上海市涂料油墨制造业VOCs 排放量计算.pdf

1、上 海 市 环 境 保 护 局 上 海 市 涂 料 油 墨 制 造 业 VOCs 排 放 量 计 算 方 法 （ 试 行 ）I 目 次 目 次.I 前 言II 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.2 4 计算方法.2 4.1 设备动静密封点泄漏3 4.2 有机液体储存与调和挥发损失.6 4.3 废水集输、储存、处理处置过程逸散8 4.4 工艺废气排放9 4.5 溶剂再生挥发损失.17 4.6 实验室废气排放.17 附录 A 固定顶罐总损失计算.19 附录 B 浮顶罐总损失计算.27 附录 C 单位换算表.32II 前 言 为贯彻 中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国大

2、气污染防治法 、 上 海市大气污染防治条例 等法律、法规，保护环境， 防治污染，促进上海市涂料、 油墨及 其类似产品制造工业的技术进步和挥发性有机物（VOCs ）减排，制定本方法。 本办法规定了涂料 、 油墨及其类似产品制造企业主要 VOCs 排放源项的排放量计算方 法。 本方法参照 石油化工行业VOCs 排放量计算办法 和包装印刷行业VOCs 排放量计 算办法（财税201571 号）规定的方法编制。 本办法由上海市环境保护局组织制订。 本办法由上海市环境科学研究院起草。1 上 海 市 涂 料 油 墨 行 业 VOCs 排 放 量 计 算 方 法 1 适用范围 本办法适用于涂料、油墨及其类似产

3、品制造企业或生产设施在生产运营过程中 VOCs 排放量计算。 本方法适用于涂料和油墨等类似企业或生产设施的 VOCs 排放管理。 2 规范性引用文件 本方法内容引用了下列文件或其中的条款 。 凡是不注日期的引用文件， 其最新版本适 用于本方法。 GB/T 8017 石油产品蒸气压的测定 雷德法 GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 HJ 494 水质采样技术指导 HJ 495 水质采样方案设计技术规定 HJ 501 水质总有机碳的测定 燃烧氧化非分散红外吸收法 HJ 637 水质石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法 HJ 639 水质挥发性有机物的测定 吹扫

4、捕集/ 气相色谱质谱法 HJ 686 水质挥发性有机物的测定 吹扫捕集/ 气相色谱法 HJ 732 固定污染源废气挥发性有机物的采样 气袋法 HJ 733 泄漏和敞开液面排放的挥发性有机物检测技术导则 HJ 734 固定污染源废气挥发性有机物的测定 固相吸附- 热脱附/ 气相色谱- 质 谱法 HJ/T 38 固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 气相色谱法 HJ/T 55 大气污染物无组织排放监测技术导则 HJ/T 75 固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行） HJ/T 397 固定源废气监测技术规范 DB31/ 881 涂料、油墨及其类似产品制造工业大气污染物排放标准 污染源自动监控管理办法

5、 （国家环境保护总局令第 28 号） 环境监测管理办法 （ 国家环境保护总局令第 39 号） 挥发性有机物排污收费试点办 法 （财税201571 号） 石化行业 VOCs 污染源排查工作指南 （环办2015104 号）2 设备泄漏挥发性有机物排放控制技术（泄漏检测与修复）规程（试行） （沪环保防 2014327 号） 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本方法。 3.1 涂料油墨及其类似产品制造工业 Manufacture of Paint, Ink and Allied Products 指涂料制造 、 油墨及类似产品制造、密封用填料及类似品制造、胶黏剂制造工业 ， 不 包括水性涂料油墨制造

6、工业。 3.2 涂料制造 Paint Manufacture 指在天然树脂或合成树脂中加入颜料 、 溶剂和辅助材料， 经过加工后制成覆盖材料的 生产活动，包括涂料及其稀释剂、脱漆剂等辅助材料的制备环节。 3.3 油墨及其类似产品制造 Manufacture of Ink and Allied Products 指由颜料 、 连接料（树脂、溶剂等辅助材料）和填充料经过混合、研磨调制而制备用 于印刷的有色胶浆状物质或液体，以及用于计算机打印、复印机用墨等的生产活动。 3.4 胶黏剂制造 Manufacture of Adhesive 指以黏料为主剂 ， 配合各种固化剂、增塑剂、填料、 溶剂、防腐剂

