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光氧催化设备的消除法分类及处理方法

发布时间:2018-07-23发布者:澎博环保

消除法主要包括:燃烧法、脉冲电晕法、低温等离子技术、光催化氧化法、臭氧催化氧化法、微波催化氧化法和生物处理法等。

1.燃烧法

光氧催化设备燃烧法是利用有机废气可以燃烧的性质,通过充分燃烧而将挥发性有机物转化为水和二氧化碳,主要包括直接燃烧法、热力燃烧法和催化燃烧法。

直接燃烧法是将废气当作燃料进行直接燃烧,所需温度较高(一般在1100℃左右),适用于高浓度有机废气的处理。直接火焰燃烧的应用范围比较广,投资成本低,设备简单,处理效果比较   ,在保证时间和适当温度条件下,处理效率能达到99%以上,但高温燃烧容易产生二次污染。

热力燃烧法是利用热力交换器对有机废气进行升温加热,使其在700℃~800℃以上的高温条件下进行燃烧,废气处理效率可高达95%~99%。相比直接燃烧法,热力燃烧法降低了部分能源消耗。

催化燃烧法是利用催化剂在较低温度下(200℃~500℃)加热有机废气,使其发生氧化分解反应,从而实现净化。常用的催化剂包括非贵金属类和贵金属类的催化剂、过渡金属氧化物和复氧化物催化剂。催化燃烧法具有   性好、能耗少、无二次污染、净化效率高等优点,但该法在应用过程中容易出现催化剂中毒现象,因此,对于使用条件和操作工艺要很高,此外,贵金属类催化剂成本较高,经济效益较差。

2.脉冲电晕法

脉冲电晕法通过前沿陡峭、脉冲窄的高压脉冲电晕放电,在常温、常压下产生大量   电子或O、OH、N等活性粒子以及臭氧,与有机物分子发生化学氧化反应,破坏其C-C、C-O及C-H等化学键,   终使污染物降解为CO2和H2O等无害物质。丁德玲等对脉冲电晕法去除二甲苯废气进行了实验   ,发现二甲苯去除率随脉冲峰值电压、脉冲频率的增大而升高,随气体流量、气体   质量浓度的增大而降低。实验结果表明,脉冲电晕法适用于低浓度、大流量二甲苯废气的处理,去除率可达87.4%。然而该方法在实际应用中存在能耗较大,大功率脉冲电源制造技术复杂、成本较高,火花开关寿命较短等问题,限制了该技术的进一步推广。

3.低温等离子技术

低温等离子技术通过高压脉冲放电获得大量   电子和自由基等活性粒子,经低温处理后变为固态、液态或气态。这些粒子通过破坏有机物的部分化学键,如C-H和C-C键等,从而对有机污染物进行降解,将其转化为无害或低害物质,适用于大风量、低浓度有机废气的处理。   表明,单独使用低温等离子技术处理有机废气时,去除率虽高但会有副产物产生,而光氧净化器在等离子体反应器中加入吸附剂或催化剂时,不仅可以提高污染物的去除率,同时还可减少副产物的生成。低温等离子技术具有工艺简单、能耗较低、处理速度快等优点,尤其适用于处理恶臭气体,但该法运行费用相对较高。

4.光催化氧化法

光催化氧化法利用WO3、CdS、ZnO、TiO2等催化材料的光催化活性,在特定波长的光(一般是紫外线)照下,激发其产生氧化性极强的自由基活性物质,   终将吸附在其表面的有机物氧化为二氧化碳、水等无害物质。该法反应效率高、处理效果好、能耗低且无二次污染,可有效转化苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙酸乙酯、甲醇、乙醛等物质。

5.臭氧催化氧化法

臭氧催化氧化法以金属、金属氧化物和金属盐作为催化剂,催化臭氧产生   多的具有强氧化性的物质以提高其氧化能力,使臭氧在室温下即可催化有机废气氧化为二氧化碳和水。采用臭氧催化氧化法能明显降低反应活化能及反应温度,然而该方法在应用时容易出现催化剂失活,反应温度过低时还易生成副产物。臭氧催化氧化法多用于废水中有机污染物的去除,而目前国内外对于该项技术在废气处理方面的   也取得了   进展,是比较好的有机废气处理技术。

6.微波催化氧化技术

微波催化氧化技术由传统的填料吸附一解吸技术发展而来。利用吸附剂吸附污染物后,采用微波将污染物从吸附剂上解吸出来,随后在催化剂的作用下将污染物氧化降解。其中,非氯代有机物将被氧化为水和二氧化碳,可直接排入大气,而氯代有机物经催化氧化还会生成HCl,需用碱性吸收剂进行吸收。微波催化氧化技术将传统解吸方式转变为微波解析,在降低能耗的同时缩短了解吸时间,且微波   效果好,吸附剂解吸20次后仍能基本保持原有的吸附能力。微波催化氧化技术具有较高的催化效率、启动时间较短且对温度要求不高,应用该技术时应针对不同的有机废气选择合适的吸附剂,同时注重微波功率、加热时间、载气流量等因素对催化效率的影响。

7.生物处理法

生物处理法利用微生物的新陈代谢作用,将有机废气中的某些成分作为碳源和氮源进行氧化分解,   终将有机污染物转化为无机物、水、二氧化碳等无害物质,适用于大气量、低浓度有机废气的处理。目前生物处理设备主要包括生物滤池、生物滴滤塔、生物洗涤器等该法具有净化效果好,运行费用少,无二次污染,   性、环保性好等优点,但微生物的代谢速率较慢,因此,净化速度不高。应用该法时细菌的筛选是关键,因此,应加大对细菌种类的分析和   ,同时在运行过程中应注意控制体系的温度和pH值,保证微生物的活性。

UV光氧净化器在实际应用中,为降低处理成本、提高处理效率,常将上述处理方法中的两种或几种进行联合使用。刘松华等采用光催化氧化和活性炭吸附联用的方式对含有酮、醛、酯、烃等有机物的恶臭废气进行处理,不仅弥补了单独使用光催化氧化时有机废气去除率不高的问题,同时也有效增加了活性炭的   换时间,降低了处理成本。韩姚其等   了低温等离子体结合光催化氧化技术在降解有机废气二甲苯方面的应用,实验结果表明,在光催化剂的作用下,等离子体对于二甲苯的去除率得到显著提升,通过二者的协同作用,可   加快速有效地分解空气中的有害物质。


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