伴隨著社會經(jīng)濟(jì)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(jī)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(jī)廢氣處理就是指空氣中出現(xiàn)的常溫下蒸汽壓超過70.9lPa,熔點260℃以內(nèi)的揮發(fā)有機(jī)化學(xué)化學(xué)物質(zhì),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(shù)是VOCs。1993～2003年在我國陸續(xù)頒布了《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》.《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》,因而,開發(fā)設(shè)計可用的VOCs整治技術(shù)性已勢在必行。
因為煙氣中VOCs污染物質(zhì)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(tǒng)式的處置技術(shù)性通常不適合,并不是其解決實際效果達(dá)不上規(guī)定,便是項目投資或運作費用太高,驅(qū)使大家尋找和開發(fā)的新技術(shù)新工藝。
近些年,超低溫等離子.光催化反應(yīng)和微生物處置等新技術(shù)應(yīng)用在解決較低濃度的VOCs有機(jī)廢氣處理層面已展現(xiàn)出其工藝優(yōu)點和非常好的行業(yè)前景,文中將詳細(xì)介紹這種新技術(shù)應(yīng)用。
VOCS有機(jī)廢氣處理機(jī)器設(shè)備
1超低溫等離子技術(shù)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(jié)構(gòu).中性原子.激發(fā)態(tài)原子.光量子和氧自由基等構(gòu)成的化學(xué)物質(zhì)的第四種形狀。其總正負(fù)電荷數(shù)相同宏觀經(jīng)濟(jì)上呈電荷平衡,但具備導(dǎo)電性和受電磁感應(yīng)危害的特性,主要表現(xiàn)出很高的化工活力。依據(jù)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(xué)平衡狀態(tài),它主要是運用于可控?zé)岷朔磻?yīng)科學(xué)研究層面。超低溫等離子則處在熱學(xué)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(jù)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(chǎn)生功效,轉(zhuǎn)換為CO2.H2O.N2.S.SO2等沒害或低害化學(xué)物質(zhì),進(jìn)而使煙氣獲得凈化處理。它可促進(jìn)一些在通常條件下不容易開展的放熱反應(yīng)得到開展,乃至在極短期內(nèi)進(jìn)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(guān),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(zhì)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(shù)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(zhì)。在20個世紀(jì)80時代中后期由Masuda和Mizuno等前提明確提出,現(xiàn)階段在我國.日本.烏克蘭和澳大利亞等國家都是有科學(xué)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(jī)化學(xué)解決中氫氧化物的催化劑的活性開展了科學(xué)研究,在沒有MnO2作催化時,苯的克分子轉(zhuǎn)換率為30%,而在有MnO2作催化時,苯的轉(zhuǎn)換率可達(dá)到94%。KangM等[4]在自然壓下要等離子TiO2催化反應(yīng)管理體系除去原始含量為1000mg/m3的二甲苯有機(jī)廢氣,僅有O2等離子沒有TiO2金屬催化劑時,二甲苯污泥負(fù)荷為40%;在TiO2/O2等離子下,污泥負(fù)荷做到70%;在O2等離子中,TiO2負(fù)荷于γ-Al2O3處時,二甲苯的污泥負(fù)荷做到80%。這種研究表明,運用等離子與催化反應(yīng)速度的協(xié)同作用,以提升有機(jī)化學(xué)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(shù)的分析也在深層次。于勇等[5]用物質(zhì)屏蔽掉溶解CF3Br,溶解率做到55%。李鍛等[6]將雙正負(fù)極單脈沖髙壓引進(jìn)物質(zhì)阻攔管式反應(yīng)器對氯苯和二甲苯的溶解特點完成了試驗科學(xué)研究。而馮春楊[7].晏乃強(qiáng)[8]和黃立維[9]等進(jìn)行了單脈沖電暈放電除去多種多樣工業(yè)廢氣的科學(xué)研究,原始含量為76.8mg/m3,苯的污泥負(fù)荷做到61.4%,并比較了線—圓盤式和線—平板式二種管式反應(yīng)器對二甲苯的污泥負(fù)荷,在以Mn.Fe等做為金屬催化劑時,可使污泥負(fù)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(nèi)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(yuǎn)翔[10]等還運用超低溫等離子技術(shù)性解決煙塵中二英,污泥負(fù)荷達(dá)81%。
因而,超低溫等離子關(guān)鍵技術(shù)的必要性和標(biāo)準(zhǔn)實驗已較充足,也擁有很多理論基礎(chǔ);已為此項工序簡易.適用范圍強(qiáng).步驟短.耗能低.便于使用和智能化的新技術(shù)應(yīng)用早日現(xiàn)代化奠定了充足的基本。
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