廢氣處理設(shè)備的類型

 

廢氣處理設(shè)備分為吸收設(shè)備、吸附設(shè)備、催化燃燒設(shè)備和等離子體處理設(shè)備。以下逐一介紹廢氣處理設(shè)備的類型。

 

吸收設(shè)備

 

在吸收法中，揮發(fā)性有機(jī)化合物被低揮發(fā)性或非揮發(fā)性溶劑吸收，然后通過揮發(fā)性有機(jī)化合物和吸收劑之間物理性質(zhì)的差異進(jìn)行分離。

 

含VOCs的氣體從底部進(jìn)入吸收塔，在上升過程中從塔***與吸收劑逆流接觸，凈化后的氣體從塔***排出。經(jīng)過熱交換器后，吸收劑吸收的揮發(fā)性有機(jī)化合物進(jìn)入汽提塔***部，在高于吸收溫度或低于吸收壓力的溫度下脫附。脫附的吸收劑由溶劑冷凝器冷凝，然后返回吸收塔。在通過冷凝器和氣液分離器后，脫附的揮發(fā)性有機(jī)化合物氣體作為相對(duì)純的揮發(fā)性有機(jī)化合物氣體離開汽提塔并被回收。該工藝適用于揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度較高、溫度較低的氣體凈化，其他情況下需要相應(yīng)的工藝調(diào)整。

 

吸附設(shè)備

 

當(dāng)流體混合物用多孔固體物質(zhì)處理時(shí)，流體中的某種成分或某些成分可以吸附在表面并集中在其上。這種現(xiàn)象叫做吸附。廢氣經(jīng)吸附處理時(shí)，吸附對(duì)象是氣態(tài)污染物，氣固吸附。吸附的氣體成分稱為吸附質(zhì)，多孔固體物質(zhì)稱為吸附劑。

 

被吸附物吸附在固體表面后，被吸附的被吸附物的一部分可以從吸附表面分離出來，吸附表面是附著的。但吸附進(jìn)行一段時(shí)間后，由于表面吸附質(zhì)的濃度，其吸附能力明顯降低，導(dǎo)致吸附凈化的要求。此時(shí)需要采取一定的措施，將吸附在吸附劑上的吸附質(zhì)脫附，增強(qiáng)其吸附能力。這個(gè)過程叫做吸附劑再生。因此，在實(shí)際的吸附技術(shù)中，可以去除廢氣中的污染物，回收廢氣中有用成分的是吸附-再生-重復(fù)吸附的循環(huán)過程。

 

催化燃燒設(shè)備

 

燃燒法對(duì)處理高濃度Voc和有氣味的化合物非常有效。其原理是用過量的空氣燃燒這些雜質(zhì)，***部分產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣，可以排放到***氣中。但在處理含氯、硫的有機(jī)化合物時(shí)，燃燒產(chǎn)物中會(huì)產(chǎn)生HCl或SO2，燃燒后的氣體需要進(jìn)一步處理。

 

等離子體處理設(shè)備

 

等離子體是一種電離氣體，它的英文名字叫等離子體，是1927年美***科學(xué)繆爾在研究低壓下汞蒸氣中的放電現(xiàn)象時(shí)命名的。等離子體是由***量的中子、中性原子、受激原子、光子和自由基組成，但電子和正離子的電荷數(shù)必須是電中性的，這就是“等離子體”的含義。等離子體與固體、液體、氣體在電導(dǎo)率、電磁影響等很多方面都不同，所以有人稱之為物質(zhì)的***四種狀態(tài)。根據(jù)狀態(tài)、溫度和離子密度，等離子體通?？煞譃楦邷氐入x子體和低溫等離子體(饅頭和冷等離子體)。其中高溫等離子體電離度接近1，各種粒子溫度幾乎相同，處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)。它主要用于受控?zé)岷朔磻?yīng)的研究。而低溫等離子體處于非平衡狀態(tài)，各種粒子的溫度不同。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可低至300 ~ 500 k，一般氣體電子發(fā)射體屬于低溫等離子體。

 

截至2013年，低溫等離子體作用機(jī)理的研究被認(rèn)為是粒子非彈性碰撞的結(jié)果。低溫電離富含電子、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)碰撞，將能量轉(zhuǎn)化為基態(tài)分子(原子)的內(nèi)能，激發(fā)、解離、電離等一系列過度梗處于激活狀態(tài)。一方面氣體分子鍵被打開，產(chǎn)生一些單分子和固體粒子；另一方面，自由基如。OH，H2O2。，等等。和具有強(qiáng)氧化性的O3。在這個(gè)過程中，高能電子起著決定性的作用，離子的熱運(yùn)動(dòng)只有副作用。在常壓下，氣體放電產(chǎn)生的高度不平衡等離子體中的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氣體溫度(室溫下約為100℃)。非平衡等離子體中可能發(fā)生各種類型的化學(xué)反應(yīng)，主要由電子平均能量、電子密度、氣體溫度、有害氣體分子濃度和≥氣體組成決定。這提供了一些需要很***活化能的反應(yīng)，例如去除***氣中的難降解污染物。此外，還可以處理低濃度、高流速、***風(fēng)量的揮發(fā)性有機(jī)污染物和含硫污染物。

 

產(chǎn)生等離子體的常用方法是氣體放電。所謂氣體放電，是指電子通過某種機(jī)制從氣體原子或分子電離出來，形成的氣體介質(zhì)稱為電離氣體。如果電離氣體是由外部電場(chǎng)產(chǎn)生的，并形成傳導(dǎo)電流，這種現(xiàn)象稱為氣體放電。根據(jù)放電機(jī)理、氣體壓力J源的性質(zhì)和電極的幾何形狀，氣體放電等離子體可分為以下幾種形式:1.輝光放電；2.介質(zhì)阻擋放電；3.射頻放電；4.微波放電。無(wú)論產(chǎn)生哪種形式的等離子體，都需要高壓放電。很容易引起火災(zāi)并造成危險(xiǎn)。由于氣態(tài)污染物的處理，一般要求在常壓下進(jìn)行。

 

光催化和生物凈化設(shè)備

 

光催化是一種室溫下的深度反應(yīng)技術(shù)。光催化氧化可以在室溫下將水、空氣和土壤中的有機(jī)污染物完全氧化成無(wú)毒無(wú)害的產(chǎn)品，而傳統(tǒng)的高溫焚燒技術(shù)需要在極高的溫度下破壞污染物，即使使用常規(guī)的催化和氧化方法也需要數(shù)百度的高溫。

 

理論上，只要半導(dǎo)體吸收的光能不小于其帶隙能量，就足以激發(fā)電子和空穴，半導(dǎo)體可以用作光催化劑。常見的單一化合物光催化劑多為金屬氧化物或硫化物，如Ti0。、Zn0、ZnS、CdS、PbS等。這些催化劑對(duì)于***定的反應(yīng)具有突出的***勢(shì)，可以根據(jù)具體研究的需要進(jìn)行選擇。比如CdS半導(dǎo)體，帶隙能量小，與太陽(yáng)光譜中的近紫外波段有較***的匹配性能，可以很***的利用自然光能量，但易受光腐蝕，使用壽命有限。相對(duì)而言，Ti02具有******的綜合性能，是應(yīng)用和研究***廣泛的單一復(fù)合光催化劑。