7、、 稳定剂和偶联剂 等助剂配制制备胶黏剂（也称黏合剂）的生产活动。 3.5 密封用填料及类似品制造 Manufacture of Filling and Similar Products for Sealing 指用于建筑涂料、密封和漆工用的填充料，以及其他类似化学材料的制造。 3.6 挥发性有机物 V olatile Organic Compounds ，VOCs 参与大气光化学反应的有机化合物 ， 或者根据规定的方法计算或测量确定的有机化合 物。 a) 20时蒸汽压不小于 10 Pa ， 或者 101.325 kPa 标准大气压下沸点不高 于 260 C 的有 机化合物；或者实际生产条件下

8、具有以上相应挥发性的有机化合物；但是不包括甲烷。 b) 采用规定方法测定的非甲烷总烃，或者上述 a ）项有机化合物。 3.7 非甲烷总烃 Non-methane Hydrocarbon ，NMHC 采用规定的监测方法 ， 检测器有明显响应的除甲烷外的碳氢化合物的总称 （以碳计 ） 。 4 计算方法 涂料油墨制造业生产过程中 VOCs 产生来自于物料生产、输送和加工等过程。 主要 VOCs 的排放源项有： （1）设备动静密封点泄漏 （2）有机液体储存与调和挥发损失3 （3）废水集输、储存、处理处置过程逸散 （4）工艺废气排放 （5）溶剂再生挥发损失 （6）实验室废气排放 根 据 涂 料 油 墨

9、制 造 行 业 VOCs 排 放 特 点 ， 采 用 源 项 归 类 解 析 法 计 算 VOCs 排 放 量 ， VOCs 排放量见公式 1。 6 0, m , 1 0 m m D E E 涂料油墨 （公 式 1） 式中： E 涂料油墨 统计期内VOCs 排放量； E0,m统计期内源项mVOCs 产生量，千克； D0,m统计期内源项m 污染处理装置的VOCs 去除量，千克。 在D0,m 为0的情况下，则 各源项VOCs 产生量为该源项每 一种VOCs 组份产生量的加和 ， 见公式2： 0, 0, 1 n m i i E E （公式2） 式中： E0,i统计期内单个源项VOCs 组份i 的产生

10、量, 见公式3，千克。 0, n,i 1 N i i n V O C W F E E W F 排放源 （公式3） 式中： E 排放源n,i统计期内含VOCs 组份i 的第n个排放源的VOCs 产生量，千克； N含VOCs 组份i 的排放源总数； WFi流经或储存于排放源的物料中VOCs 组份i 的平均质量分数； WFVOC流经或储存于排放源的物料中VOCs 的平均质量分数。 4.1 设备动静密封点泄漏 设备泄漏是指设备组件密封点的密封失效致使内 部物料逸散至大气中 ， 造成 VOCs 排 放的现象 。 设备组件密封点通常指泵/ 搅拌器、 压缩机、 泄压设备、 放空阀或放空管、 阀门 、 法兰及

11、其连接件或仪表等动、静密封点。 设备动静密封点泄漏的 VOCs 产生量计算方法有实测法、公式法和系数法。 设备泄漏 VOCs 产生量 计算见公式 1-1 ：4 1 0, , , , n V O C i T O C i i i T O C i W F E e t W F 设 备 （公式 1-1 ） 式中： E0 ，设备 统计期内设备泄漏环节 VOCs 产生量，千克； ti 统计期内密封点 i 的运行时间，小时； eTOC,i 密封点 i 的 TOC 泄漏速率，千克/ 小时； WFVOC,i运行时间段内流经密封点 i 的物料中 VOCs 的平均质量分数； WFTOC,i运行时间段内流经密封点 i

12、的物料中 TOC 的平均质量分数 。 如未提供物料中 VOCs 的平均质量分数，则 , , V O C i T O C i W F W F 按 1 计 。 4.1.1 泄漏速率 4.1.1.1 实测法 采用包袋法和大体积采样法对密封点进行实测，所得泄漏速率最接近真实排放情况 。 4.1.1.2 公式法 （1）相关方程法 相关方程法规定了默认零值泄漏速率 、 限定泄漏速率和相关方程。 当密封点的净检测 值 小 于 1 时 ， 用 默 认 零 值 泄 漏 速 率 作 为 该 密 封 点 泄 漏 速 率 ； 当 净 检 测 值 大 于 50000 mol/mol ，用限 定排放速率 作为该密封点 泄

