低温等离子与光催化氧化技术明确要求

 

 
 
(1)治理设施的风量按照_大废气排放量的120%进行设计。低温等离子体技术或光催化技术单独使用时,仅适用于处理低浓度有机废气或恶臭气体;治理效率要求_高时,应采用多种技术的组合工艺。对于含油雾、漆雾或颗粒物的废气,应配置_过滤等适宜的预处理工艺。

(2)应首先明确废气组分中_大可能的化学键键能。使用低温等离子体技术的,需给出处理装置设计的电压、频率、电场强度、稳定电离能等参数,同时出具所用电气元件的出厂防爆合格证;使用光催化氧化技术的,需给出所用催化剂种类、催化剂负载量等参数,并出具所用电气元件的防爆合格证与灯管发射185nm波段的占比情况检验证书。

(3)应尽量延长废气在装置中的反应停留时间,并配备臭氧催化分解单元。

低温等离子技术

电场激发出的电子、自由基、激发态分子(主要是O3等)等活性物质,是低温等离子体技术净化有机废气的关键。VOCs组分解离的难易程度,一方面取决于电子的能量,另一方面还取决于分子中化学键的键能。电子在放电过程中获得的能量主要集中在2~12 eV之间,而VOCs分子分解所需要能量刚好均在这个区域内。

目前,产生低温等离子体的常用方法是电晕放电和介质阻挡放电。

电晕放电,是在大气压或高于大气压条件下,使用电极表面曲率半径很小的电极,如针状电极或细线状电极,由于放电空间电场不均匀,使电离过程主要局限于局部电场很高的电极附近,特别是发生在曲率半径很小的电极附近或薄层中,并伴随明显光亮的放电现象,一般都发生在高电压(大于5kv)和较高频率(20~40kHz)条件下。

介质阻挡放电,是绝缘介质覆盖在电极上或者悬挂在放电空间中的一种气体放电。当在电极上施加足够高的交流电压,电极之间的气体发生电离,而电极间的介质能起到储能作用,限制放电电流的自由增长,进而产生大量细丝状、延时极短的脉冲微放电,均匀稳定地充满整个放电间隙,同时能抑制级间火花或弧光的产生。

采用介质阻挡放电方式的等离子体反应器,一般都采用陶瓷、石英等_介质材料,电极与废气不直接接触,从而可以_程度避免设备腐蚀问题。而电晕放电技术(或针尖放电式)通常是气体与电极直接接触的,即使通过的气体没有腐蚀性,但等离子体中的活性强氧化物质(如臭氧)也可能腐蚀电极。相对而言,采用介质阻挡放电方式比电晕放电方式(如针尖放电)_安全。

值得注意的是,低温等离子体技术主要是将有机分子中的化学键打断,但尚未能_将有机物矿化成CO2和H2O。以某治理项目为例,非甲烷总烃的去除率仅为45%,而恶臭的去除率可达93%。这主要是因为非甲烷总烃经过处理后,大分子变成小分子,用色谱法检测依然表现为非甲烷总烃;而分解过程中产生的部分异味副产物(如臭氧等)亦会对恶臭的去除率有_影响。

因此,正经的低温等离子体技术供应商,通常还会在等离子反应器前配置预处理系统,有效去除废气中的粉尘和水分,并且也会在反应器后再配置后处理系统,延长废气与活性物质的反应时间,同时对多余的活性物质(主要是臭氧)进行分解消除。

以诺和小编的理解,高压电源_是低温等离子技术的核心。电压和频率是电源能量输出的两个重要参数。

气体中出现的自由电子只有从_强度的电场中获得能量成为高能电子,然后才能与气体分子发生碰撞,将能量传递给该分子,使该气体分子的外层电子脱离核的束缚,从而产生_多的自由电子和带正电的离子。

频率的提高会增加单位时间内局部放电的平均脉冲个数,放电的重复率增加。但研究结果表明,当电压_时,污染物的去除率随频率的提高先增加后减小。在实际应用中,应充分考虑电源与等离子体反应器的匹配关系,并充分考虑谐振带来的影响。

光催化氧化技术

光催化氧化技术,主要利用光敏催化剂在_量的光照射下激发产生的电子-空穴对,与吸附在催化剂面积的溶解氧和水分子等发生作用,进而产生·OH与·O2-等强氧化性自由基,再通过与污染物的羟基加和、取代、电子转移等方式矿化,_终实现VOCs的降解。说白了,光催化氧化反应所需的能量主要来源光照能量。

