低溫等離子光觸媒催化VOC分析(***缺點(diǎn))

 

1.吸附技術(shù)

 

吸附技術(shù)是利用***比表面積的固體吸附劑捕捉廢氣中的VOC，從而將氣體中的有***成分分離出來。當(dāng)吸附達(dá)到飽和時(shí)，用水蒸氣或熱空氣作為脫附劑，脫附回收吸附劑表面的VOC。

 

2.冷凝技術(shù)

 

冷凝技術(shù)是利用氣態(tài)污染物不同的飽和蒸氣壓。通過降低溫度或增加壓力，使VOC冷凝成液滴并與氣體分離，污染物通過不同的冷凝溫度逐漸分離。

 

3.膜分離技術(shù)

 

膜分離技術(shù)利用不同氣體分子通過聚合物膜的不同溶解和擴(kuò)散速率，在一定壓力下達(dá)到分離目的。膜兩側(cè)氣體的分壓差是膜分離的驅(qū)動(dòng)力，這可以通過壓縮入口氣體或在膜的滲透側(cè)使用真空泵來實(shí)現(xiàn)。因此，膜分離過程通常與冷凝或壓縮過程相結(jié)合。

 

4.燃燒控制技術(shù)和催化燃燒技術(shù)

 

根據(jù)熱量回收方法，直接燃燒技術(shù)可分為直接燃燒和再生燃燒。直接燃燒是指將有機(jī)廢氣加熱到一定溫度(約800℃)，使其完全氧化分解，產(chǎn)生CO2和H2O等。再生燃燒法是將燃燒尾氣中的熱量積累起來，用于加熱待處理的廢氣，具有明顯的節(jié)能效果。該方法的去除效率可達(dá)99%以上，但燃燒不完全時(shí)容易產(chǎn)生氮氧化物，造成二次污染。該方法適用于汽車、家電等烤漆行業(yè)高溫高濃度有機(jī)廢氣的處理。

 

催化燃燒技術(shù)通過在燃燒系統(tǒng)中加入催化劑，使可燃揮發(fā)性有機(jī)化合物在催化劑表面發(fā)生非均相氧化反應(yīng)，并在300 ~ 500℃左右催化氧化將揮發(fā)性有機(jī)化合物分解為CO2和H2O。催化燃燒的溫度低于熱燃燒，可以顯著降低設(shè)備運(yùn)行成本。但是，當(dāng)廢氣中含有會(huì)引起催化劑中毒的硫和鹵素有機(jī)化合物時(shí)，不宜采用催化燃燒法

 

5.光催化劑催化降解技術(shù)

 

納米二氧化鈦的光催化降解具有納米半導(dǎo)體顆粒的量子尺寸效應(yīng)，使其導(dǎo)帶和價(jià)帶變?yōu)槿芗?jí)，能隙變寬，導(dǎo)帶為負(fù)，價(jià)帶變正，即在光催化劑的催化下具有很強(qiáng)的氧化還原能力，從而提高其光催化催化活性。

 

波長較短的紫外線的光子能量為紫外強(qiáng)。當(dāng)環(huán)境中紫外線的能級(jí)強(qiáng)于***多數(shù)廢氣物質(zhì)的分子結(jié)合能時(shí)，污染物的分子鍵可以在自由狀態(tài)下斷裂成離子，波長在200nm以下的短波長紫外線可以分解O2分子，生成臭氧O3(經(jīng)過***量實(shí)驗(yàn)，波長為185nm)。

 

游離狀態(tài)的污染物離子容易與O3反應(yīng)生成簡單、低危***或無***的物質(zhì)，如CO2、H2O等，從而達(dá)到廢氣凈化處理的目的。紫外光解得到的臭氧在獲得絡(luò)合離子光子的能量后可以很快分解，分解后產(chǎn)生氧化性更強(qiáng)的自由基O、OH和H2O。

 

自由基O、OH和H2O與惡臭氣體發(fā)生一系列協(xié)同和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，惡臭氣體zui***終被氧化降解為低分子物質(zhì)CO2和H2O，從而達(dá)到zui***終除臭的目的。在研究過程中，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)惡臭氣體的分子量越高，紫外光氧化的效果越明顯。在***殊能級(jí)的紫外線作用下，***部分化學(xué)物質(zhì)都能被高效分解。

 

6.生物降解技術(shù)

 

生物降解技術(shù)是指含揮發(fā)性有機(jī)化合物的廢氣通過傳質(zhì)過程進(jìn)入微生物懸浮液或生物膜，在***氧條件下，利用高效降解菌株將廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物降解為CO2和H2O。生物法凈化VOC廢氣的關(guān)鍵在于微生物的馴化和高效降解菌的培養(yǎng)。

 

目前研究的生物菌株對有機(jī)物的消化有很強(qiáng)的***異性，只能處理單組分、易生物降解的有機(jī)化合物，包括醇類、醛類、酮類、酯類、單環(huán)芳烴類、氨類、硫化氫類等。對單一VOC的去除能力***小順序?yàn)?醇類、醛類、酮類等氧化烴類> BTEX等單環(huán)芳烴類>鹵代烴類，對單組分單環(huán)芳烴類去除能力***小順序?yàn)榧妆?gt;苯>乙苯或在處理混合組分的VOC時(shí)，由于各組分之間的競爭和抑制，會(huì)出現(xiàn)降解判別，因此有機(jī)廢氣生物處理的普適性較差。

 

7.低溫等離子體凈化技術(shù)

 

低溫等離子體高能粒子構(gòu)成低溫等離子體高能粒子。低溫等離子體降解VOCs原理在外加電場的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生的***量載能電子轟擊VOC分子，使其電離解離，激發(fā)并引發(fā)一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，使相對分子質(zhì)量***的復(fù)雜有機(jī)廢氣可以降解為相對分子質(zhì)量小的簡單物質(zhì)，或者有毒有***物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為無毒或無***物質(zhì)，從而降解去除VOC。載能電子的平均能量約為10eV，通過適當(dāng)控制反應(yīng)條件可以實(shí)現(xiàn)難以實(shí)現(xiàn)或快速的化學(xué)反應(yīng)。

 

光催化揮發(fā)性有機(jī)化合物處理方法的***缺點(diǎn)

 

與傳統(tǒng)方法相比，低溫等離子體光催化具有許多其他凈化技術(shù)無法比擬的***勢。***，可以在常溫常壓下操作；***二，有機(jī)化合物zui的***終產(chǎn)物是CO2、CO和H2O。如果有機(jī)物是氯化的，就要在產(chǎn)品中加入氯化物，不需要中間產(chǎn)物，降低了有機(jī)物的毒性，避免了其他方法中的后處理問題***三，運(yùn)行成本低；***四是；VOC去除率高，VOC適應(yīng)性操作管理方便。

 

需要一種更有效、更徹底、更易于操作的制造業(yè)有機(jī)廢氣VOC的處理方法，其氣體量***、濃度低、無回收價(jià)值。zui******減少了操作條件的限制。低溫等離子體方法的出現(xiàn)正是為了滿足這一要求，在***內(nèi)外受到越來越多的關(guān)注。隨著研究的深入，低溫等離子體光催化必將向規(guī)模化方向發(fā)展。