13、漏速率。 净检测值在 两者之间， 采用相关方程 计 算 该 密 封 点 的 泄 漏 速 率 ， 详 见 表 1-1 。 若 企 业 未 记 录 低 于 泄 漏 定 义 浓 度 限 值 的 密 封 点 的 净检测值，可将泄漏定义浓度限值作为检测值带入计算。 0,i , 1 ,0 1500001 50000 n T O C p i i f i e SV e e SV e SV （公式 1-2 ） 式中： eTOC密封点的 TOC 泄漏速率，千克/ 小时； SV修正后的净检测值，mol/mol ； e0,i 密封点 i 的默认零值泄漏速率，千克/ 小时； ep,i 密封点 i 的限定泄漏速率，千克/

14、 小时； ef,i密封点 i 的相关方程计算泄漏速率，千克/ 小时。 各 类型密封点的泄漏速率 按表 1 表 1-1 计算。5 表 1-1 相关方程计算 泄漏速率 a （单位：千克/ 小时/ 排放源） 密 封 点 类 型 默 认 零 值 泄 漏 速 率 限 定 泄 漏 速 率 相 关 方 程 b 50000 mol/mol 气 体 阀 门 6.6E-07 0.11 1.87E-06 SV 0.873 液 体 阀 门 4.9E-07 0.15 6.41E-06 SV 0.797 轻 液 体 泵 c 7.5E-06 0.62 1.90E-05 SV 0.824 连 接 件 6.1E-07 0.22

15、 3.05E-06 SV 0.885 注 ： 表 中 涉 及 的 千 克/ 小 时/ 排 放 源 每 个 排 放 源 每 小 时 的 TOC 产 生 量 （ 千 克 ） 。 a ： 数 据 摘 自 美 国 环 保 署 ，1995b 报 告 。 对 于 密 闭 式 的 采 样 点 ， 如 果 采 样 瓶 连 在 采 样 口 ， 则 使 用“ 连 接 件” 的 泄 漏 速 率 ； 如 采 样 瓶 未 与 采 样 口 连 接 ， 则 使 用“ 开 口 管 线” 的 泄 漏 速 率 。 b ：SV 是 检 测 设 备 测 得 的 净 检 测 值 （SV ，mol/mol ） 。 c ： 轻 液 体 泵

16、 系 数 也 可 用 于 压 缩 机 、 泄 压 设 备 和 重 液 体 泵 。 （2 ）筛选范围法 筛选范围法用于计算某套装置不可达法兰或连接 件的 VOCs 泄漏 速率时， 需至少检 测 50% 该装置的可达法兰 或连接件 ， 并且至少包含 1 个净检测值大于等 于 10,000mol/mol 的 点 ， 以 10,000mol/mol 为 界 ， 分 析 已 检 测 法 兰 或 连 接 件 净 检 测 值 可 能10,000mol/mol 的 数 量 比 例 ， 将 该 比 例 应 用 到 同 一 装 置 的 不 可 达 法 兰 或 连 接 件 ， 且 按 比 例 计 算 的 大 于 等

17、 于 10,000mol/mol 的不可达点个数向上取整，采用表 1-2 系数并按公式 1-3 计算 泄漏速率。 , 1 n T O C i T O C i i i e F A W F N （公式 1-3 ） 式中： eTOC 密封点的 TOC 泄漏速率，千克/ 小时； FAi 密封点 i 泄漏 系数，见表 1-2 ； WFTOC,i 流经密封点 i 的物料中 TOC 的平均质量分数； Ni 密封点的个数。 表 1-2 筛选范围 法泄漏系数（单位：千克/ 小时/ 排放源） 设 备 类 型 介 质 10,000mol/mol 10,000mol/mol 法 兰 、 连 接 件 所 有 0.113

18、 0.000081 注 ： 数 据 摘 自 美 国 环 保 署 ，1995b 报 告 。 4 . 1 . 1 . 3 系数法 未 检 测 的 密 封 点 ， 或 不 可 达 点 （ 除 符 合 筛 选 范 围 法 适 用 范 围 的 法 兰 和 连 接 件 外 ） ， 采 用表 1-3 系数按 公式公式 1-3 计算泄漏速率。6 表 1-3 平均泄漏系数（单位：千克/ 小时/ 排放源） 设 备 类 型 介 质 涂 料 油 墨 制 造 业 b 阀 气 体 0.00597 轻 液 体 0.00403 重 液 体 0.00023 泵 d 轻 液 体 0.0199 重 液 体 0.00862 压 缩

