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1、廢氣處理設(shè)備,主要是運(yùn)用不同工藝技術(shù),通過回收或去除減少排放尾
氣的有害成分,達(dá)到保護(hù)環(huán)境、凈化空氣的一種環(huán)保設(shè)備。
多介質(zhì)催化氧化工藝
低溫等離子體
分類
吸收設(shè)備
吸收法采用低揮發(fā)或不揮發(fā)性溶劑對(duì) vocs進(jìn)行吸收,再利用VOCs 和吸收劑物理性質(zhì)的差異進(jìn)行分離。
含vocs的氣體自吸收塔底部進(jìn)入塔內(nèi),在上升過程中與來自塔頂 的吸收劑逆流接觸,凈化后的氣體由塔頂排出。吸收了 VOCs的吸收 劑通過熱交換器后,進(jìn)入汽提塔頂部,在溫度高于吸收溫度或壓力低 于吸收壓力的條件下解吸。解吸后的吸收劑經(jīng)過溶劑冷凝器冷凝后回 到吸收塔。解吸出的vocs氣體經(jīng)過冷凝器、氣液分離器后以較純的
2、vocs氣體離開汽提塔,被回收利用。該工藝適合于 vocs濃度較高、 溫度較低的氣體凈化,其他情況下需要作相應(yīng)的工藝調(diào)整。
吸附設(shè)備
在用多孔性固體物質(zhì)處理流體混合物時(shí),流體中的某一組分或某
些組分可被吸表面并濃集其上,此現(xiàn)象稱為吸附。吸附處理廢氣時(shí),
吸附的對(duì)象是氣態(tài)污染物,氣固吸附。被吸附的氣體組分稱為吸附質(zhì), 多孔固體物質(zhì)稱為吸附劑。
固體表面吸附了吸附質(zhì)后,一部被吸附的吸附質(zhì)可從吸附劑表面 脫離,此現(xiàn)附。而當(dāng)吸附進(jìn)行一段時(shí)間后,由于表面吸附質(zhì)的濃集, 使其吸附能力明顯下降而吸附凈化的要求, 此時(shí)需要采用一定的措施 使吸附劑上已吸附的吸附質(zhì)脫附,以協(xié)的吸附能力,這個(gè)過程稱為吸
3、附劑的再生。因此在實(shí)際吸附工程中,正是利用吸附一再生一再吸附 的循環(huán)過程,達(dá)到除去廢氣中污染物質(zhì)并回收廢氣中有用組分。
有機(jī)廢氣的燃燒及催化凈化設(shè)備
燃燒法用于處理高濃度Voc與有惡臭的化合物很有效,其原理是 用過量的空氣使這些雜質(zhì)燃燒,大多數(shù)生成二氧化碳和水蒸氣, 可以 排放到大氣中。但當(dāng)處理含氯和含硫的有機(jī)化合物時(shí), 燃燒生成產(chǎn)物
中HCI或S02需要對(duì)燃燒后氣體進(jìn)一步處理。
工業(yè)有機(jī)廢氣的低溫等離子體的治理設(shè)備
等離子體就是處于電離狀態(tài)的氣體,其英文名稱是 plasma,它是
由美國科學(xué)muir,于1927年在研究低氣壓下汞蒸氣中放電現(xiàn)象時(shí)命 名的。等離子體由大量的子、中性原
4、子、激發(fā)態(tài)原子、光子和自由基 等組成,但電子和正離子的電荷數(shù)必須體表現(xiàn)出電中性,這就是“等 離子體”的含義。等離子體具有導(dǎo)電和受電磁影響的許多方面與固體、 液體和氣體不同,因此又有人把它稱為物質(zhì)的第四種狀態(tài)。 根據(jù)狀態(tài)、
溫度和離子密度,等離子體通??梢苑譃閱J溫等離子體和低溫等離子 體(包子體和冷等離子體)。其中高溫等離子體的電離度接近 1,各
種粒子溫度幾乎相同系處于熱力學(xué)平衡狀態(tài), 它主要應(yīng)用在受控?zé)岷?反應(yīng)研究方面。而低溫等離子體則學(xué)非平衡狀態(tài),各種粒子溫度并不 相同。其中電子溫度(Te)》離子溫度(Ti),可達(dá)104K以上,而其離 子和中性粒子的溫度卻可低到 300?500匕一般氣
5、體放電子體屬于低 溫等離子體。
截至2013年,對(duì)低溫等離子體的作用機(jī)理研究認(rèn)為是粒子非彈性 碰撞的結(jié)果。低溫等離富含電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子,其中 高能電子與氣體分子(原子)發(fā)生撞,將能量轉(zhuǎn)換成基態(tài)分子(原子) 的內(nèi)能,發(fā)生激發(fā)、離解和電離等一系列過秸處于活化狀態(tài)。一方面 打開了氣體分子鍵,生成一些單分子和固體微粒;另一力生. OH
H2O2等自由基和氧化性極強(qiáng)的 03,在這一過程中高能電子起決定 性作用,離子的熱運(yùn)動(dòng)只有副作用。常壓下,氣體放電產(chǎn)生的高度非 平衡等離子體中電子溫層氏度)遠(yuǎn)高于氣體溫度(室溫100C左右)。 在非平衡等離子體中可能發(fā)生各種類型的化學(xué)反應(yīng),主要決定于電
6、子 的平均能量、電子密度、氣體溫度、有害氣體分子濃度和》氣體成分。 這為一些需要很大活化能的反應(yīng)如大氣中難降解污染物的去除提供 了另外也可以對(duì)低濃度、高流速、大風(fēng)量的含揮發(fā)性有機(jī)污染物和含 硫類污染物等進(jìn)行處理。
