0近(jìn)年(nián)來,隨著空氣沾染的加重,國內外對於VOCs排放的法律(lǜ)法(fǎ)規也越發嚴格,但因(yīn)為治理(lǐ)用度高、行政監管所需的VOCs排(pái)放標準缺失、企業對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(qì)直接排入大氣,對環境品質造成重大(dà)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(jiā)電場的作用下,介質放(fàng)電產生的大量(liàng)高能(néng)電子轟擊沾染物分子,使其電離、解離跟激發(fā);而後引發一係列(liè)龐雜的物理、化學反應,使龐雜大分子沾染物轉變為簡單小分子保險物質,或使有毒有害物質轉變(biàn)成無毒(dú)無害或低毒低害物質,從而使沾染物得以降解去(qù)除(chú)。低溫等離子體技巧對大氣度、低濃度的沾染氣體有較高的處理效力,是性價比十分高(gāo)的有效處理技巧。該方法存在效力(lì)高、本錢低、設備適應性(xìng)強(qiáng)、占地麵積小、便於操作把持、開停便利(lì)、與噴漆工藝同步、可(kě)依據沾(zhān)染物源強跟排放請求(qiú)進前進(jìn)級(jí)等優點。作為廢氣處理(lǐ)範疇(chóu)中的一項存在強潛在上風的高新(xīn)技巧,等離子體受到了國內外相幹學科界的高度關注。
單一等離子體處理有機廢氣效力較高且副(fù)產物較少,不會造成二次沾染,但其(qí)較高的能耗(hào)跟較(jiào)低的能量效力是目前須要攻克的(de)困難,等離子複合光催化可能彌補其毛病(bìng)。等離子體(tǐ)催化劑選用TiO2,其為寬禁(jìn)帶(Eg=3.2eV)半導(dǎo)體化合物,隻有波長較短的太陽光(guāng)才幹被接收,激發(fā)其活性,所以設計反應裝置的時候須要增加紫(zǐ)外光源。
二(èr)、低(dī)溫等離子光觸媒催化(huà)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,個別利用活性炭來當吸附劑,當吸附達到飽跟後(hòu)采取水(shuǐ)蒸氣或熱風等作為脫附劑,將吸附(fù)劑名義的VOCs脫附並加以回收。
2、冷凝(níng)技巧
冷凝技巧是利用氣態沾染物存在不同的飽跟(gēn)蒸氣壓,通過降落溫度或加大壓力,使(shǐ)VOCs冷凝成液滴 而從氣體中分別出來,借助不同(tóng)的冷凝溫度實現沾染 物的(de)逐步分別。
3、膜分別(bié)技巧
膜分(fèn)別技巧利用不同氣體分子通過高分子膜的溶解擴散速度不(bú)同,在一定(dìng)壓力下實(shí)現分(fèn)別目標。膜兩側氣體的分壓(yā)差是膜分別的驅能源,可通過緊縮進氣或在膜浸透側用真空泵來實現,因此,膜分別(bié)進程(chéng)經常與(yǔ)冷凝(níng)或緊縮進程集成。
4、焚燒治理技巧跟催化焚燒技巧
直接焚燒(shāo)技巧依據熱量的回(huí)收方法,可分(fèn)為直(zhí)接焚燒(shāo)法跟蓄熱焚燒法。直接焚(fén)燒法即將有機廢(fèi)氣加熱到一定溫度下( 800℃左右),使其完全氧化分解,生成 CO2跟(gēn) H2O 等(děng)。蓄熱焚燒法即將焚燒尾氣中的熱量蓄積,用於加熱待處理廢氣,節能 後(hòu)果明顯,此方法的去除(chú)效力可達99% 以上,但燃 燒(shāo)不完全時輕易(yì)產生氮氧化物,造成二次沾染,該法實用於汽車、家電等烤漆行業高平跟高濃度的有(yǒu)機廢氣治理。
催化焚燒技巧通過在焚燒體係(xì)中增加催化劑,使可燃性的VOCs在催化劑名義產生非均相氧(yǎng)化反應,於300~500 ℃左右將VOCs催化氧(yǎng)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(luò)設備運行用度,但當(dāng)廢氣中含有可(kě)能引起催化劑中毒(dú)的硫、鹵素有(yǒu)機化合物時,不宜采取催化焚燒法
5、光觸(chù)媒催化降解技巧
納米TiO2光觸媒催化降解存在納米半導體粒子的量(liàng)子尺寸效(xiào)應使其導帶跟價帶能級變為三能級,能隙變寬,導(dǎo)帶(dài)變負(fù),而(ér)價帶寬變得更正,即在(zài)光觸媒催化作用下存在很強(qiáng)的氧化(huà)還原才幹,從而(ér)進步了其光觸媒催化活性。