19、机 气 体 0.228 泄 压 设 备 气 体 0.104 法 兰 、 连 接 件 所 有 0.00183 开 口 阀 或 开 口 管 线 所 有 0.0017 采 样 连 接 系 统 所 有 0.0150 注 ： 对 于 表 中 涉 及 的 千 克/ 小 时/ 排 放 源 每 个 排 放 源 每 小 时 的 TOC 产 生 量 （ 千 克 ） 。 对 于 开 放 式 的 采 样 点 ， 采 用 系 数 法 计 算 产 生 量 。 如 果 采 样 过 程 中 排 出 的 置 换 残 液 或 气 未 经 处 理 直 接 排 入 环 境 ， 按 照“ 取 样 连 接 系 统” 和“ 开 口 管 线

20、” 产 污 系 数 分 别 计 算 并 加 和 ； 如 果 有 收 集 处 理 设 施 收 集 管 线 冲 洗 的 残 液 或 气 体 ， 并 且 运 行 效 果 良 好 ， 可 按“ 开 口 阀 或 开 口 管 线” 产 污 系 数 进 行 计 算 。 a ： 摘 自 美 国 环 保 署 ，1995b 报 告 ； b ： 涂 料 油 墨 产 污 系 数 用 于 TOC （ 包 括 甲 烷 ） 泄 漏 速 率 ； c ： 轻 液 体 泵 密 封 的 系 数 可 以 用 于 估 算 搅 拌 器 密 封 的 泄 漏 速 率 。 4.1.2 运行时间 由于各个密封点的检测时间和检测周期不同 ， 因此

21、在计算各个密封点泄漏量时， 可采 用 中 点 法 确 定 该 密 封 点 的 排 放 时 间 ， 即 第n 次 检 测 值 代 表 时 间 段 的 起 始 点 为 第n-1 次 至 第n 次检测时间段的中点 ， 终止点为第n次至第n+1 次检测时间段的中点。 发生泄漏修复的情况 下，修复复测的时间点为泄漏时间段的终止点。 4.2 有机液体储存与调和挥发损失 有机液体储存与调和通常采用储罐 ， 常见的储罐类型有固定顶罐 （包括卧式罐和立式 罐）与浮顶罐（包括内浮顶罐和外浮顶罐）。 固 定 顶 罐VOCs 的 产 生 主 要 来 自 于 储 存 过 程 中 蒸 发 静 置 损 失 （ 俗 称 小

22、呼 吸 ） 和 接 受 物 料过程中产生的工作损失 （俗称大呼吸） 。 浮 顶 罐VOCs 的 产 生 主 要 包 括 边 缘 密 封 损 失 、 浮 盘 附 件 损 失 、 浮 盘 盘 缝 损 失 和 挂 壁 损 失。 其中边缘密封损失、浮盘附件损失、 浮盘盘缝损失属于静置损失 ， 挂壁损失属于工作 损失。 4.2.1 实测法 采 用 包 袋 法 和 大 体 积 采 样 法 对 固 定 顶 罐 进 行 实 测 ， 所 得 逸 散 速 率 最 接 近 真 实 排 放 情 况。 4.2.2 公式法 固定顶罐和浮顶罐 的 VOCs 产生量采用公式 2-2 计算。 1 0, , 1 n m i i

23、i i E L L 固 浮, 储罐 （公式 2-2 ）7 式中： E0, 储罐 统计期内储罐环节的 VOCs 产生量，千克； L 固, i统计期内固定顶罐 i 的 VOCs 产生量，参见附录 A ，千克； n 固定顶罐的数量； L 浮, i统计期内浮顶罐 i 的 VOCs 产生量，参见附录 B ，千克; m 浮顶罐的数量。 4.2.3 系数法 在公式法使用条件均无法满足时 ， 采用系数法计算储罐的 VOCs 产生量， 见公式 2-3 。 E E F Q 0 , 储 罐 （公式 2-3 ） 式中： E0, 储罐 统计期内储罐环节的 VOCs 产生量，千克； EF产污系数（单位体积周转物料的物料挥

24、发损失 ） ，见表 2-1 ，千克/ 立方米； Q统计期内 物料周转量，立方米。 表 2-1 储罐 VOCs 产污系数 存 储 物 料 产 污 系 数 存 储 物 料 产 污 系 数 正 戊 烷 1.366 丁 醇 0.120 异 戊 烷 8.809 二 级 丁 醇 0.278 己 烷 0.539 三 级 丁 醇 0.522 环 己 烷 0.416 环 己 醇 0.075 庚 烷 0.851 乙 醇 0.427 正 癸 烷 0.078 异 丁 醇 0.176 正 十 二 烷 0.495 异 丙 醇 0.558 十 五 烷 0.102 甲 醇 0.572 1- 戊 烯 1.749 丙 醇 0.2

