工業(yè)廢氣處理設備原理

工業(yè)廢氣處理設備原理及作用

1.UV光解技術原理

UV光解凈化工藝利用高能紫外線光束照射惡臭氣體（工業(yè)廢氣）分子鍵，裂解惡臭氣體物質如：苯、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴、酯類等、氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氰、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯，硫化物等VOC氣體的分子鍵，使呈游離狀態(tài)的污染物原子與臭氧氧化聚合成小分子無害或低害物質，如CO2、H2O等。

其具體工作機理如下：

1、利用高能253.7nmUV光束(簡稱254nm)裂解惡臭氣體中的分子鍵，使之變成極不穩(wěn)定的C鍵、-0H、O離子。這里受有機廢氣的成分、濃度不同，所需要的紫外線能量也不同。

2、利用高能高臭氧185nmUV紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結合，進而生成臭氧；UV＋O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3(臭氧),臭氧與呈游離狀態(tài)污染物質原子聚合，生成新的、無害或低害物質，如CO2、H2O等，對惡臭氣體及其它刺激性異味有立竿見影的清除效果。

UV光解技術的優(yōu)勢

1、低成本、能耗低，便于維護和安裝；

2、能夠處理苯、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴、酯類等多種VOCs有機廢氣；

3、對中低濃度、中小風量的VOCs有機廢氣凈化效果明顯。

UV光解技術的缺點：

1、對高濃度及大風量的工程處理效果不佳；

2、對前處理有一定的要求；

4、需要定期保養(yǎng)與維護；

UV光解技術應用領域： 常用于噴涂、烤漆、塑料、印刷、食品、飼料、養(yǎng)殖、污水廠、垃圾站等行業(yè)中低濃度的VOCs有機廢氣處理。對于醫(yī)療、石油化工等行業(yè)大風量、高濃度廢氣處理，建議通過催化燃燒、吸附等傳統(tǒng)工藝處理，待風量與濃度降到低濃度時，可采用UV光解來協(xié)同處理。

2.低溫等離子原理

1.等離子體被稱為物質第4形態(tài)，由電子、離子、自由基和中性粒子組成。低溫等離子凈化器是利用等離子體以每秒300萬次至5000萬次的速度反復轟擊異味氣體的分子，去激活、電離、裂解廢氣中的各種成份，從而發(fā)生氧化等一系列復雜的化學反應，再經(jīng)過多級凈化，將有害物轉化為潔凈的空氣釋放至大自然。

2、采用高壓發(fā)生器形成低溫等離子體在平均能量約5eV的大量電子作用下，使通過凈化器的苯、甲苯、二甲苯等有機廢氣分子轉化成各種活性粒子，與活空氣中的O2結合生成H2O、CO2等低分子無害物質，使廢氣得到凈化。經(jīng)過長期的研究發(fā)現(xiàn)，當化學物質通過吸收能量(熱能、光子能量、電離)，可以使自身的化學性質變得更活躍甚至被裂解，當吸收的能量大于化學鍵能，即可使化學鍵斷裂，形成游離的帶有能量的原子或基團，一方面空氣中的氧被裂解，然后組合產(chǎn)生臭氧，另一方面將污染物化學鍵斷裂，使之形成游離態(tài)的原子或基團；同時產(chǎn)生的臭氧參與到反應過程中，使廢氣最終被裂解，氧化成簡單的穩(wěn)定的化合物CO2、H2O、N2等。

3.活性碳吸附原理

活性炭材料是經(jīng)過加工處理所得的無定形碳，具有很大的比表面積，對氣體、溶液中的無機或有機物質及膠體顆粒等都有良好的吸附能力。活性炭材料主要包括活性炭（Activated Carbon ， A C ）和活性炭纖維（Activated Carbon Fibers, ACF ）等。

活性炭材料作為一種性能優(yōu)良的吸附劑，主要是由于其具有獨特的吸附表面結構特性和表面化學性能所決定的。活性炭材料的化學性質穩(wěn)定，機械強度高，耐酸、耐堿、耐熱，不溶于水與有機溶劑，可以再生使用，已經(jīng)廣泛地應用于化工、環(huán)保、食品加工、冶金、藥物精制、軍事化學防護等各個領域 。目前，改性活性炭材料被廣泛用于污水處理、大氣污染防治等領域，在治理環(huán)境污染方面越來越顯示出其誘人的美好前景。

