引言:本文描述了超低溫等離子.催化氧化和微生物解決三種新技術應用的廢氣治理基本原理和世界各國研究成果狀況,并對其發展前途和研究內容開展了討論。這種新技術應用不僅可高效處理過去的瓶頸問題,并且具備投資少.運作成本低.停留的時間短.高效率.平穩.反映完全且無二次污染等,擺脫了傳統的辦法中的很多缺點,將在較低濃度的VOCs廢氣處理層面起到至關重要的功效。

       伴隨著社會經(jing)濟的(de)(de)(de)快速發(fa)(fa)(fa)展(zhan)和(he)人們生(sheng)活(huo)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)升,空氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)揮發(fa)(fa)(fa)有機(ji)化(hua)合物(wu)(wu)(VOCs)環境污(wu)染難題(ti)日益得到(dao)大家的(de)(de)(de)高度重視。VOCs有機(ji)廢氣(qi)處理就是指空氣(qi)中(zhong)出現(xian)的(de)(de)(de)常溫下(xia)蒸汽壓超過70.9lPa,熔點260℃以內的(de)(de)(de)揮發(fa)(fa)(fa)有機(ji)化(hua)學(xue)化(hua)學(xue)物(wu)(wu)質(zhi),被視作列(lie)入(ru)煙塵以后(hou)的(de)(de)(de)第二(er)大類(lei)空氣(qi)污(wu)染源(yuan)。1990年(nian)英國(guo)《清(qing)潔空氣(qi)法》修改案例舉(ju)了189種有害有害物(wu)(wu),在其(qi)中(zhong)絕大多(duo)數是VOCs。1993～2003年(nian)在我國(guo)陸(lu)續頒(ban)布(bu)了《大氣(qi)污(wu)染物(wu)(wu)綜合排放標(biao)準》.《惡臭污(wu)染物(wu)(wu)排放標(biao)準》和(he)《室內空氣(qi)質(zhi)量標(biao)準》,因而,開發(fa)(fa)(fa)設計可用(yong)的(de)(de)(de)VOCs整治技術性已勢在必行。

       因(yin)為煙氣中VOCs污染(ran)物質通常濃度值低(<3000mg/m3),供氣量大(da)(da).環境污染(ran)范(fan)圍廣,如供熱焚燒處(chu)理.催化燃(ran)燒裝(zhuang)置.冷疑.消化吸收和吸咐(fu)等傳統式的處(chu)置技術性通常不(bu)(bu)適合,并(bing)不(bu)(bu)是(shi)其解(jie)決實際效果達不(bu)(bu)上規定,便(bian)是(shi)項目投資或運作費用太高(gao),驅使大(da)(da)家尋(xun)找和開發的新技術新工藝。

       近些年,超低溫等離(li)子(zi).光催化(hua)反應(ying)和微生物處置(zhi)等新技術應(ying)用在解(jie)決較低濃度的(de)VOCs有機廢氣(qi)處理層(ceng)面已(yi)展(zhan)現出其工藝優點和非(fei)常好的(de)行業前景,文(wen)中將詳細介紹這(zhe)種新技術應(ying)用。