25、52 戊 二 烯 1.006 二 次 乙 基 二 醇 0.010 环 戊 烯 0.934 二 甘 醇 0.359 十 二 烯 0.617 丙 二 醇 0.839 异 戊 二 烯 1.402 乙 二 醇 0.246 苯 1.228 乙 硫 醇 1.222 乙 苯 0.271 氯 醇 0.348 甲 苯 0.499 酚 0.737 间 二 甲 苯 0.243 甲 酚 0.615 邻 二 甲 苯 0.201 乙 醚 1.426 对 二 甲 苯 0.256 甲 基 四 丁 醚 1.110 混 合 二 甲 苯 0.190 二 次 乙 基 二 醇 单 丁 醚 0.010 异 丙 苯 0.187 乙 二 醇

26、 单 丁 醚 0.0308 存 储 物 料 产 污 系 数 存 储 物 料 产 污 系 数 二 异 丙 基 苯 0.030 二 次 乙 基 二 醇 单 甲 醚 0.010 甲 基 苯 乙 烯 0.083 乙 二 醇 单 甲 醚 0.031 苯 乙 烯 0.188 双- - 羟 基-n- 丙 醚 0.010 氯 苯 0.343 乙 酸 0.209 邻 二 氯 苯 0.089 丙 烯 酸 0.086 对 一 二 氯 苯 0.105 己 二 酸 0.036 苯 甲 氯 0.010 蚁 酸 0.380 四 氯 化 碳 2.756 丙 酸 0.083 二 溴 乙 烷 0.679 乙 酸 丁 酯 0.32

27、8 二 氯 乙 烷 1.318 丙 烯 酸 丁 酯 0.214 氯 仿 1.030 乙 酸 乙 酯 1.294 1.1.1 三 氯 乙 烷 0.546 丙 烯 乙 脂 0.755 四 氯 乙 烯 0.700 丙 烯 酸 异 丁 酯 0.050 三 氯 乙 烯 1.678 醋 酸 异 丙 酯 1.091 丙 烯 晴 0.947 醋 酸 甲 酯 2.301 硝 基 苯 0.055 丙 烯 酸 甲 酯 1.246 苯 胺 0.044 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 0.539 乙 醇 胺 0.491 醋 酸 乙 烯 酯 1.450 乙 烷 胺 1.151 正 乙 酸 丙 酯 0.140 丙 酮 0.55

28、1 异 丁 酸 异 丁 酯) 0.040 丁 酮 0.395 甲 苯 二 异 氰 酸 酯 0.101 甲 基 异 丁 酮 0.277 丁 醛 0.407 环 己 酮 0.228 异 丁 醛 0.288 庚 酮 0.010 丙 醛 0.707 石 油 脑 0.739 醋 酸 酐 0.159 炼 油 0.739 注 ： 数 据 摘 自 台 湾 公 私 场 所 固 定 污 染 源 申 报 空 气 污 染 防 制 费 之 挥 发 性 有 机 物 操 作 单 元 排 放 系 数 4.3 废水集输、储存、处理处置过程逸散 在废水集输、储存、处理处置过程中，废水中 VOCs 向大气中 逸散，产生 VOCs

29、。 废水集输 、 储存、 处理处置过程逸散 VOCs 产生量计算方法主要包括 公式法和系数法 。 4.3.1 公式法 废水环节的 VOCs 产生量为水面油层中和水中 VOCs 产生量的加和，见公式 3-1。 E E E 0 , 油 相 0 , 水 相 0 , 废 水 （公式 3-1） 式中： E0, 废水 统计期内 VOCs 产生量，千克；9 E0 ， 油相 统计期内收集系统集水井 、 处理系统浮选池和隔油池中油层的 VOCs 产生量 ， 千克，见公式 A-1 ，无浮油真实蒸气压的，按 85 千帕计算； E0, 水相 统计期内废水收集支线和废水处理厂水相中 VOCs 产生量， 千克， 见公式

30、3-2。 3 ,i 1 Q ( 10 n i i i E C C t 出 水 0 , 水相 进水 , i ） （公式 3-2） 式中 ： E0, 水相 统计期内废水环节的 VOCs 产生量，千克; Qi废水收集、处理系统 i 的废水流量，立方米/ 小时； C 进水,i废水收集、 处理系统 i 进水中的逸散性挥发性有机物 （EVOCs ） 浓度， 毫克 / 升； C 出水,i废水收集、 处理系统 i 出水中的逸散性挥发性有机物 （EVOCs ） 浓度， 毫克 / 升； ti 统计期内废水收集/ 处理设施 i 的运行时间，小时。 4.3.2 系数法 1 n i i i E E F Q 0 , 废水

