吸收設(shè)備

吸收法采用低揮發(fā)或不揮發(fā)性溶劑對(duì)VOCs進(jìn)行吸收，再利用VOCs和吸收劑物理性質(zhì)的差異進(jìn)行分離。

含VOCs的氣體自吸收塔底部進(jìn)入塔內(nèi)，在上升過程中與來自塔頂?shù)奈談┠媪鹘佑|，凈化后的氣體由塔頂排出。吸收了VOCs的吸收劑通過熱交換器后，進(jìn)入汽提塔頂部，在溫度高于吸收溫度或壓力低于吸收壓力的條件下解吸。解吸后的吸收劑經(jīng)過溶劑冷凝器冷凝后回到吸收塔。解吸出的VOCs氣體經(jīng)過冷凝器、氣液分離器后以較純的VOCs氣體離開汽提塔，被回收利用。該工藝適合于VOCs濃度較高、溫度較低的氣體凈化，其他情況下需要作相應(yīng)的工藝調(diào)整。

吸附設(shè)備

在用多孔性固體物質(zhì)處理流體混合物時(shí)，流體中的某一組分或某些組分可被吸表面并濃集其上，此現(xiàn)象稱為吸附。吸附處理廢氣時(shí)，吸附的對(duì)象是氣態(tài)污染物，氣固吸附。被吸附的氣體組分稱為吸附質(zhì)，多孔固體物質(zhì)稱為吸附劑。

固體表面吸附了吸附質(zhì)后，一部被吸附的吸附質(zhì)可從吸附劑表面脫離，此現(xiàn)附。而當(dāng)吸附進(jìn)行一段時(shí)間后，由于表面吸附質(zhì)的濃集，使其吸附能力明顯下降而吸附凈化的要求，此時(shí)需要采用一定的措施使吸附劑上已吸附的吸附質(zhì)脫附，以協(xié)的吸附能力，這個(gè)過程稱為吸附劑的再生。因此在實(shí)際吸附工程中，正是利用吸附一再生一再吸附的循環(huán)過程，達(dá)到除去廢氣中污染物質(zhì)并回收廢氣中有用組分。

凈化設(shè)備

燃燒法用于處理高濃度Voc與有惡臭的化合物很有效，其原理是用過量的空氣使這些雜質(zhì)燃燒，大多數(shù)生成二氧化碳和水蒸氣，可以排放到大氣中。但當(dāng)處理含氯和含硫的有機(jī)化合物時(shí)，燃燒生成產(chǎn)物中HCl或SO2，需要對(duì)燃燒后氣體進(jìn)一步處理。

治理設(shè)備

等離子體就是處于電離狀態(tài)的氣體，其英文名稱是plasma，它是由美國(guó)科學(xué) muir，于1927年在研究低氣壓下汞蒸氣中放電現(xiàn)象時(shí)命名的。等離子體由大量的子、中性原子、激發(fā)態(tài)原子、光子和自由基等組成，但電子和正離子的電荷數(shù)必須體表現(xiàn)出電中性，這就是“等離子體”的含義。等離子體具有導(dǎo)電和受電磁影響的許多方面與固體、液體和氣體不同，因此又有人把它稱為物質(zhì)的第四種狀態(tài)。根據(jù)狀態(tài)、溫度和離子密度，等離子體通常可以分為高溫等離子體和低溫等離子體（包子體和冷等離子體）。其中高溫等離子體的電離度接近1，各種粒子溫度幾乎相同系處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)，它主要應(yīng)用在受控?zé)岷朔磻?yīng)研究方面。而低溫等離子體則學(xué)非平衡狀態(tài)，各種粒子溫度并不相同。其中電子溫度( Te)≥離子溫度(Ti)，可達(dá)104K以上，而其離子和中性粒子的溫度卻可低到300～500K。一般氣體放電子體屬于低溫等離子體。

