伴随着社会经济的快速发展和人们生活水平的提升,空气中的挥发有机化合物(VOCs)环境污染难题日益得到大家的高度重视。VOCs有机废气处理就是指空气中出现的常温下蒸汽压超过70.9lPa,熔点260℃以内的挥发有机化学化学物质,被视作列入烟尘以后的第二大类空气污染源。1990年英国《清洁空气法》修改案例举了189种有害有害物,在其中绝大多数是VOCs。1993～2003年在我国陆续颁布了《大气污染物综合排放标准》.《恶臭污染物排放标准》和《室内空气质量标准》,因而,开发设计可用的VOCs整治技术性已势在必行。
因为烟气中VOCs污染物质通常浓度值低(<3000mg/m3),供气量大.环境污染范围广,如供热焚烧处理.催化燃烧装置.冷疑.消化吸收和吸咐等传统式的处置技术性通常不适合,并不是其解决实际效果达不上规定,便是项目投资或运作费用太高,驱使大家寻找和开发的新技术新工艺。
近些年,超低温等离子.光催化反应和微生物处置等新技术应用在解决较低浓度的VOCs有机废气处理层面已展现出其工艺优点和非常好的行业前景,文中将详细介绍这种新技术应用。
VOCS有机废气处理机器设备
1超低温等离子技术性
1.1基本原理
等离子是带有大量的电子器件.正离子.分子结构.中性原子.激发态原子.光量子和氧自由基等构成的化学物质的第四种形状。其总正负电荷数相同宏观经济上呈电荷平衡,但具备导电性和受电磁感应危害的特性,主要表现出很高的化工活力。依据管理体系动能情况.溫度和正离子相对密度,等离子一般可分成高溫等离子和低溫等离子(包含热等离子和冷等离子)。高溫等离子的电离度贴近,各种各样颗粒的溫度基本上同样,而且管理体系处在热学平衡状态,它主要是运用于可控热核反应科学研究层面。超低温等离子则处在热学非平衡状态,各种各样颗粒溫度并不相同。
超低温等离子可根据Z前沿陡.脉宽度(纳秒级)的高压脉冲充放电在常温常压下得到,在其中的较高能电子器件和O˙.OH˙等活力颗粒可与各种各样污染源如CO.HC.NOX.SOX.H2S.RSH等产生功效,转换为CO2.H2O.N2.S.SO2等没害或低害化学物质,进而使烟气获得净化处理。它可促进一些在通常条件下不容易开展的放热反应得到开展,乃至在极短期内进行,故属较低浓度的VOCs整治的前沿科技。
1.2研究成果
超低温等离子主要是由汽体充放电造成的,与工业化密切相关,运用十分普遍。按充放电方法可分成电弧放电.电弧放电.物质阻碍充放电.频射充放电及微波加热充放电等。单脉冲电晕放电是一种新式等离子技术性,归属于冷等离子,可在自然压.超低温下作业且电子能量适度,因而一般被用来解决VOCs等有害物质。在20个世纪80时代中后期由Masuda和Mizuno等前提明确提出,现阶段在我国.日本.乌克兰和澳大利亚等国家都是有科学研究[1,2]。
FutamuraS等[3]对有危害空气污染物(HAP)在超低温等离子有机化学解决中氢氧化物的催化剂的活性开展了科学研究,在沒有MnO2作催化时,苯的克分子转换率为30%,而在有MnO2作催化时,苯的转换率可达到94%。KangM等[4]在自然压下要等离子TiO2催化反应管理体系除去原始含量为1000mg/m3的二甲苯有机废气,仅有O2等离子沒有TiO2金属催化剂时,二甲苯污泥负荷为40%;在TiO2/O2等离子下,污泥负荷做到70%;在O2等离子中,TiO2负荷于γ-Al2O3处时,二甲苯的污泥负荷做到80%。这种研究表明,运用等离子与催化反应速度的协同作用,以提升有机化学废气治理率.减少能源消耗是获得成功的。
近几年来,中国专家对超低温等离子技术的分析也在深层次。于勇等[5]用物质屏蔽掉溶解CF3Br,溶解率做到55%。李锻等[6]将双正负极单脉冲髙压引进物质阻拦管式反应器对氯苯和二甲苯的溶解特点完成了试验科学研究。而冯春杨[7].晏乃强[8]和黄立维[9]等进行了单脉冲电晕放电除去多种多样工业废气的科学研究,原始含量为76.8mg/m3,苯的污泥负荷做到61.4%,并比较了线—圆盘式和线—平板式二种管式反应器对二甲苯的污泥负荷,在以Mn.Fe等做为金属催化剂时,可使污泥负荷提升,金属催化剂活力的排列为Mn>Fe>Co>Ti>Ni>Pd>Cu>V,在除去各种各样工业废气中,室内甲醛容易除去,二氯甲烷较难,二甲苯.酒精.甲苯则处在期间。周远翔[10]等还运用超低温等离子技术性解决烟尘中二英,污泥负荷达81%。
因而,超低温等离子关键技术的必要性和标准实验已较充足,也拥有很多理论基础;已为此项工序简易.适用范围强.步骤短.耗能低.便于使用和智能化的新技术应用早日现代化奠定了充足的基本。
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