31、 （公式 3-3 ） 式中 ： E0, 废水 统计期内废水环节的 VOCs 产生量，千克； EFi废水收集/ 处理设施 i 产污系数，千克/ 立方米，见表 3-1 ； Qi统计期内废水收集/ 处理设施 i 的废水流量，立方米。 表 3-1 废水收集/ 处理设施 VOCs 产污系数 适 用 范 围 产 污 系 数 废 水 处 理 厂- 废 水 处 理 设 施 0.005 注 ： 废 水 处 理 设 施 指 除 收 集 系 统 及 油 水 分 离 外 的 其 他 处 理 设 施 。 4.4 工艺废气排放 涂料 、 油墨生产过程中的工艺废气来源于混合 、 研磨、 分散、 搅拌、 罐装、 溶剂清洗 、

32、 溶剂再生等生产工序 。 4.4.1 实测 法 通过测定 排放口气体流量和浓度 ， 以及污染控制设施的 VOCs 去除效率， 采用实测法 计算 VOCs 产生量，见公式 4-1 。10 6 1 10 1 (1- ) n i i i E Q C t 工 艺 去 捕 （公式 4-1 ） 式中： E 工艺 工艺废气的 VOCs 产生量，千克/ 年； Qi工艺废气污染控制设施 i 出口实测气体流量，立方米/ 小时； Ci工艺废气污染控制设施 i 出口实测 VOCs 平均浓度，毫克/ 立方米； QiCi10 -6 工艺废气污染控制设施 i 的 VOCs 实测排放速率平均值，千克/ 小时； t计算时段内该

33、工艺废气污染控制设施的运行小时数，小时/ 年； 捕 工艺废气污染控制设施 i 的捕集效率，无实测数据时按表 4-1 取值； 去 工 艺废 气 污 染控 制设 施 i 的 VOCs 去 除效 率， 以实 测去 除率 （去 除 量占 捕集 量 的比例）计。 表 4-1 排风净化装置的捕集效率 捕 集 措 施 控 制 条 件 捕 集 效 率 （% ） 全 封 闭 式 负 压 排 风 VOCs 产 生 源 设 置 在 封 闭 空 间 内 ， 所 有 开 口 处 ， 包 括 人 员 或 物 料 进 出 口 处 呈 负 压 95 负 压 排 风 VOCs 产 生 源 基 本 密 闭 作 业 （ 偶 有 部

34、 分 敞 开 ） ， 且 配 置 负 压 排 风 75 局 部 排 风 VOCs 产 生 源 处 ， 配 置 局 部 排 风 罩 40 4.4.2 公式 法 生 产工 艺 过程 中 ，VOCs 产 生量 也 可使 用 公式 法 按各 工 艺环 节 进行 计 算。 涂 料 、油 墨 的主要生产工序有 ： 混合、搅拌、研磨、分散、 罐装、清洗等， 生产工艺的排放量为工序 排放量之和 。 各生产工序的 VOCs 产生量由加料损失 、 升温损失、表面蒸发损失、 气体吹 扫 排放 等 组成 1 ， 见公 式 4-2 和 表 4-2 。 公式 法 仅适 用 于无 捕 集、 排 风设 施 情况 下 的工 艺

35、 废 气排放计算。 0, 0, 1 n i E E 工序 工艺 （公式 4-2 ） 式中： E0, 工艺 统计期内工艺废气排放中的 VOCs 产生量，千克； E0, 工序 统计期内工艺废气排放各工序的 VOCs 产生量，千克。 1 美国环保署 M e t h o d s f o r E s t i m a t i n g A i r E m i s s i o n s f r o m P a i n t , I n k , a n d O t h e r C o a t i n g M a n u f a c t u r i n g F a c i l i t i e s （ h t t p

36、: / / w w w 3 . e p a . g o v / t t n / c h i e f / e i i p / t e c h r e p o r t / v o l u m e 0 2 / i i 0 8 _ f e b 2 0 0 5 . p d f ）。11 表 4-2 油墨生产典型工序 工 序 环 节 混 合 搅 拌 研 磨 分 散 罐 装 清 洗 加 料 损 失 升 温 损 失 表 面 蒸 发 逸 散 气 体 吹 扫 排 放 备 注 ： “ ” 表 示 该 工 序 需 考 虑 此 环 节 的 产 生 量 。 （一） 加料损失 加料损失主要是反应釜、 搅拌釜、研磨机等设备进

