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废气处理设备类型

来源: 发布日期: 2021-01-20 08:30:57
废气处理设备分为吸收设备、吸附设备、催化燃烧设备、等离子体处理设备。下面简要介绍废气处理设备的类型。
吸收设备 吸附法是利用低挥发性或非挥发性溶剂吸附VOCs,然后利用VOCs与吸附剂物理性质的差异来分离VOCs。
含VOCs的气体从吸收塔底部进入吸收塔,上升过程中与吸收塔顶部的吸收剂逆流接触。净化气从塔顶排出。吸收剂吸收的VOCs经过换热器后,进入汽提塔顶部,当温度高于吸收温度或压力低于吸收压力时解吸。解吸后的吸收剂经溶剂冷凝器冷凝后返回吸收塔。解吸后的VOCs经过冷凝器和气液分离器后,以纯VOCs的形式离开汽提塔,回收利用。该工艺适用于VOCs浓度高、温度低的气体净化,其他情况需要进行相应的工艺调整。
吸附设备 用多孔固体材料处理流体混合物时,流体中的一种组分或某些组分会吸附表面并集中其上,称为吸附。采用吸附法处理废气时,吸附的对象是气态污染物,即气固吸附。被吸附的气体成分称为吸附剂,多孔固体材料称为吸附剂。
吸附质吸附固体表面后,一部分吸附质可以从吸附剂表面分离出来。吸附一段时间后,由于表面吸附质浓度的增加,吸附容量明显降低,需要吸附净化。此时,应采取一定的措施使吸附吸附剂上的吸附质脱附,以提高吸附能力。这个过程被称为吸附剂再生。因此,实际的吸附工程中,去除废气中的污染物,回收废气中的有用组分,是一次又一次吸附-再生-吸附的循环过程。
催化燃烧设备 燃烧法是处理高浓度VOC和恶臭化合物的有效方法。原理是过量的空气被用来燃烧这些杂质,其中大部分产生二氧化碳和水蒸气,可以排放到大气中。然而,当处理含有氯和硫的有机化合物时,燃烧产物中的HCl或SO2需要进一步处理。
等离子体处理设备 等离子体是一种电离气体。它的英文名是plasma。1927年缪尔研究低压汞蒸气中的放电现象时,将其命名。等离子体由大量的电子、中性原子、受激原子、光子和自由基组成,但电子和正离子的电荷数必须是电中性的,这就是等离子体的含义。等离子体与固体、液体、气体导电、受电磁影响等方面有很大的不同,因此被称为物质的第四态。根据等离子体的状态、温度和离子密度可分为高温等离子体和低温等离子体。其中,高温等离子体的电离度接近1,各种粒子的温度几乎相同,系统处于热力学平衡。它主要用于受控热核反应的研究。低温等离子体处于非平衡状态,各种粒子的温度不尽相同。电子温度(TE)Ge;离子温度(TI)可达104k以上,而离子和中性粒子的温度可低至300~500k,一般气体电子发射体属于低温等离子体。
截至2013年,低温等离子体的机制被认为是非弹性粒子碰撞的结果。低温等离化富含电子、离子、自由基和激发分子,其中高能电子与气体分子(原子)发生碰撞,将能量转化为基态分子(原子)的内能,从而产生激发、离解、电离等一系列活化态。一方面,它打开气体分子键,形成一些单分子和固体颗粒;另一方面,它产生自由基,如Oh、H2O2和高氧化性O3。这个过程中,高能电子起着决定性的作用,而离子的热运动只有副作用。大气压下,气体放电产生的高度非平衡等离子体的电子温度远高于气体的电子温度(约100℃)。非平衡等离子体中可能发生各种化学反应,这些化学反应主要由电子的平均能量、电子密度、气体温度、有害气体分子浓度和气体成分决定。也可用于低浓度、高流量、大风量的挥发性有机污染物和含硫污染物的处理。
产生等离子体的常用方法是气体放电。所谓气体放电,是指电子通过某种机制从气体原子或分子中电离出来,形成的气体介质称为电离气体。如果电离气体由外部电场产生并形成导电电流,这种现象称为气体放电。根据放电机理、气体压力源的性质、电极的几何形状,气体放电等离子体可分为以下几种形式:①辉光放电;③介质阻挡放电;④射频放电;⑤微波放电。无论产生哪种形式的等离子体,都需要高压放电。很容易引燃并造成危险。对于气态污染物的处理,一般要求常压下进行。
光催化生物净化设备
光催化是一种室温下的深度反应技术。光催化氧化能室温下将水、空气和土壤中的有机污染物完全氧化成无毒无害的产品。然而,传统的高温焚烧技术需要极高的温度下对污染物进行破坏。即使采用传统的催化氧化方法,也需要几百度的高温。
从理论上讲,只要半导体吸收的光能不小于其带隙能,就足以激发电子和空穴,半导体可以用作光催化剂。常见的单组分光催化剂多为金属氧化物或硫化物,如Ti0。Zn0,ZnS,CDs和PBS。这些催化剂对于特定的反应具有突出的优势,可以根据具体的研究需要进行选择。例如,CdS半导体具有较小的带隙能量,与太阳光谱中的近紫外波段有较好的匹配性能,可以很好地利用自然光能,但容易发生光腐蚀,使用寿命有限。相对而言,TiO2的综合性能较好,是应用和研究最广泛的单组分光催化剂。
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