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低温等离子与光催化氧化技术明确要求

低温等离子与光催化氧化技术明确要求
治理设施的风量按照最大废气排放量的120%进行设计。低温等离子体技术或光催化技术单独使用时,仅适用于处理惩罚低浓度有机废气或恶臭气体;治理效率要求更高时,应接纳多种技术的组合工艺。对于含油雾、漆雾或颗粒物的废气,应配置高效过滤等适宜的预处理惩罚工艺。
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(1)治理设施的风量按照最大废气排放量的120%进行设计。低温等离子体技术或光催化技术单独使用时,仅适用于处理惩罚低浓度有机废气或恶臭气体;治理效率要求更高时,应接纳多种技术的组合工艺。对于含油雾、漆雾或颗粒物的废气,应配置高效过滤等适宜的预处理惩罚工艺。

(2)应首先明确废气组分中最大可能的化学键键能。使用低温等离子体技术的,需给出处理惩罚装置设计的电压、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位。

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组分解离的难易水平,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,均匀稳定地布满整个放电间隙,同时能抑制级间火花或弧光的产生。

接纳介质阻挡放电方式的等离子体反应器,一般都接纳陶瓷、石英等防腐蚀介质质料,电极与废气不直接接触,从而可以一定水平避免设备腐蚀问题。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,接纳介质阻挡放电方式比电晕放电方式(如针尖放电)更安全。

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,但尚未能完全将有机物矿化成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惩罚后,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一定影响。

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惩罚系统,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惩罚系统,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,高压电源就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一定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,将能量通报给该分子,使该气体分子的外层电子脱离核的束缚,从而产生更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,当电压一定时,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,应充实考虑电源与等离子体反应器的匹配关系,并充实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一定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,最终实现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,且价廉无毒,所以是目前最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。金红石型相对更稳定,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,也就是说,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。只有吸取了一定波长范围内的光,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,更有利于生成更多的·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全部到场到反应中来。所以,光催化过程中要保证反应器内布光均匀且紫外光达到一定强度。

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,比表面与反应面就越大,电子-空穴的简单复合率就小,光催化活性也就高;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。

别的,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,处理惩罚浓度10mg/m3的甲醛尚需30min才能达到70%的去除效率。小编就在想,国内的VOCs治理企业应该接纳的是“宇宙级黑科技”光催技术,用不到3s的反应时间处理惩罚着不知比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更换比较频繁,有些使用厂家不能够及时的更换,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10bet手机中国官网有限企业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 接纳超强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完全打断,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.接纳高能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)因其有极高的氧化电位(2.80EV),其氧化能力极强,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极强的氧化作用,对恶臭气体及其它刺激性异味有极强的清除效果。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,彻底达到脱臭及杀灭菌的目的。接纳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,其除臭最高可达99%以上,净化、脱臭效果大大凌驾国家1993年颁布的恶臭污染物排放标准(GB14554-93)。

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