37、行投料， 或进行产品 、 原辅料进行 罐 装过 程 中物 料体 积 置换 蒸 汽产 生 的 VOCs 。 当含 有 物料 蒸汽 的 气体 产 生仅 为 物料 体积 置 换所致，且物料处于恒温状态，加料（罐装）损失按公式 4-3 计算。 4 1.2 10 S P M V E T 0 , 加 料 （公 式 4-3 ） 式中： E0, 加料 统计期内加料（罐装）的 VOCs 产生量，千克； S 饱和系数，详见表 4-3 ； P 在温度 T 下，液体物料的蒸汽压，千帕（绝压 ） ； M 蒸汽摩尔质量，千克/ 摩尔； V 统计期内 液体物料装载（罐装）量，升； T 液体装载温度，开氏度（绝对温度 ） 。

38、 表 4-3 饱和系数 S 操 作 方 式 饱 和 系 数(S) 底 部/ 液 下 装 载 0.6 喷 溅 式 装 载 1.45 （二） 升温损失 反应釜内物料升温过程的 VOCs 产生量用理想气体方程和气- 液平衡原理计算。 假设 ： 升温过程中反应釜是封闭的， 溶剂蒸气仅通过排气管排放； 升温过程中不向反 应釜中添加物料 ； 物料液体与 VOCs 蒸气平衡 ， 并达到饱和状态；升温过程反应釜中蒸汽 气相空间的摩尔组成变化，但平均蒸汽气相空间体积保持不变。 计算基于用加热初始和终点气相空间组成确定从反应釜置换出的不凝气组分量 ， 若加 热过程中用氮气吹扫，从反应釜中置换的不凝气量需考虑氮气吹

39、扫量。12 3 0, 1 , 10 x ou B t a i E N M 升 温 （公式 4-4 ） 式中： E0, 升温 统计期内反应釜内物料升温过程的 VOCs 产生量，千克； Nx,out每批次加热作业 VOCs 产生摩尔数，摩尔； Ma产生 VOCs 的平均摩尔质量，克/ 摩尔； B统计期内生产总批次量，批次。 1 , ,2 ,1 1 ln( ) ( ) a x o u t a v g x x a P N N n n P （公式 4-5 ） 式中： Navg温度升高过程中蒸汽平均摩尔数，摩尔； Pa1初始温度下设备顶部空间非冷凝气体分压，帕（绝压） ； Pa2最终温度下设备顶部空间非冷

40、凝气体分压，帕（绝压） ； nx,2最终温度下设备顶部空间 VOCs 组份 x 的摩尔数，摩尔； nx,1初始温度下设备顶部空间 VOCs 组份 x 的摩尔数，摩尔。 当设备内为混合 物质时 ， 公式 4-5 估算的是 VOCs 产生总摩尔数 ，nx,1 和 nx,2 是设备顶 部 VOCs 的总体摩尔数。Navg 按公式 4-6 计算： 1 2 2 a v g n n N （公式 4-6 ） 式中： n1 初始温度下设备顶部 VOCs 的总体摩尔数，摩尔； n 2 最终温度下设备顶部 VOCs 的总体摩尔数，摩尔。 总摩尔数 n1 ，n 2 可以用公式 4-7 、4-8 的理想气体方程式求得

41、： 1 1 1 P V n R T （公 式 4-7 ） 2 2 2 P V n R T （公 式 4-8 ） 式中： P1初始温度下的总压，帕（绝压） ； P2最终温度下的总压，帕（绝压） ； V 设备内气体体积，立方米； R 1 个大气压下理想气体气体常数，8.314 帕立方米/ 摩尔开氏度；13 T1设备内气体初始温度，开氏度； T2设备内气体最终温度，开氏度。 设备内初始 温度和最终温 度 VOCs 组份 x 的摩尔数 nx,1 和 nx,2 也可以用公式 4-7 和公 式 4-8 计算，其中总压用 VOCs 组份 x 的分压代替。 （三） 表面蒸发损失 设备敞口或半敞口产生的 VOC

42、s ，可由公式 4-9 计算产生量： 0, 3600 0.001 x x x x M K A P H E B R T （公式 4-9 ） 式中： E0,x统计期内 VOCs 组份 x 的产生量，千克； M xVOCs 组份 x 的分子量，克/ 摩尔； K xVOCs 组份 x 的气相传质系数，米/ 秒； A设备敞口面积，平方米； Px 在 温 度 T 下 ，VOCs 组 份 x 的 真 实蒸 汽 压 （单 组 份 情况 下 ） 或 分压 （ 混 合物 情 况下） ，帕（绝压 ） ； 36003600 秒/ 小时； H生产一批产品所需的时间，小时/ 批； R在 1 个大气压下的通用气体常数，8.

