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低浓度有机物VOCs 废气处理新技术汇总

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2017-09-12 16:19:00【

鑫蓝环保光氧催化VOCs废气处理 

 现在人们对生活质量的要求越来越高,空气中的有机物(VOCs)污染严重,引起人们的高度重视。VOCs被看作是继粉尘之后的空气中的第二大污染物,所以,研究适用的VOCs废气处理技术迫在眉睫。由于VOCs污染物浓度低、污染面广、气量大,传统的处理技术如:催化燃烧、热力焚烧、吸收、吸附和冷凝等,处理的效果都不理想,不仅效果不好,还严重浪费成本,有些会造成二次污染等。因此就需要人们开发和究新的技术,光催化氧化、低温等离子体和生物处理等新技术的应用很大程度上解决了这些难题。



一、光催化氧化技术

1.1 作用原理

 目前,光催化技术越来越受到世界各地的重视,研究表明,光催化技术在常温和常压的条件下,能把废气中的有机物分解成H2O、CO2和其他,应用价值很大。在半导体的催化剂中,国外一般用TiO2粉末作为光催化剂,不过TiO2利用的太阳能只占总的3%,为了解决这个问题,国内外学者做了很多研究工作。纳米TiO2是一种n-型半导体,结构如下:锐钛矿型(Anatase)、板钛矿型(Brookite)和金红石型(Rutile)。锐钛型的TiO2的光催化氧化的能力较强,它的作用机理如图1:

 

VOCs废气处理



 光生电子中的俘获剂主要是吸附在TiO2表面的O2。O2吸收电子后,可以生成一系列自由基。OH·是光催化体系中主要的自由基,它具有极强的氧化作用,可氧化多种有机物。另外光生电子与H2O、O2等物质反应生成一系列自由基,能氧化有机物,消除污染物。但如果废气中含重金属将使TiO2催化剂中毒而失去效用。

 

1.2 研究运用

 TiO2光催化净化技术在国外已经被熟练运用在VOCs废气处理上,但是在国内只有少部分的环保厂家已经做了成功案例。有机污染物大部分可以用光催化氧化技术去除,鑫蓝环保在喷漆、涂装、印刷油墨和焊接烟雾四个行业已积累了丰富经验,已陆续完成上海油漆龙头企业、德资在安徽冰箱生产厂和台资大型油墨厂等案例,效果得到用户的一致肯定。该设备系统在常温条件进行,投资费用略高于活性炭吸附。



二、低温等离子体技术

2.1 作用原理

 等离子体是含有离子、电子、分子、激发态原子、中性原子、自由基和光子等物质组成的。它分为高温等离子体和低温等离子体,高温等离子体的各种粒子的温度差不多相同,且处于热力学的平衡状态,适用于受控热核反应的研究。低温等离子体则处于非平衡的状态,各种粒子的温度不尽相同。它可以使一些不容易进行的化学反应得以实现,并且用时短,所以它属于低浓度VOCs的前沿技术。



2.2 研究运用

 气体放电产生低温等离子体,在现代工业中被广泛的应用。脉冲电晕是新型等离子技术,属于低温等离子体中的冷等离子体,电子能量适中,可以在低温、常压之下进行工作,被用来处理VOCs等有害气体。近些年,如于勇等屏蔽降解CF3Br,降解率达到55%,李锻等对氯苯和甲苯的分解进行了实验等一些国内学者对低温等离子体的研究不断深入,使其应用的条件已成熟,大量的理论基础加上精确的实验,为适用性强、能耗低、流程短,易于操作的新技术打下了坚实的基础。但低温等离子技术温度在200度左右,投资费用比光催化氧化高不少。

 

三、 生物净化

3.1 作用原理

 由于生物净化具有效果好、运行费用低、没有二次污染等的特点,目前发达国家已经把它作为处理含VOCs废气和成熟工艺的首选,在国内也得到广泛的应用。VOCs 废气的生物处理过程,实际上是微生物在较合适的环境条件下,把废气中的污染物当作能源和碳源,来维持生命活动,并将它们分解成无害无机物如CO2、H2O 等的过程。废气里的污染物质是由气相到固/液相的相传,然后才被微生物降解。然后才在固/液相中被微生物降解。



3.2 研究运用

 近年来,生物处理低浓度VOCs 废气近年来在国内得到迅速发展。比如,孙玉梅对生物过滤去除含氨废气、乙酸乙酯进行了研究;孙石等用生物法处理了再生胶工业废气,取得了比较好的成效,还对废气中常见的苯乙烯、甲苯、甲醛、H2S、NOX、CS2、SO2等污染物做了净化实验;陈建孟等用生物滴滤床接种挂膜,净化浓度是0.709mg/m3的二氯甲烷废气等。



四、三种新型技术的发展前景

 综上,光催化技术、低温等离子体和生物技术在处理低浓度VOCs废气上,它们的低耗能、高效、无二次污染等的优点更让其发展前景空前广阔,有待继续在各行业进一步研究完善和推广。

 

五、结语

 随着我国经济的发展,工业企业排放出的VOCs废气污染十分严重,高效治理污染形势严峻。光催化技术、低温等离子体和生物处理,可以有效的解决传统技术遗留下来的处理低浓度有机废气的难题。三种技术的新型特点可以克服传统方法的缺陷,将会在VOCs污染治理领域中发挥其巨大的价值。

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