低温等离子、光氧化、光催化等低效技术治理VOCs工艺

发表时间：2020-12-18 　　来源：http://www.binhuanyuan.com/news_article?news_id=62

      2020年12月3日上午，石家庄市政府新闻办公室召开“石家庄市推进大气污染综合治理工作新闻发布会”，石家庄市生态环境局党组成员、副局长马玉辰同志出席发布会，介绍了石家庄市推进大气污染综合治理工作有关情况，并回答了媒体记者关注的问题。石家庄市委宣传部对外交流处处长陈其保主持发布会。
      日前，《石家庄市2020-2021年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》出台，要求力争完成2020年空气质量改善目标，其中，涉及VOCs管控的要求及措施主要为：2020年12月底前，将重要行业VOCs排放大的企业，列入区域重要排污单位名录，纳入排污许可管理；强化重要排污单位监管，对采用单一的低温等离子、光氧化、光催化等低效技术治理工艺的，建立清单，列入2021年治理项目，力争2021年3月底前完成治理任务的80%。
      1-11月份石家庄市空气质量明显改善
      PM2.5平均浓度大幅下降。初步统计，1-11月，全市PM2.5平均浓度为57微克/立方米，同比下降6.6%。
      优良天数比率大幅增加。初步统计，1-11月，全市优良天数比率55.8%，同比增加8.5个百分点；全市重污染天数20天，同比减少10天。
      臭氧污染得到有效控制。初步统计，1-11月，全市臭氧平均浓度为182微克/立方米，同比下降12.5%；以臭氧为首要污染物的未达标天数由去年的87天下降到今年的73天，同比减少14天。
      大气污染综合治理工作进展顺利
      今年以来，石家庄市坚持以环境空气质量持续改善为核心，突出准确治污、科学治污、依法治污，深入推进产业结构调整、强化能源结构调整、加强机动车污染管控、加强臭氧污染管控、持续强化扬尘污染管控、实施重要污染物深度减排、持续加大环境执法与监管力度、加强预报预警能力建设工作，努力从源头减少污染物排放，各项重要工作进展顺利。
      《方案》明确多项任务
      在产业结构调整攻坚中，坚决完成压减退出过剩产能任务，退出炼铁19万吨、炼钢42万吨产能，压减焦炭产能40万吨，淘汰火电产能15.3万千瓦；石家庄科迪药业有限公司、河北东源羊绒制品股份有限公司停止排污，年底前完成搬迁任务，石家庄市胶印厂力争年底前完成搬迁改造任务；组织开展“散乱污”企业整治“回头看”，保持“散乱污”企业动态清零。
      在全力实施能源结构调整攻坚中，完成电代煤3.36万户、气代煤8.43万户，共11.79万户清洁取暖散煤替代工程；平原地区基本完成生活和冬季取暖散煤替代，主城区清洁取暖率达到100%；严厉打击销售和使用劣质散煤违法行为；对完成低氮燃烧改造的731台燃气锅炉，完成提标改造的90台生物质锅炉和61台燃油锅炉开展“回头看”；加强燃煤单位炉前煤质管控，2020年底前，一般燃煤单位抽检覆盖率达到100%。
      在强化劣质散煤管控中，凡不符合散煤经营网点布局、“禁燃区”“禁煤区”和已完成电代煤气代煤的区域，不得新设散煤经营网点；销售网点、燃用单位散煤煤质抽检覆盖率达到100%，对发现的劣质散煤依法收缴、处置。
      在全力实施交通运输结构调整攻坚中，加快优化交通运输方式，积极推进新建敬业集团铁路专用线；具有铁路专用线的大型工矿企业和新建物流园区，大宗货物铁路运输比例要达到80%以上；加快淘汰国三及以下排放标准营运柴油货车，力争年底前全部淘汰；2020年12月底前，城市建成区新增或更新的公交、邮政、出租、通勤、轻型物流配送车辆使用新能源车或清洁能源车的比例要达到80%。
      在加强柴油货车污染管控中，2020年10至12月份，路检路查柴油货车不少于6000辆次，入户抽查重型柴油车不少于1500辆次；2021年1至3月，路检路查柴油货车不少于5000辆次，入户抽查重型柴油车不少于1200辆次；2021年3月底前，力争柴油货车检验合格率达到90%以上。
      在加强非道路移动源污染防治中，积极推进非道路移动机械编码登记工作；开展成品油市场专项整治，关停取缔非法调油窝点、非法油品销售点，严厉打击非法流动加油罐车及储存使用非标燃油等违法行为。
      在全力实施重要行业深度治理攻坚中，推进钢铁、焦化行业超低排放改造和燃煤电厂深度治理；完成47家企业超低排放改造项目验收；平山敬业钢铁力争2020年12月底前完成超低排放监测评估；加强工业炉窑大气污染治理，完成47个工业炉窑治理任务；2020年12月底前，依法关停不达标工业炉窑，依法取缔燃煤热风炉，基本淘汰热电联产供热管网覆盖范围内的燃煤加热、烘干炉（窑）。
      在全力实施面源污染治理攻坚中，加强重要区域精细化管控，以城市建成区为核心管控区，核心管控区外5-10公里为重要管控区，自下而上对涉气工业企业污染源、散煤复燃污染源、餐饮油烟污染源等大气污染源开展排查；建筑施工工地做到“两个全覆盖”，对扬尘管理工作不到位的，纳入建筑市场信用管理体系，情节严重的，列入“黑名单”；2020年12月底前，完成279处责任主体灭失矿山迹地修复绿化；强化道路扬尘管控，主城区和县级城市道路机械化清扫率达到85%以上。对未按照规定安装、使用扬尘污染物在线监测设备，或未按规定与生态环境部门的监控设备联网，并无法保证监测设备正常运行的；破坏、损坏或擅自拆除、闲置扬尘污染物在线设备的；篡改伪造监测数据的，一律顶格处罚，并对相关责任单位和责任人严肃追责问责。同时，对参与弄虚作假的扬尘在线监测设备和监控平台第三方运维单位，取消其在石家庄市的扬尘在线监测设备运维资格。
开展VOCs“夏病冬治”
      建立“一厂一策”，2020年12月底前，建立治理清单、制定“一厂一策”治理方案，实施精细化管理；加快推进重要行业水性涂料等低挥发性有机物含量涂料推广替代，力争2021年3月底前实现低挥发性有机物含量涂料应换尽换；开展无组织排查，2020年12月底前，完成石化、煤化工、化工、工业涂装、包装印刷等行业废气排放系统旁路摸底排查。
      加快推进涉VOCs排放企业深度治理
      2020年12月底前，将重要行业VOCs排放大的企业，列入区域重要排污单位名录，纳入排污许可管理；强化重要排污单位监管，对采用单一的低温等离子、光氧化、光催化等低效技术治理工艺的，建立清单，列入2021年治理项目，力争2021年3月底前完成治理任务的80%。
      深化涉VOCs园区集群整治
      对同一集群的企业制定集群治理规范或达标整治方案，明确整治要求和治理时限；推进工业园区和企业集群建设涉VOCs“绿岛”项目，统筹规划建设一批集中涂装中心、活性炭脱附再生中心、溶剂回收中心等，实现VOCs集中处理。
      罗氏低温全氧化VOCs治理技术
1. 本工艺流程简介
本项目采用美国KL化学技术公司开发、授权天津滨环化学工程技术研究院有限公司使用的低温催化燃烧技术KLOX(R)，其核心部分包括催化剂床、换热装置、加热装置等。

