我国严寒、寒冷地区室内污染物SMD(95%CI):0.90[0.37,1.43],季节性差异更大。因此,我国城市住宅室内污染受采暖影响较大,严寒、寒冷地区更为明显;近年来,部分污染物季节性差异有缓解趋势。

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