43、314 帕立方米/ 摩尔开氏度； T液体温度，开氏度； B统计期内生产总批次量，批次。 VOCs 组份 x 的气相传质系数 K x 按公式 4-10 计算： 2/3 x x o o K D K D （ ） （公式 4-10 ） 1/2 o i o i M D D M （ ） （公式 4-11 ） 式中： DiVOCs 组份 i 的气相扩散系数，米/ 秒； D0参考组分的气相扩散系数 ， 米/ 秒； 水是用来估算大多数物质传质系数的最常见 的参照物，水在 25、101.3 千帕（绝压）条件下的传质系数是 0.83 厘米/ 秒； MiVOCs 组份 i 的摩尔质量，克/ 摩尔； M0参考组分的分子

44、摩尔质量，克/ 摩尔。14 连解公式 4-10 和公式 4-11 ： 1/3 o x o x M K K M （ ） （公式 4-12 ） 总 VOCs 产生量等于各 VOCs 组分之和。 （四）气体吹扫排放 气体吹扫排放是指在生产开始前和结束后 ， 为清除设备 （反应釜） 和管道内的残余蒸 汽或含有蒸汽的 空气 ， 用气体 （氮气等） 吹扫设备 （反应釜等） 和管道等 ， 从而造成 VOCs 产生。气体吹扫的 VOCs 产生量按方法一或方法二计算。 方法一： 0,x 60 0.001 x n c x T T x P F M O H P E R T P P （公式 4-13 ） 式中： E0,

45、x 统计期内 VOCs 组分 x 的产生量，千克； PxVOCs 组份 x 的分压，帕（绝压 ） ； Fnc 净化吹扫的流量，立方米/ 分钟； MxVOCs 组份 x 的摩尔质量，克/ 摩尔； 6060 ，分钟/ 小时； OH 统计期内吹扫或净化的时间，小时； R 理想气体常数，8.314 焦耳/ 摩尔 开氏度； T 排放气体的温度，开氏度； PT 系统总的压力，帕（绝压） 。 按照 公式 4-13 计算 时注意 ： 如果 进入设 备内的 气流 速度小 于 2.83 立方 米/ 分钟 ，则 假 定 蒸 汽 与 液 体 处 于 平 衡 状 态 （ 即 分 压 等 于 只 有 一 种 组 分 时

46、蒸 汽 分 压 ） ； 如 果 气 流 高 于 2.83 立方米/ 分钟，蒸汽饱和度设定为 25% 。 方法二： 方法二在方法一基础上增加了排气口的 VOCs 组份的特定饱和因子 。 方法二在具有较 高设备顶部交换率的情况下估算值将偏低，故仅在交换率每分钟不大于 5 的情况下使用 。 x x x x S a t S a t x s s n c x x P K A K A S P F K A K A F S F （公式 4-14 ） 式中： SxVOCs 组分 x 的饱和因子； KxVOCs 组分 x 的传质系数； A 液体的表面积；15 Fnc 不凝气的体积流率（如空气、氮气 ） ； Fx s

47、at VOCs 组分 x 的饱和分压下的体积流率。 0.001 ( ) s a t x x m x x M K A E P P R T （公式 4-15 ） 式中： EmVOCs 组份 x 蒸发率，千克/ 分钟； MxVOCs 组分 x 的摩尔质量，克/ 摩尔； Kx传质系数，米/ 分钟，见公式 4-12 ； A 表面积，平方米； R理想气体常数，8.314 焦耳/ 摩尔开氏度； T流体的温度，开氏度（绝对温度 ） ； Px Sat 在饱和溶剂分压条件下不凝气的分压，帕（绝压） ； Px液体表面的气体实际分压，帕（绝压） 。 公式 4-15 是计算 VOCs 组分 x 蒸发率的基础公式，基于排气口 气体流速、x 的分压、 摩尔质量和其他已知条件。 0, 0.001 0.001 x x x T V x T P M F P F P E M R T P R T （ 公 式 4-16 ） 式中： E0,V 统计期内容器口 VOCs 产生量，千克； F 出气口流量，立方米/ 分钟； PT 系统整体压力，帕（绝压） ； R理想气体常数，8.314 焦耳/ 摩尔开氏度； T 流体的温度，开氏度（绝对温度 ） ； Px