常見的產(chǎn)生等離子體的方法是氣體放電,所謂氣體放電是指通過 某種機(jī)制使一電子從氣體原子或分子中電離出來,形成的氣體媒質(zhì)稱 為電離氣體,如果電離氣由外電場(chǎng)產(chǎn)生并形成傳導(dǎo)電流, 這種現(xiàn)象稱 為氣體放電。根據(jù)放電產(chǎn)生的機(jī)理、氣體的壓j源性質(zhì)以及電極的幾 何形狀、氣體放電等離子體主要分為以下幾種形式:①輝光放電;③ 介質(zhì)阻擋放電;④射頻放電;⑤微波放電。無論哪一種形式產(chǎn)生的等 離子體,都需要
7、高壓放電。容易打火產(chǎn)生危險(xiǎn)。由于對(duì)諸如氣態(tài)污染 物的治理,一般要求在常壓下進(jìn)行。
5、光催化和生物凈化設(shè)備
光催化是常溫深度反應(yīng)技術(shù)。光催化氧化可在室溫下將水、空氣
和土壤中有機(jī)污染物完全氧化成無毒無害的產(chǎn)物, 而傳統(tǒng)的高溫焚燒
技術(shù)則需要在極高的溫度下才可將污染物摧毀,即使用常規(guī)的催化、 氧化方法亦需要幾百度的高溫。
從理論上講,只要半導(dǎo)體吸收的光能不小于其帶隙能,就足以激 發(fā)產(chǎn)生電子和空穴,該半導(dǎo)體就有可能用作光催化劑。 常見的單一化 合物光催化劑多為金屬氧化物或硫化物,如 TiO。、Zn0、ZnS CdS 及PbS等。這些催化劑各自對(duì)特定反應(yīng)有突出優(yōu)點(diǎn), 具體研究中可根 據(jù)需要
8、選用,如CdS半導(dǎo)體帶隙能較小,跟太陽光譜中的近紫外光段 有較好的匹配性能,可以很好地利用自然光能,但它容易發(fā)生光腐蝕, 使用壽命有限。相對(duì)而言,Ti02的綜合性能較好,是最廣泛使用和 研究的單一化合物光催化劑。
處理原理
稀釋擴(kuò)散法
原理:將有臭味地氣體通過煙囪排至大氣,或用無臭空氣稀釋, 降低惡臭物質(zhì)濃度以減少臭味。適用范圍:適用于處理中、低濃度的 有組織排放的惡臭氣體。優(yōu)點(diǎn):費(fèi)用低、設(shè)備簡單。缺點(diǎn):易受氣象 條件限制,惡臭物質(zhì)依然存在。
水吸收法
原理:利用臭氣中某些物質(zhì)易溶于水的特性,使臭氣成分直接與 水接觸,從而溶解于水達(dá)到脫臭目的。適用范圍:水溶性、有組織排 放源的惡臭氣
9、體。優(yōu)點(diǎn):工藝簡單,管理方便,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低 產(chǎn)
生二次污染,需對(duì)洗滌液進(jìn)行處理。缺點(diǎn):凈化效率低,應(yīng)與其他技 術(shù)聯(lián)合使用,對(duì)硫醇,脂肪酸等處理效果差。
曝氣式活性污泥脫臭法
原理:將惡臭物質(zhì)以曝氣形式分散到含活性污泥的混和液中,通 過懸浮生長的微生物降解惡臭物質(zhì) 適用范圍廣。適用范圍:截至2013 年,日本已用于糞便處理場(chǎng)、污水處理廠的臭氣處理。優(yōu)點(diǎn):活性污 泥經(jīng)過馴化后,對(duì)不超過極限負(fù)荷量的惡臭成分,去除率可達(dá) 99.5%
以上。缺點(diǎn):受到曝氣強(qiáng)度的限制,該法的應(yīng)用還有一定局限。
多介質(zhì)催化氧化工藝
原理:反應(yīng)塔內(nèi)裝填特制的固態(tài)填料,填料內(nèi)部復(fù)配多介質(zhì)催化 劑。當(dāng)惡臭氣體在引風(fēng)
10、機(jī)的作用下穿過填料層, 與通過特制噴嘴呈發(fā) 散霧狀噴出的液相復(fù)配氧化劑在固相填料表面充分接觸, 并在多介質(zhì) 催化劑的催化作用下,惡臭氣體中的污染因子被充分分解。適用范圍: 適用范圍廣,尤其適用于處理大氣量、中高濃度的廢氣,對(duì)疏水性污 染物質(zhì)有很好的去除率。優(yōu)點(diǎn):占地小,投資低,運(yùn)行成本低;管理 方便,即開即用。缺點(diǎn):耐沖擊負(fù)荷,不易污染物濃度及溫度變化影 響,需消耗一定量的藥劑。
低溫等離子體
低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài),當(dāng)外加 電壓達(dá)到氣體的著火電壓時(shí),氣體分子被擊穿,產(chǎn)生包括電子、各種 離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高, 但重粒子溫度很低,整個(gè)體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài),所以稱為低溫等離子體。 低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和 廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解, 并發(fā) 生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的。
低溫等離子體空氣凈化設(shè)備能夠顯著治理的污染有:VOC惡臭氣 體、異味氣體、油煙、粉塵,也可用于消毒殺菌。低溫等離子體技術(shù) 是一種全新的凈化過程,不需要任何添加劑、不產(chǎn)生廢水、廢渣,不
會(huì)導(dǎo)致二次污染。