伴隨著社會經濟的快速發(fā)展和人們生活水平的提升,空氣中的揮發(fā)有機化合物(VOCs)環(huán)境污染難題日益得到大家的高度重視。VOCs有機廢氣處理就是指空氣中出現的常溫下蒸汽壓超過70.9lPa,熔點260℃以內的揮發(fā)有機化學化學物質,被視作列入煙塵以后的第二大類空氣污染源。1990年英國《清潔空氣法》修改案例舉了189種有害有害物,在其中絕大多數是VOCs。1993～2003年在我國陸續(xù)頒布了《大氣污染物綜合排放標準》.《惡臭污染物排放標準》和《室內空氣質量標準》,因而,開發(fā)設計可用的VOCs整治技術性已勢在必行。
因為煙氣中VOCs污染物質通常濃度值低(<3000mg/m3),供氣量大.環(huán)境污染范圍廣,如供熱焚燒處理.催化燃燒裝置.冷疑.消化吸收和吸咐等傳統式的處置技術性通常不適合,并不是其解決實際效果達不上規(guī)定,便是項目投資或運作費用太高,驅使大家尋找和開發(fā)的新技術新工藝。
近些年,超低溫等離子.光催化反應和微生物處置等新技術應用在解決較低濃度的VOCs有機廢氣處理層面已展現出其工藝優(yōu)點和非常好的行業(yè)前景,文中將詳細介紹這種新技術應用。
VOCS有機廢氣處理機器設備
1超低溫等離子技術性
1.1基本原理
等離子是帶有大量的電子器件.正離子.分子結構.中性原子.激發(fā)態(tài)原子.光量子和氧自由基等構成的化學物質的第四種形狀。其總正負電荷數相同宏觀經濟上呈電荷平衡,但具備導電性和受電磁感應危害的特性,主要表現出很高的化工活力。依據管理體系動能情況.溫度和正離子相對密度,等離子一般可分成高溫等離子和低溫等離子(包含熱等離子和冷等離子)。高溫等離子的電離度貼近,各種各樣顆粒的溫度基本上同樣,而且管理體系處在熱學平衡狀態(tài),它主要是運用于可控熱核反應科學研究層面。超低溫等離子則處在熱學非平衡狀態(tài),各種各樣顆粒溫度并不相同。
超低溫等離子可根據Z前沿陡.脈寬度(納秒級)的高壓脈沖充放電在常溫常壓下得到,在其中的較高能電子器件和O˙.OH˙等活力顆?？膳c各種各樣污染源如CO.HC.NOX.SOX.H2S.RSH等產生功效,轉換為CO2.H2O.N2.S.SO2等沒害或低害化學物質,進而使煙氣獲得凈化處理。它可促進一些在通常條件下不容易開展的放熱反應得到開展,乃至在極短期內進行,故屬較低濃度的VOCs整治的前沿科技。
1.2研究成果
超低溫等離子主要是由汽體充放電造成的,與工業(yè)化密切相關,運用十分普遍。按充放電方法可分成電弧放電.電弧放電.物質阻礙充放電.頻射充放電及微波加熱充放電等。單脈沖電暈放電是一種新式等離子技術性,歸屬于冷等離子,可在自然壓.超低溫下作業(yè)且電子能量適度,因而一般被用來解決VOCs等有害物質。在20個世紀80時代中后期由Masuda和Mizuno等前提明確提出,現階段在我國.日本.烏克蘭和澳大利亞等國家都是有科學研究[1,2]。
FutamuraS等[3]對有危害空氣污染物(HAP)在超低溫等離子有機化學解決中氫氧化物的催化劑的活性開展了科學研究,在沒有MnO2作催化時,苯的克分子轉換率為30%,而在有MnO2作催化時,苯的轉換率可達到94%。KangM等[4]在自然壓下要等離子TiO2催化反應管理體系除去原始含量為1000mg/m3的二甲苯有機廢氣,僅有O2等離子沒有TiO2金屬催化劑時,二甲苯污泥負荷為40%;在TiO2/O2等離子下,污泥負荷做到70%;在O2等離子中,TiO2負荷于γ-Al2O3處時,二甲苯的污泥負荷做到80%。這種研究表明,運用等離子與催化反應速度的協同作用,以提升有機化學廢氣治理率.減少能源消耗是獲得成功的。
近幾年來,中國專家對超低溫等離子技術的分析也在深層次。于勇等[5]用物質屏蔽掉溶解CF3Br,溶解率做到55%。李鍛等[6]將雙正負極單脈沖髙壓引進物質阻攔管式反應器對氯苯和二甲苯的溶解特點完成了試驗科學研究。而馮春楊[7].晏乃強[8]和黃立維[9]等進行了單脈沖電暈放電除去多種多樣工業(yè)廢氣的科學研究,原始含量為76.8mg/m3,苯的污泥負荷做到61.4%,并比較了線—圓盤式和線—平板式二種管式反應器對二甲苯的污泥負荷,在以Mn.Fe等做為金屬催化劑時,可使污泥負荷提升,金屬催化劑活力的排列為Mn>Fe>Co>Ti>Ni>Pd>Cu>V,在除去各種各樣工業(yè)廢氣中,室內甲醛容易除去,二氯甲烷較難,二甲苯.酒精.甲苯則處在期間。周遠翔[10]等還運用超低溫等離子技術性解決煙塵中二英,污泥負荷達81%。
因而,超低溫等離子關鍵技術的必要性和標準實驗已較充足,也擁有很多理論基礎;已為此項工序簡易.適用范圍強.步驟短.耗能低.便于使用和智能化的新技術應用早日現代化奠定了充足的基本。
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