0近年來(lái),隨著空氣沾染的加重,國(guó)內(nèi)外對(duì)于VOCs排放的法律法規(guī)也越發(fā)嚴(yán)格,但因?yàn)橹卫碛枚雀摺⑿姓O(jiān)管所需的VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)缺失、企業(yè)對(duì)VOCs排放跟把持的器重水平不足等各種因素,很多工廠VOCs廢氣直接排入大氣,對(duì)環(huán)境品質(zhì)造成重大侵害。
一、低溫等離子光觸媒催化在VOCs廢氣處理
低溫等離子體技巧處理沾染物的原理為在外加電場(chǎng)的作用下,介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量高能電子轟擊沾染物分子,使其電離、解離跟激發(fā);而后引發(fā)一系列龐雜的物理、化學(xué)反應(yīng),使龐雜大分子沾染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單小分子保險(xiǎn)物質(zhì),或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒無(wú)害或低毒低害物質(zhì),從而使沾染物得以降解去除。低溫等離子體技巧對(duì)大氣度、低濃度的沾染氣體有較高的處理效力,是性價(jià)比十分高的有效處理技巧。該方法存在效力高、本錢低、設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)、占地面積小、便于操作把持、開停便利、與噴漆工藝同步、可依據(jù)沾染物源強(qiáng)跟排放請(qǐng)求進(jìn)前進(jìn)級(jí)等優(yōu)點(diǎn)。作為廢氣處理范疇中的一項(xiàng)存在強(qiáng)潛在上風(fēng)的高新技巧,等離子體受到了國(guó)內(nèi)外相干學(xué)科界的高度關(guān)注。
單一等離子體處理有機(jī)廢氣效力較高且副產(chǎn)物較少,不會(huì)造成二次沾染,但其較高的能耗跟較低的能量效力是目前須要攻克的困難,等離子復(fù)合光催化可能彌補(bǔ)其毛病。等離子體催化劑選用TiO2,其為寬禁帶(Eg=3.2eV)半導(dǎo)體化合物,只有波長(zhǎng)較短的太陽(yáng)光才干被接收,激發(fā)其活性,所以設(shè)計(jì)反應(yīng)裝置的時(shí)候須要增加紫外光源。
二、低溫等離子光觸媒催化在VOCs技巧剖析
1、吸附技巧
吸附技巧是利用有較大比名義積的固體吸附劑將廢氣中的VOCs捕獲,從而使有害成分從氣體中分別出來(lái),個(gè)別利用活性炭來(lái)當(dāng)吸附劑,當(dāng)吸附達(dá)到飽跟后采取水蒸氣或熱風(fēng)等作為脫附劑,將吸附劑名義的VOCs脫附并加以回收。
2、冷凝技巧
冷凝技巧是利用氣態(tài)沾染物存在不同的飽跟蒸氣壓,通過(guò)降落溫度或加大壓力,使VOCs冷凝成液滴 而從氣體中分別出來(lái),借助不同的冷凝溫度實(shí)現(xiàn)沾染 物的逐步分別。
3、膜分別技巧
膜分別技巧利用不同氣體分子通過(guò)高分子膜的溶解擴(kuò)散速度不同,在一定壓力下實(shí)現(xiàn)分別目標(biāo)。膜兩側(cè)氣體的分壓差是膜分別的驅(qū)能源,可通過(guò)緊縮進(jìn)氣或在膜浸透?jìng)?cè)用真空泵來(lái)實(shí)現(xiàn),因此,膜分別進(jìn)程經(jīng)常與冷凝或緊縮進(jìn)程集成。
4、焚燒治理技巧跟催化焚燒技巧
直接焚燒技巧依據(jù)熱量的回收方法,可分為直接焚燒法跟蓄熱焚燒法。直接焚燒法即將有機(jī)廢氣加熱到一定溫度下( 800℃左右),使其完全氧化分解,生成 CO2跟 H2O 等。蓄熱焚燒法即將焚燒尾氣中的熱量蓄積,用于加熱待處理廢氣,節(jié)能 后果明顯,此方法的去除效力可達(dá)99% 以上,但燃 燒不完全時(shí)輕易產(chǎn)生氮氧化物,造成二次沾染,該法實(shí)用于汽車、家電等烤漆行業(yè)高平跟高濃度的有機(jī)廢氣治理。
催化焚燒技巧通過(guò)在焚燒體系中增加催化劑,使可燃性的VOCs在催化劑名義產(chǎn)生非均相氧化反應(yīng),于300~500 ℃左右將VOCs催化氧化分解為 CO2 跟 H2O 等。催化焚燒較熱力焚燒溫度低,可能明顯降落設(shè)備運(yùn)行用度,但當(dāng)廢氣中含有可能引起催化劑中毒的硫、鹵素有機(jī)化合物時(shí),不宜采取催化焚燒法
5、光觸媒催化降解技巧
納米TiO2光觸媒催化降解存在納米半導(dǎo)體粒子的量子尺寸效應(yīng)使其導(dǎo)帶跟價(jià)帶能級(jí)變?yōu)槿芗?jí),能隙變寬,導(dǎo)帶變負(fù),而價(jià)帶寬變得更正,即在光觸媒催化作用下存在很強(qiáng)的氧化還原才干,從而進(jìn)步了其光觸媒催化活性。