催化氧化系统由换热器、加热室、催化氧化室组成，其工作原理如下：

      本工艺的特点是活性高、起燃温度及全氧化（完全燃烧）温度往往低于其他适用的催化剂近200℃。而且本催化剂结构性能稳定，耐颗粒物包裹堵塞、使用寿命长、无毒无害，不产生二次污染。故广泛应用于国外柴油车除VOCs及碳颗粒、餐饮、医药消毒行业VOCs处理以及国内印刷电路板生产、脱脂炉尾气处理、化工行业等的VOCs处理。
      喷涂废气进入本装置，首先由换热器与排出尾气换热，由室温升到80℃以上。继续进行二次加热（由天然气燃烧放热）达到近140℃，通过催化剂床层，分解掉其中的有机化合物从而达标排放。
2. 与VOCs处理的其他RTO/RCO技术比较
      有各种处理VOCs的工艺，常见的如活性炭吸附法、水淋法、蓄热燃烧氧化法（RTO， regenerative thermal oxidation）、蓄热催化氧化法（RCO，regenerative catalytic oxidation）、等离子体分解法等等。这些方法的特点比较众所周知，各有其优缺点及其所适合的应用。
      本技术属于RCO蓄热式催化氧化技术的范围。与常规的RCO比较，所使用的催化剂活性高，尤其是低温下就有良好的全氧化分解性能，VOCs的起燃温度及全燃烧温度较其他常见催化剂要低一两百度。而且耐（抗）颗粒物包裹堵塞，耐氮氧化物、硫氧化物等等的毒害，去除性能可以很方便地调节。这样就很适合这个项目的应用。
      典型挥发性有机化合物丙酮、甲苯在催化剂上点性条件下反应结果见下图。其起燃温度（一般定义10%转化温度）及全氧化温度（一般定义90%转化温度）均较低。比同样条件下贵金属催化剂要低约200℃。