溶剂是指能够溶解其他液态、气态或固态物质的有机或无机液体物质,有机溶剂在工业生产中使用最为广泛,其特点是相对分子质量小、易挥发、常温常压下一般以液态存在等。工业常用的有机溶剂主要有烃类、醛、醇、酯、苯、胺、醚等,广泛应用于造纸、印刷、织物、涂料、防腐等工业中。随着生产的发展,有机溶剂的使用量还在逐步增加,据统计,一些大型工厂有机溶剂的日用量已达3~4t,中等工厂达到1~2t,小型工厂约为几百千克。在石油行业中,从石油开采到炼油厂成品油加工及成品油由炼油厂运送到最终用户的消费,通常都要经过许多的装卸、贮存等过程。由于原油和石油产品的主要组成成分是相对分子质量不等的烃类及其衍生物,其中的轻组分物质沸点低、挥发性强。因此在石油、交通、石化领域,汽油等轻质油品在生产、运输、储运、销售、使用等过程中很容易大量挥发。不管是工业用溶剂还是轻质油都易挥发,最终都以气体的形式排放到大气中,空气中的挥发性有机溶剂统称为VOCs(VolatileOrganicCompounds)。VOCs的直接排放不仅会对环境和生物带来危害,并且还造成资源的浪费,因此,有机溶剂回收具有环保、健康、经济三种效益,对促进社会的可持续发展具有重大意义。1空气中的挥发性有机物通常所说的VOCs是指常压下沸点范围在50~℃之间、以蒸气形式存在于空气中的一大类有机化合物。也有一些学者把常压下沸点小于℃或25℃时饱和蒸气压高于Pa的有机物定义为VOCs。VOCs最重要的特点是大多具有毒性,部分已被列入致癌物,如苯会对人骨髓的造血机能形成破坏,甲苯和二甲苯对中枢神经具有很强的麻醉作用等。1.1VOCs的危害和回收的意义VOCs的种类繁多,来源广泛,其危害十分严重不容忽视,主要表现在以下3方面:1)对环境的危害:VOCs是继SO2、NO、颗粒物之后的又一种很严重的大气污染物,首先,VOCs是光化学反应的前体,如果有阳光照射,VOCs在合适的条件下会与NOx及其它悬浮化学物质发生一系列光化学反应,主要生成臭氧,形成光化学烟雾,由于该反应发生在大气中的对流层,从而会形成光化学污染。另外,臭氧层位于平流层,当卤代烃类VOCs扩散到平流层后会与臭氧发生链式化学反应,臭氧层被损害,继而形成臭氧层空洞,危及全球生态环境。2)对生物的危害:首先,大多数VOCs都有恶臭,有毒,对人的鼻、眼睛等有刺激作用,还可能引起呼吸道疾病。对肝、脏、心等内脏和神经系统也有危害,甚至造成急性或慢性中毒,可致癌、使基因突变。其次对流层形成的光化学烟雾会危害生物的健康和植物的生长,光化学污染会使地面附近大气中臭氧含量超标,刺激人和动物的眼、呼吸道等器官,严重的会导致人体皮肤癌变。3)资源的浪费:一些高价值的挥发性有机气体排放到空气中还会造成严重的资源浪费。以石油为例,由于汽油挥发所造成的能源损耗是十分惊人的。研究表明,lm3汽油由油库经各种中间储运环节到最终加到消费者的汽车油箱里,将会损耗3.41kg。油气挥发不仅造成了能源的浪费和经济的损失,而且还降低了油品的质量技术指标。由于VOCs的污染问题关系到全球的环境和生态,全世界各国早已经开始重视这个问题,于多年前美国、日本和欧盟等各国即已制定并执行了严格的VOCs排放标准,并一直在探索VOCs经济有效的解决方案。作为发展中国家代表的中国,
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