波長(zhǎng)較短的紫外線其光子能量強(qiáng),當(dāng)環(huán)境中的紫外光能量等級(jí)比大多數(shù)廢氣物質(zhì)的分子結(jié)合能強(qiáng)時(shí),可將沾染物分子鍵裂解為呈游離狀況的離子,且波長(zhǎng)在200nm以下的短波長(zhǎng)紫外線能分解O2分子,生成臭氧O3(經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,選用波長(zhǎng)185nm)。呈游離狀況的沾染物離子易與O3產(chǎn)生氧化反應(yīng),生成簡(jiǎn)單、低害或無(wú)害的物質(zhì),如 CO2、H2O 等,以達(dá)到廢氣沾染處理的目標(biāo)。用紫外光解方法獲得的臭氧,因獲得復(fù)合離子光子的能量后,能為敏捷地分解,分解后產(chǎn)生氧化性更強(qiáng)的自由基
O、OH跟H2O。自由基
O、OH 跟 H2O 與惡臭氣體產(chǎn)生一系列協(xié)同、連鎖反應(yīng),惡臭氣體被氧化降解為低分子物質(zhì)、CO2 跟 H2O,而達(dá)到的除臭目標(biāo)。研究進(jìn)程中,進(jìn)一步發(fā)明當(dāng)惡臭氣體的分子品質(zhì)越大時(shí),紫外光解氧化后果就越明顯。在特種能量等級(jí)的紫外線作用下,大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)都能得到分解。
6、生物降解技巧
生物降解技巧即將含VOCs的廢氣經(jīng)傳質(zhì)進(jìn)程,進(jìn)入微生物懸液或生物膜中,在好氧前提下利用降解菌種將廢氣中的VOCs降解為 CO2 跟 H2O 等。生物法沾染VOCs廢氣的要害在于微生物的馴化及降解菌的培養(yǎng)。目前研究出的生物菌種對(duì)有機(jī)物的消化存在很強(qiáng)的專一性,只能處理包含醇類、醛類、酮類、酯類、單環(huán)芳烴以及氨跟硫化氫等單組分且易生物降解的有機(jī)化合物,其對(duì)單一 VOCs去除才干的大小順序?yàn)椋捍?、醛、酮等含氧烴類 > BTEX 等單環(huán)芳香烴 >鹵代烴,對(duì)單組分單環(huán)芳烴去除才干的大小順序?yàn)椋杭妆?> 苯 > 乙苯或二甲苯 > 氯苯或二氯苯。在處理混淆組分的VOCs時(shí),因?yàn)楦鹘M分間存在的競(jìng)爭(zhēng)跟克制造用會(huì)呈現(xiàn)降解唾棄景象,因此,生物法治理有機(jī)廢氣的普適性較差。
7、低溫等離子體沾染技巧
低溫等離子體高能態(tài)的粒子形成低溫等離子體高能態(tài)的粒子形成。低溫等離子體降解VOCs原理在外電場(chǎng)的作用下,介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊VOCs分子,使其電離解離跟激發(fā)、引發(fā)系列龐雜的物理化學(xué)反應(yīng),使龐雜的大分子品質(zhì)的有機(jī)廢氣降解為簡(jiǎn)單的小分子品質(zhì)物質(zhì),或是有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害或低害的物質(zhì),從而使VOCs降解去除。攜能電子的均勻能量約10eV,恰當(dāng)把持反應(yīng)前提可實(shí)現(xiàn)個(gè)別難以實(shí)現(xiàn)或速度很快的化學(xué)反應(yīng)。
三、光觸媒催化VOCs處理方法的優(yōu)劣
低溫等離子體光催化協(xié)同技巧存在其余沾染技巧不可比較的優(yōu)點(diǎn),低溫等離子體法處理VOCs的技巧與傳統(tǒng)方法比較存在很多優(yōu)點(diǎn):一是,可在常溫常壓下操作;二是,有機(jī)化合物的產(chǎn)物為 CO2,CO,H2O。若有機(jī)物是氯代物,則產(chǎn)物中還應(yīng)加上氯化物,而無(wú)旁邊產(chǎn)物降落了,有機(jī)物的毒性,同時(shí)避免了其余方法中的后期處理問(wèn)題;三是,運(yùn)行用度低;四是;VOCs的去除率高,對(duì)VOCs的適應(yīng)性運(yùn)行治理比較便利。
針對(duì)產(chǎn)業(yè)上氣度大,濃度低,且沾染物大都無(wú)回收價(jià)值的制造行業(yè)有機(jī)廢氣VOCs,須要有一種更有效、、操作更簡(jiǎn)便的廢氣處理方法,限度地減少運(yùn)行前提的限度,低溫等離子體法的呈現(xiàn)恰是為了適應(yīng)這種請(qǐng)求,并越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外的器重。隨著研究的一直深刻,低溫等離子體光催化法必將向著范圍化方向發(fā)展。
結(jié)束語(yǔ):綜上所述,隨著新資料跟新技巧的逐步利用,新型治理技巧將更加成熟,但其投入個(gè)別較高,在中小企業(yè)較多中受到限度。因此,力、低本錢、低能耗的治理技巧是下階段發(fā)展的重點(diǎn)。目前我公司已經(jīng)申請(qǐng)相干的技巧,也進(jìn)入批量生產(chǎn)。