      &nbsp;VOCS有機(ji)廢(fei)氣處(chu)理機(ji)器設備

       1超低溫等離子(zi)技術性

       1.1基本原理

       等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)是帶有大量(liang)的(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)器件.正離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi).分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)結構.中(zhong)性(xing)原(yuan)子(zi)(zi)(zi).激發態(tai)原(yuan)子(zi)(zi)(zi).光量(liang)子(zi)(zi)(zi)和(he)氧自由基等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)構成(cheng)(cheng)的(de)化學物質的(de)第四種形(xing)狀。其(qi)總正負電(dian)(dian)荷數(shu)相同宏(hong)觀(guan)經濟上(shang)呈電(dian)(dian)荷平(ping)(ping)衡,但(dan)具備導電(dian)(dian)性(xing)和(he)受(shou)電(dian)(dian)磁感(gan)應(ying)危害的(de)特性(xing),主(zhu)要表現出(chu)很(hen)高(gao)的(de)化工(gong)活力。依(yi)據管(guan)理(li)體系(xi)(xi)動(dong)能(neng)情況.溫(wen)度(du)和(he)正離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)相對密度(du),等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)一般可分(fen)(fen)成(cheng)(cheng)高(gao)溫(wen)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)低溫(wen)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(包含熱等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)冷(leng)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi))。高(gao)溫(wen)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)(dian)離(li)(li)(li)(li)(li)度(du)貼近,各(ge)(ge)種各(ge)(ge)樣(yang)顆粒的(de)溫(wen)度(du)基本上(shang)同樣(yang),而且(qie)管(guan)理(li)體系(xi)(xi)處在熱學平(ping)(ping)衡狀態(tai),它(ta)主(zhu)要是運用于可控熱核反應(ying)科學研究層面。超低溫(wen)等(deng)(deng)(deng)(deng)(deng)離(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)則(ze)處在熱學非平(ping)(ping)衡狀態(tai),各(ge)(ge)種各(ge)(ge)樣(yang)顆粒溫(wen)度(du)并不(bu)相同。

       超(chao)低溫(wen)等(deng)離子可(ke)根(gen)據最前沿陡.脈寬度(du)(納秒(miao)級)的(de)高壓(ya)(ya)脈沖充放(fang)電(dian)在常溫(wen)常壓(ya)(ya)下得(de)(de)到(dao),在其(qi)中(zhong)的(de)較高能電(dian)子器(qi)件(jian)和O˙.OH˙等(deng)活力顆(ke)粒(li)可(ke)與(yu)各種各樣污染源如CO.HC.NOX.SOX.H2S.RSH等(deng)產(chan)生功效(xiao),轉換為CO2.H2O.N2.S.SO2等(deng)沒害(hai)(hai)或低害(hai)(hai)化學物質,進而使煙氣獲得(de)(de)凈化處(chu)理。它可(ke)促(cu)進一(yi)些在通常條件(jian)下不容易開展的(de)放(fang)熱反(fan)應得(de)(de)到(dao)開展,乃至在極短期內(nei)進行,故屬較低濃度(du)的(de)VOCs整(zheng)治的(de)前沿科(ke)技。

       1.2研究成果(guo)

       超低溫(wen)等(deng)離子(zi)(zi)主(zhu)要是(shi)由汽體充(chong)(chong)放(fang)電(dian)造成(cheng)的(de),與工業化密切相關,運用(yong)十(shi)分(fen)普遍。按(an)充(chong)(chong)放(fang)電(dian)方法可(ke)分(fen)成(cheng)電(dian)弧(hu)放(fang)電(dian).電(dian)弧(hu)放(fang)電(dian).物(wu)質阻(zu)礙充(chong)(chong)放(fang)電(dian).頻射充(chong)(chong)放(fang)電(dian)及(ji)微波(bo)加熱充(chong)(chong)放(fang)電(dian)等(deng)。單脈沖電(dian)暈放(fang)電(dian)是(shi)一(yi)種新式(shi)等(deng)離子(zi)(zi)技術性(xing),歸屬于冷等(deng)離子(zi)(zi),可(ke)在(zai)自(zi)然(ran)壓.超低溫(wen)下作業且電(dian)子(zi)(zi)能(neng)量適(shi)度,因而(er)一(yi)般被(bei)用(yong)來解決VOCs等(deng)有害物(wu)質。在(zai)20個世紀80時代中(zhong)后期(qi)由Masuda和(he)Mizuno等(deng)前提(ti)明確(que)提(ti)出,現階段在(zai)我國(guo).日本.烏克蘭(lan)和(he)澳大(da)利亞等(deng)國(guo)家都是(shi)有科學(xue)研究[1,2]。

