第1章引言1

1 1 大气污染源和VOC1

1 2 使用有机溶剂和排放VOC的部门5

1 3 VOC废气的净化技术分类和RTO现状7

1 4 大气污染防治法规13

参考文献14

第2章有机废气的净化技术

2 1 概述16

2 1 1净化过程的物料流16

2 1 2废气浓度和气味浓度17

2 1 3净化率18

2 1 4热效率19

2 2 有机废气的各种净化方法20

2 2 1吸附法20

2 2 2吸收法24

2 2 3冷凝法28

2 2 4膜分离法31

2 2 5生物降解法34

2 2 6低温等离子体法38

2 2 7光催化氧化法41

2 2 8燃烧法42

2 3 选择净化方法的准则46

2 3 1几个关键因素46

2 3 2根据经验推荐47

2 3 3从物理、化学角度考察50

参考文献55

第3章有机废气净化的热力燃烧57

3 1 概述57

3 2 热力燃烧58

3 2 1燃烧原理58

3 2 2有机可燃物的氧化反应61

3 2 3燃烧室热量衡算66

3 3 热量回收系统69

3 3 1一般的热力燃烧装置69

3 3 2设置燃烧空气和废气预热器70

3 3 3间壁式与蓄热式换热的区别70

3 3 4热量回收系统的经济性考察71

3 4 有机废气的热力燃烧净化装置74

3 4 1燃烧室和燃烧器75

3 4 2废气预热器及其组合76

3 4 3后处理系统78

参考文献82

第4章蓄热式热力氧化器83

4 1 概述83

4 2 典型的RTO及其操作原理84

4 2 1两室RTO84

4 2 2三室和多室RTO86

4 2 3RTO的冲洗方法87

4 2 4切换阀88

4 2 5RTO的控制系统90

4 3 RTO的其他类型91

4 3 1分类91

4 3 2单床蓄热式热力氧化器92

4 3 3旋转蓄热式热力氧化器97

4 3 4径向流动的蓄热式热力氧化器99

4 4 RTO的温度效率和热效率100

4 4 1热效率的概念100

4 4 2温度效率100

4 4 3RTO的热效率102

4 4 4各种因素对RTO热效率的影响104

4 5 蓄热体109

4 5 1蓄热体应具备的性能109

4 5 2蓄热体的材质109

4 5 3蓄热体的结构类型和几何特性111

4 6 流体压力损失计算117

4 6 1压降计算基础117

4 6 2RTO装置系统的压降计算119

4 6 3各类蓄热体压降的实测数据121

4 7 蓄热式换热器的传热计算概要126

4 7 1图解法求取传热系数127

4 7 2基于有限元的逐级计算法133

4 8 RTO的模拟和数值计算举例135

4 8 1关于CFD135

4 8 2RTO的数学模型和模拟137

4 8 3结果和讨论141

4 9 RTO设计和操作中的若干问题146

参考文献150

第5章有机废气的催化氧化152

5 1 概述152

5 2 催化反应工程基础155

5 2 1催化反应155

5 2 2物质和热量传递过程158

5 2 3过程计算159

5 3 有机废气催化氧化用催化剂163

5 3 1对催化剂的要求163

5 3 2催化剂的分类164

5 3 3催化剂的稳定性164

5 4 有机废气催化氧化装置167

5 4 1概述167

5 4 2催化净化装置的类型168

5 5 废气催化反应器设计、操作中的注意事项172

参考文献174

第6章安全措施175

6 1 概述175

6 2 爆炸极限176

6 3 回火速度177

6 4 安全措施178

6 4 1文丘里阻火器178

6 4 2回火防止器178

6 4 3安全液封法179

6 4 4空气稀释法180

6 4 5无回火喷射法180

参考文献181

第7章应用实例182

参考文献194

附录196

附录1缩略语196

附录2溶剂的毒性分类198

附录3一些挥发性有机化合物的爆炸极限199

附录4一些挥发性有机化合物的燃烧热值201

附录5煤矿矿井通风甲烷氧化过程的模拟和技术评估202

附录6单位换算210