波長較短的紫外線其光子能量強,當環境中的紫外光能量等級比大多數廢氣物質的分子結合能強時,可將沾染(rǎn)物分子鍵裂解為呈遊離狀況的離子,且波長在200nm以下的短波長紫外線能分(fèn)解(jiě)O2分(fèn)子,生成臭氧O3(經過大量的實驗驗證,選用波長185nm)。呈遊離狀況的沾(zhān)染物(wù)離子易與O3產生氧化反應(yīng),生成簡單、低害或無害的物(wù)質,如 CO2、H2O 等,以達到廢氣沾(zhān)染處理的目標。用紫外光(guāng)解方(fāng)法獲得的臭氧,因獲得(dé)複合離子光子的能量後,能為敏捷地分解,分解後產生(shēng)氧化性更強的自由基
O、OH跟H2O。自由基
O、OH 跟 H2O 與惡臭氣(qì)體產(chǎn)生一係列協同、連鎖(suǒ)反應,惡臭(chòu)氣(qì)體被氧化降解為低分子物質、CO2 跟 H2O,而達到的(de)除(chú)臭(chòu)目標。研究進程中,進一步發(fā)明當惡(è)臭氣體的分子品質越大時,紫外光解氧化後果就越明顯(xiǎn)。在特種能量等級的紫外(wài)線作用下,大多數化(huà)學物質都能得到分(fèn)解(jiě)。
6、生物降解技巧
生物降解技巧即將含VOCs的廢氣經傳質進程,進入微生物(wù)懸液或生(shēng)物(wù)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廢氣的要害在於微生物的馴(xùn)化及降解菌的培養。目前研究出(chū)的生物(wù)菌種對有機物的消化存在很強的專一性,隻能處理包含(hán)醇類、醛類、酮類、酯類(lèi)、單環芳烴以(yǐ)及氨跟硫化氫等單組分且易生物降解的有機化合物,其對單一 VOCs去除才幹的大小順序為:醇、醛、酮等含氧烴類 > BTEX 等單(dān)環芳香烴 >鹵代烴,對單組分單環芳烴去除(chú)才幹的大小順序為:甲苯(běn) > 苯 > 乙苯或二甲(jiǎ)苯 > 氯苯或二氯苯。在處理混淆組分的VOCs時,因為各組分間存在的競爭跟克製造用會呈現降解唾棄景象,因此,生物法治理有(yǒu)機廢氣的普適性(xìng)較差。
7、低溫等離子體沾染(rǎn)技(jì)巧
低溫等離子體高能態的粒子形成低溫(wēn)等離(lí)子體高能態的粒子形成。低溫等(děng)離(lí)子體降解VOCs原理在外電場的作用(yòng)下,介質放(fàng)電(diàn)產生的大量攜能電子(zǐ)轟擊VOCs分子,使其電離解離跟激發(fā)、引發係(xì)列龐雜的物理化學反應,使龐雜的大分子品質的(de)有機廢氣降解(jiě)為簡單的小分子品質物質,或是有毒(dú)有害物質轉化為無毒無害或(huò)低害的物質(zhì),從(cóng)而使VOCs降解去除(chú)。攜能電子的均勻能量(liàng)約10eV,恰(qià)當把持(chí)反應前提可實(shí)現個別難以實現或速(sù)度很快的化學反應。
三、光觸媒催化VOCs處理方法的優(yōu)劣
低溫(wēn)等離子體光催化協同技巧存在其餘(yú)沾染技巧不可比較的優點,低溫等離子體法處理(lǐ)VOCs的(de)技巧(qiǎo)與傳統方法比較存在很多優點:一是,可在常(cháng)溫常壓下操作;二是,有機化合(hé)物的產物為 CO2,CO,H2O。若有機(jī)物是氯代物,則(zé)產(chǎn)物(wù)中還應加上氯化物,而(ér)無(wú)旁邊產物降落了,有機物的毒性,同時避免了其餘方法中的後期處理(lǐ)問題(tí);三是,運行用度低;四(sì)是;VOCs的去除率高,對VOCs的適應性運(yùn)行治理比較便利。
針對產業(yè)上氣度大,濃度(dù)低,且(qiě)沾染物大都無回(huí)收價值的(de)製(zhì)造行業有機廢氣VOCs,須要(yào)有(yǒu)一(yī)種(zhǒng)更有效、、操作(zuò)更簡便的廢氣處理方法,限度地(dì)減(jiǎn)少運行前(qián)提的限度,低溫等(děng)離子體法的呈現恰是為了適應這種請求,並越(yuè)來越受到國內外的器重。隨著研究的一直深刻,低溫等離子體光催化法必將向著範圍化方向發展。
結束語:綜上所述,隨(suí)著新資料跟(gēn)新技巧的逐步利用,新型治理技巧將更加成熟,但其(qí)投入個別較高,在中小企業較多中受到限度。因(yīn)此,力、低本(běn)錢、低能耗的(de)治理技巧是下階段發展的(de)重點。目前我(wǒ)公司已經申請相幹的技巧,也進入批量生產。