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活性炭吸附、低温等离子体技术、光催化氧化的应用,以及存在的问题
发布时间:2024-09-06
来源:中晖环保 浏览次数:
活性炭吸附
1、污染原则
活性炭吸附法由于初期投资低,是目前应用z广泛的VOCs处理方法。它通过活性炭的自然吸附能力吸附VOCs。当吸附饱和后,活性炭脱附再生或交由专业危废公司处理。
2、实际应用
采用活性炭吸附法处理VOCs的环保公司,基本都会提到这类设备的去污效率在90%以上,但在实际去污应用过程中,去污效率达到90%以上只是一个理论值。而且在不同的工作环境下,其去污效率远低于这个理论值。主要原因包括工作环境的温度、湿度、水雾、酸度、粉尘与吸附气体的相互作用等。比如我国南方常年湿度大、温度高,活性炭实际吸附量不到实验室的50%。
3、主要问题
采用活性炭吸附法处理VOCs排放达标的实际运行维护成本很高。同时,自然吸附和解吸很难管理,其适用性受多种因素影响。不适用于含粉尘、水蒸气、牛奶等废气的处理,难以稳定达到环保标准。并且大量饱和活性炭的处理成本更高。这种方法只是吸附和转移污染物。如果不严格控制饱和活性炭的转移过程,很容易造成二次污染。但由于前期投入低,企业自然选择更多。虽然很难监管(炭箱里没有活性炭,活性炭设施太简单,几乎不换炭,活性炭选择不符合实际设计,用量太小等等。),环保部门Z终会采取行动,存在巨大的环境风险。而且很容易造假,处理环境管理。(比如炭箱里没有活性炭,活性炭设施过于简陋几乎不换炭,活性炭实际项目与设计不符,用量太少。)
低温等离子体技术
1、污染原则
低温等离子体废气处理设备在介质阻挡放电过程中,等离子体中会产生具有高化学活性的粒子,如电子、离子、臭氧和受激分子等。理论上,有机废气与这些高能的活性基团发生反应,其中一部分会发生裂解,z终转化为二氧化碳、水等物质,从而达到净化废气的目的。
2、实际应用
国内生产的污染控制设备使用低温等离子体技术,制造环保公司对设备的去污参数,基本上提到,这种设备的去污效率达到80%以上。大量可用于VOCs处理的低能等离子体设备只能用于控制油烟污染。在实际处理工业VOCs的过程中,这种低温等离子体技术设备对有机废气的降解基本无效并产生污染副产物,降解效率较低。然而,挥发性有机化合物的易燃性引起了广泛关注。
3、主要问题
目前广泛使用的低功率低温等离子体,过去用于厨房行业的油烟处理。不适合VOCs处理,产生副产物和大量臭氧,会引燃VOCs等问题。
由于等离子体技术在短时间内处理含芳香族化合物有机废气的效率很低,主要产生中间产物。如果在稳定的有机废气中使用高功率等离子体,需要一定的时间才能得到处理效果。但对于工业生产中高速连续排放的VOCs废气,其处理效率很低,会产生很多中间副产物,导致VOCs成分更复杂(这些副产物可能危害更大),设备运行时会产生大量无用的臭氧。而且大部分有机废气都是易燃易爆的化合物。等离子体运行时,很容易引爆VOCs。天津的爆炸让社会对其安全性产生了质疑,因此各地对该技术的禁止力度与日俱增。
光催化氧化
1、污染原则
光催化废气处理设备技术是利用特殊的紫外波段在催化剂的作用下催化氧气生成臭氧、羟基自由基和负氧离子,进而氧化VOCs分子的处理方法。
2、实际应用
用于VOCs处理的紫外光催化处理设备,大多参考了过去除臭杀菌的技术原理。通常用双波长紫外管转化臭氧,用普通二氧化钛材料做催化剂。虽然据称去污效率在80%以上。事实上,目前使用的紫外光催化处理VOCs的设备效率较低,如果没有计算技术的控制,会产生大量的臭氧和中间副产物。
3、主要问题
在紫外光催化氧化技术的应用中,包括紫外灯管的波长、光催化材料、反应时间、相对湿度、尘粒等都是VOCs处理成败的瓶颈因素。目前普遍认为光催化氧化法可以完全降解VOCs,产生无毒无害的CO2和H2O等。但由于使用中反应时间短,挥发性有机物在光催化氧化反应中会产生更多的酮类、醛类等恶性中间体和大量的臭氧。
近年来,造成工业城镇臭氧超标的因素之一是产生臭氧的等离子体和紫外光催化氧化设备的滥用。由于这两类设备都是将空气中的氧气转化为臭氧后,试图通过化学反应消化工业废气的技术,由于反应条件的限制,臭氧转化为自由基和负氧离子的效率低,同时由于反应时间太短,设备产生的臭氧大部分无法进行VOCs处理,直接排放。
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