TiO2具有较高的化学稳定性和催化活性,且价廉_,所以是目前_常用的光催化剂之一。其常用的晶型结构有2种:锐钛矿型和金红石型。金红石型相对_稳定,即使在高温的情况下也难以发生分解和转化。并且金红石型TiO2的禁带宽度为3.0eV,而锐钛矿型TiO2的禁带宽度是3.2eV,也_是说,引发锐钛矿型TiO2进行光催化反应所需的光能量需大于3.2eV,金红石型TiO2仅需大于3.0eV。对于锐钛矿型TiO2,紫外光的激发波长需要小于387.5nm。

顾名思义,光催化氧化技术,那肯定得有“光”和“催化剂”共同作用才行。

对于光,有两个参数:波长与光强。只有吸收了_波长范围内的光,TiO2催化剂才可以克服其禁带的能量,在其表面会产生电子-空穴。研究结果表明,短波长的紫外光,尤其是在185 ~ 254nm,_有利于生成_多的·OH,从而加快光催化反应活性。而表示单位时间内、通过单位横截面光能大小的光强,直接决定了紫外光所提供的总能量是否足以使周围的TiO2全部参与到反应中来。所以,光催化过程中要_反应器内布光均匀且紫外光达到_强度。

对于催化剂,其活性组分主要是TiO2。其颗粒粒径越小,尤其是纳米级,比表面与反应面_越大,电子-空穴的简单复合率_小,光催化活性也_高;若在TiO2中掺杂金属或非金属粒子,还可拓展其可接受的光照射响应范围;因为锐钛矿型具有强吸附氧气能力,金红石型具有较高的光利用率,二者的混晶型物质在光催化性能方面的表现要比单一晶型物质要好。其它影响光催化活性的因素还包括,孔隙率、平均孔径、表面电荷、焙烧温度、纯度等。

水蒸气也是在光催化反应不可忽视的因素。因为水分子提供了可俘获空穴的羟基,进而产生自由基·OH,反应中适量的水蒸气有利于反应的进行,但如果水蒸气过多,会在TiO2表面产生竞争吸附,反而不利于光催化的进行。

此外,废气的初始浓度和在反应器内部的停留时间,也直接影响光催化氧化技术的去除效果。从目前的实验室数据结果看,在各条件优化后的情况下,处理浓度10mg/m3的甲醛尚需30min才能达到70%的去除效率。小编_在想,国内的VOCs治理公司应该采用的是“_黑科技”光催技术,用不到3s的反应时间处理着不知比10mg/m3高多少倍的VOCs废气!奏是这么自信,才会辣么任性!

 

 沧州喷漆房VOC废气治理达标排放

喷漆房在工作的时候会有大量的油漆和异味的产生,以前人们大多使用活性炭吸附设备来治理,但活性炭吸附设备后期活性炭的_换比较频繁,有些使用厂家不能够及时的_换,因此目前环保局责令活性炭吸附设备在喷漆房废气治理上不在使用。因此喷漆房废气治理又成了一个比较麻烦的话题。针对这一现状,我泊头诺和环保设备有限公司推出了自己的一套方案。

喷漆房内的有油漆有异味的气体通过通风管道引出,进入喷淋塔内。喷淋塔 前期投资价格比较低廉 ,大部分的油漆在喷淋塔中已经全部过滤完成,少量的水汽和油漆进入干式过滤器上。水汽和没有过滤掉的油漆被干式过滤器阻挡。代有气味的气体进入光氧催化设备中 采用_UV电磁辐射和穿透力、微波催化燃烧功能对废气进行微波辐射和破坏,使所有有机物废气的分子链_打断,裂解、改变物质结构,将高分子污染物质,裂解、分解成为低分子无害物质,如水和二氧化碳等。

2.采用高能C波段(仅次于切割不锈钢的激光,强于氩弧焊光源的数十倍强度)在设备内,强裂解恶臭物质分子链,改变物质结构,将高分子污染物质,裂解、氧化成为低分子无害物质,如水和二氧化碳等。
 

光氧催化设备 在分解过程中生产大量的羟基自由基进行废气强催化氧化, 羟基自由基(·OH)因其有_的氧化电位(2.80EV),其氧化能力_,与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应,无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐,无二次污染。在分解过程中产生高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有_的氧化作用,对恶臭气体及其它刺激性异味有_的_效果。O3也为强催化氧化剂进行废气催化氧化, 裂解恶臭气体中细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,_达到脱臭及杀_的目的。采用27种催化剂涂层,增强-C波段激光的能力,同时起到一个强的催化氧化反应,通过两重破坏、分解,三重催化氧化将废气转变为水及二氧化碳等,其除臭_高可达99%以上,净化、脱臭效果大大__1993年颁布的恶臭污染物排放标准(GB14554-93)。

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