活性炭80%-90%以上由碳元素組成，這也是活性炭為疏水性吸附劑的原因。除了碳元素外，還包含有兩類摻和物：一類是化學結合的元素，主要是氧和氫，這些元素是由于未完全炭化而殘留在炭中，或者在活化過程中，外來的非碳元素與活性炭表面化學結合，如用水蒸氣活化時，活性炭表面被氧化或水蒸氣氧化；另一類摻和物是灰分，它是活性炭的無機部分。 活性炭的主要原料幾乎可以是所有富含碳的有機材料，如煤、木材、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。這些含碳材料在活化爐中，在高溫和一定壓力下通過熱解作用被轉換成活性炭。在此活化過程中，巨大的表面積和復雜的孔隙結構逐漸形成， 而所謂的吸附過程正是在這些孔隙中和表面上進行的，活性炭中孔隙的大小對吸附質有選擇吸附的作用，這是由于大分子不能進入比它孔隙小的活性炭孔徑內(nèi)的緣故。

活性炭是由含炭為主的物質作原料，經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。活性炭含有大量微孔，具有巨大無比的表面積，能有效地去除色度、臭味，可去除二級出水中大多數(shù)有機污染物和某些無機物，包含某些有毒的重金屬。

分類按原料來源分 1. 木質活性炭 2. 獸骨 / 血活性炭 3. 礦物質原料活性炭 4. 其它原料的活性炭 5. 再生活性炭

活性炭是一種很細小的炭粒，有很大的表面積，而且炭粒中還有更細小的孔——毛細管。這種毛細管具有很強的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與氣體（雜質）充分接觸。當這些氣體（雜質）碰到毛細管被吸附，起凈化作用。

活性炭吸附法是利用多孔性的活性炭，使水中一種或多種物質被吸附在活性炭表面而去除的方法，去除對象包括溶解性的有機物質，合成洗滌劑、微生物、病毒和一定量的重金屬，并能夠脫色、除臭、空氣凈化。 活性炭、磺化煤、沸石、焦炭等都是水處理常用的吸附劑，活性炭經(jīng)過活化后碳晶格形成形狀和大小不一的發(fā)達細孔，大大增加比表面積，提高吸附能力。活性炭的細孔有效半徑一般為1-10000nm，小孔半徑在2nm以下，過渡孔半徑一般為2-100nm，大孔半徑為100-10000nm。小孔容積一般為0.15-0.90mL/g，過渡孔面積一般為0.02-0.10mL/g； 大孔容積一般為0.2-0.5mL/g。

柱狀炭 　　

采用優(yōu)質木屑、椰殼等為原料，經(jīng)粉碎、混合、擠壓、成型、干燥、炭化、活化而制成。 獨創(chuàng)性：采用非粘結成型活性炭專有技術。改變傳統(tǒng)用煤焦油、淀粉等傳統(tǒng)粘結劑成型的辦法。不含粘結劑成份，完全靠炭分子之間的親和力和原料本身的特殊性質。科學配方，制作而成，有效避免炭孔堵塞，充分發(fā)揮豐富發(fā)達炭孔的吸附功能。

先進性：由于采用優(yōu)質木屑、椰殼為原料，制成的柱狀活性炭灰份低、雜質少、氣相吸附值、CTC占絕對優(yōu) 勢。產(chǎn)品孔徑分布合理，達到大吸附與脫附，從而大大提高產(chǎn)品的使用壽命（平均2-3年），是普通煤質炭的1.4倍。有柱狀和球形顆粒等規(guī)格。

適用性：

①氣相吸附；

②有機溶劑回收（苯系氣體甲苯、二甲苯、醋酸纖維行業(yè)中的丙酮回收） ；

③雜質和有害氣體去除，廢氣回收；

④煉油廠、加油站、油庫過量汽油回收。

煤質柱狀炭

煤質柱狀活性炭選用優(yōu)質無煙煤為原料，采用先進工藝精制加工而成，外觀呈黑色圓柱狀顆粒；具有合理的孔隙結構，良好的吸附性能，機械強度高，易反復再生，灰度低等特點；用于有毒氣體的凈化，廢氣處理，工業(yè)和生活用水的凈化處理，溶劑回收等方面。 煤質柱狀活性炭用于有毒氣體的凈化，并且廣泛應用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個方面，如石化行業(yè)的無堿脫臭（精制脫硫醇）、乙烯脫鹽水（精制填料）、催化劑載體（鈀、鉑、銠等）、水凈化及污水處理；電力行業(yè)的電廠水質處理及保護 ；化工行業(yè)的化工催 化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收及油脂等的脫色、精制；食品行業(yè)的飲料、酒廠、味精母液及食品的脫色；黃金行業(yè)的黃金提取、尾液回收；環(huán)保行業(yè)的污水處理及有害氣體的治理、凈化；以及相關行業(yè)的香煙濾嘴、木地板防潮、吸味等。

活性炭在未來將會有極好的發(fā)展前景和廣闊的銷售市場。