       FutamuraS等(deng)(deng)[3]對有危(wei)害空氣(qi)污染物(wu)(HAP)在(zai)超低(di)溫等(deng)(deng)離(li)子有機化(hua)學(xue)(xue)解決中氫(qing)氧化(hua)物(wu)的(de)催(cui)(cui)化(hua)劑的(de)活性(xing)開展了科學(xue)(xue)研究,在(zai)沒有MnO2作催(cui)(cui)化(hua)時,苯的(de)克分子轉(zhuan)換(huan)率(lv)為30%,而在(zai)有MnO2作催(cui)(cui)化(hua)時,苯的(de)轉(zhuan)換(huan)率(lv)可達到94%。KangM等(deng)(deng)[4]在(zai)自然壓下要等(deng)(deng)離(li)子TiO2催(cui)(cui)化(hua)反應管理體系除去原(yuan)始含量(liang)為1000mg/m3的(de)二甲苯有機廢氣(qi),僅有O2等(deng)(deng)離(li)子沒有TiO2金屬催(cui)(cui)化(hua)劑時,二甲苯污泥(ni)負(fu)荷(he)為40%;在(zai)TiO2/O2等(deng)(deng)離(li)子下,污泥(ni)負(fu)荷(he)做到70%;在(zai)O2等(deng)(deng)離(li)子中,TiO2負(fu)荷(he)于γ-Al2O3處時,二甲苯的(de)污泥(ni)負(fu)荷(he)做到80%。這(zhe)種研究表明,運用(yong)等(deng)(deng)離(li)子與(yu)催(cui)(cui)化(hua)反應速度的(de)協同作用(yong),以提升有機化(hua)學(xue)(xue)廢氣(qi)治理率(lv).減少能源消耗是獲(huo)得成功的(de)。

       近幾年(nian)來,中國專家對超低溫等(deng)(deng)(deng)離(li)子技術的(de)分(fen)析也在(zai)深層次。于(yu)勇等(deng)(deng)(deng)[5]用物質屏蔽(bi)掉(diao)溶(rong)(rong)解(jie)CF3Br,溶(rong)(rong)解(jie)率做到55%。李(li)鍛等(deng)(deng)(deng)[6]將雙(shuang)正負(fu)(fu)極單(dan)脈沖(chong)髙(gao)壓引進物質阻攔管(guan)式(shi)反應(ying)(ying)器對氯苯(ben)和二(er)甲(jia)苯(ben)的(de)溶(rong)(rong)解(jie)特點完成了(le)試驗科(ke)學研究。而(er)馮春(chun)楊[7].晏乃強[8]和黃立維[9]等(deng)(deng)(deng)進行了(le)單(dan)脈沖(chong)電暈放電除(chu)去(qu)多(duo)(duo)種多(duo)(duo)樣(yang)工(gong)業廢(fei)氣(qi)的(de)科(ke)學研究,原始含量為(wei)(wei)76.8mg/m3,苯(ben)的(de)污泥負(fu)(fu)荷(he)(he)做到61.4%,并比較(jiao)了(le)線(xian)—圓(yuan)盤式(shi)和線(xian)—平板式(shi)二(er)種管(guan)式(shi)反應(ying)(ying)器對二(er)甲(jia)苯(ben)的(de)污泥負(fu)(fu)荷(he)(he),在(zai)以Mn.Fe等(deng)(deng)(deng)做為(wei)(wei)金(jin)(jin)屬催化劑時(shi),可使污泥負(fu)(fu)荷(he)(he)提升,金(jin)(jin)屬催化劑活力的(de)排列為(wei)(wei)Mn>Fe>Co>Ti>Ni>Pd>Cu>V,在(zai)除(chu)去(qu)各種各樣(yang)工(gong)業廢(fei)氣(qi)中,室內甲(jia)醛容易除(chu)去(qu),二(er)氯甲(jia)烷較(jiao)難(nan),二(er)甲(jia)苯(ben).酒(jiu)精(jing).甲(jia)苯(ben)則處在(zai)期間。周遠翔[10]等(deng)(deng)(deng)還運用超低溫等(deng)(deng)(deng)離(li)子技術性解(jie)決煙塵中二(er)英,污泥負(fu)(fu)荷(he)(he)達81%。

       因而,超低(di)溫等離子關鍵技術(shu)的(de)必要(yao)性(xing)和標準(zhun)實驗(yan)已較(jiao)充足,也擁有很多(duo)理論基礎;已為此項工序簡易.適用范圍強.步驟短.耗能(neng)低(di).便于使用和智(zhi)能(neng)化的(de)新技術(shu)應用早日現代化奠定了充足的(de)基本(ben)。