第1章引言1

1 1 大气污染源和VOC1

1 2 使用有机溶剂和排放VOC的部门5

1 3 VOC废气的净化技术分类和RTO现状7

1 4 大气污染防治法规13

参考文献14

第2章有机废气的净化技术

2 1 概述16

2 1 1净化过程的物料流16

2 1 2废气浓度和气味浓度17

2 1 3净化率18

2 1 4热效率19

2 2 有机废气的各种净化方法20

2 2 1吸附法20

2 2 2吸收法24

2 2 3冷凝法28

2 2 4膜分离法31

2 2 5生物降解法34

2 2 6低温等离子体法38

2 2 7光催化氧化法41

2 2 8燃烧法42

2 3 选择净化方法的准则46

2 3 1几个关键因素46

2 3 2根据经验推荐47

2 3 3从物理、化学角度考察50

参考文献55

第3章有机废气净化的热力燃烧57

3 1 概述57

3 2 热力燃烧58

3 2 1燃烧原理58

3 2 2有机可燃物的氧化反应61

3 2 3燃烧室热量衡算66

3 3 热量回收系统69

3 3 1一般的热力燃烧装置69

3 3 2设置燃烧空气和废气预热器70

3 3 3间壁式与蓄热式换热的区别70

3 3 4热量回收系统的经济性考察71

3 4 有机废气的热力燃烧净化装置74

3 4 1燃烧室和燃烧器75

3 4 2废气预热器及其组合76

3 4 3后处理系统78

参考文献82

第4章蓄热式热力氧化器83

4 1 概述83

4 2 典型的RTO及其操作原理84

4 2 1两室RTO84

4 2 2三室和多室RTO86

4 2 3RTO的冲洗方法87

4 2 4切换阀88

4 2 5RTO的控制系统90

4 3 RTO的其他类型91

4 3 1分类91

4 3 2单床蓄热式热力氧化器92

4 3 3旋转蓄热式热力氧化器97

4 3 4径向流动的蓄热式热力氧化器99

4 4 RTO的温度效率和热效率100

4 4 1热效率的概念100

4 4 2温度效率100

4 4 3RTO的热效率102

4 4 4各种因素对RTO热效率的影响104

4 5 蓄热体109

4 5 1蓄热体应具备的性能109

4 5 2蓄热体的材质109

4 5 3蓄热体的结构类型和几何特性111

4 6 流体压力损失计算117

4 6 1压降计算基础117

4 6 2RTO装置系统的压降计算119

4 6 3各类蓄热体压降的实测数据121

4 7 蓄热式换热器的传热计算概要126

4 7 1图解法求取传热系数127

4 7 2基于有限元的逐级计算法133

4 8 RTO的模拟和数值计算举例135

4 8 1关于CFD135

4 8 2RTO的数学模型和模拟137

4 8 3结果和讨论141

4 9 RTO设计和操作中的若干问题146

参考文献150

第5章有机废气的催化氧化152

5 1 概述152

5 2 催化反应工程基础155

5 2 1催化反应155

5 2 2物质和热量传递过程158

5 2 3过程计算159

5 3 有机废气催化氧化用催化剂163

5 3 1对催化剂的要求163

5 3 2催化剂的分类164

5 3 3催化剂的稳定性164

5 4 有机废气催化氧化装置167

5 4 1概述167

5 4 2催化净化装置的类型168

5 5 废气催化反应器设计、操作中的注意事项172

参考文献174

第6章安全措施175

6 1 概述175

6 2 爆炸极限176

6 3 回火速度177

6 4 安全措施178

6 4 1文丘里阻火器178

6 4 2回火防止器178

6 4 3安全液封法179

6 4 4空气稀释法180

6 4 5无回火喷射法180

参考文献181

第7章应用实例182

参考文献194

附录196

附录1缩略语196

附录2溶剂的毒性分类198

附录3一些挥发性有机化合物的爆炸极限199

附录4一些挥发性有机化合物的燃烧热值201

附录5煤矿矿井通风甲烷氧化过程的模拟和技术评估202

附录6单位换算210