截至2013年，對(duì)低溫等離子體的作用機(jī)理研究認(rèn)為是粒子非彈性碰撞的結(jié)果。低溫等離富含電子、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）發(fā)生撞，將能量轉(zhuǎn)換成基態(tài)分子（原子）的內(nèi)能，發(fā)生激發(fā)、離解和電離等一系列過秸處于活化狀態(tài)。一方面打開了氣體分子鍵，生成一些單分子和固體微粒；另一力生．OH、H2O2．等自由基和氧化性極強(qiáng)的O3，在這一過程中高能電子起決定性作用，離子的熱運(yùn)動(dòng)只有副作用。常壓下，氣體放電產(chǎn)生的高度非平衡等離子體中電子溫層氏度）遠(yuǎn)高于氣體溫度（室溫100℃左右）。在非平衡等離子體中可能發(fā)生各種類型的化學(xué)反應(yīng)，主要決定于電子的平均能量、電子密度、氣體溫度、有害氣體分子濃度和≥氣體成分。這為一些需要很大活化能的反應(yīng)如大氣中難降解污染物的去除提供了另外也可以對(duì)低濃度、高流速、大風(fēng)量的含揮發(fā)性有機(jī)污染物和含硫類污染物等進(jìn)行處理。

常見的產(chǎn)生等離子體的方法是氣體放電，所謂氣體放電是指通過某種機(jī)制使一電子從氣體原子或分子中電離出來，形成的氣體媒質(zhì)稱為電離氣體，如果電離氣由外電場(chǎng)產(chǎn)生并形成傳導(dǎo)電流，這種現(xiàn)象稱為氣體放電。根據(jù)放電產(chǎn)生的機(jī)理、氣體的壓j源性質(zhì)以及電極的幾何形狀、氣體放電等離子體主要分為以下幾種形式：①輝光放電；③介質(zhì)阻擋放電；④射頻放電；⑤微波放電。無論哪一種形式產(chǎn)生的等離子體，都需要高壓放電。容易打火產(chǎn)生危險(xiǎn)。由于對(duì)諸如氣態(tài)污染物的治理，一般要求在常壓下進(jìn)行。

5、光催化和生物凈化設(shè)備

光催化是常溫深度反應(yīng)技術(shù)。光催化氧化可在室溫下將水、空氣和土壤中有機(jī)污染物完全氧化成無害的產(chǎn)物，而傳統(tǒng)的高溫焚燒技術(shù)則需要在的溫度下才可將污染物摧毀，即使用常規(guī)的催化、氧化方法亦需要幾百度的高溫。

從理論上講，只要半導(dǎo)體吸收的光能不小于其帶隙能，就足以激發(fā)產(chǎn)生電子和空穴，該半導(dǎo)體就有可能用作光催化劑。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及PbS等。這些催化劑各自對(duì)特定反應(yīng)有突出優(yōu)點(diǎn)，具體研究中可根據(jù)需要選用，如CdS半導(dǎo)體帶隙能較小，跟太陽(yáng)光譜中的近紫外光段有較好的匹配性能，可以很好地利用自然光能，但它容易發(fā)生光腐蝕，使用壽命有限。相對(duì)而言，Ti02的綜合性能較好，是廣泛使用和研究的單一化合物光催化劑。

離子除臭系列

特點(diǎn)：

① 能解決大氣污染，改善作業(yè)環(huán)境空氣質(zhì)量。

② 運(yùn)行程序化、智能化，可連續(xù)運(yùn)行或間斷式運(yùn)行。

③ 不產(chǎn)生臭氧，對(duì)呼吸系統(tǒng)無刺激；對(duì)管道及設(shè)備無腐蝕性，并對(duì)儀器儀表有保護(hù)作用。

④ 設(shè)備可依附于通風(fēng)系統(tǒng)上，不需要占用很大的空間。

⑤ 操作維護(hù)簡(jiǎn)單，零配件更換方便，無需專人值守。

⑥ 主要設(shè)備和部件原裝進(jìn)口，設(shè)備壽命長(zhǎng)（離子管使用壽命2萬小時(shí)以上，主體設(shè)備使用

年限15年以上）。

適用場(chǎng)所：

① 食品加工業(yè)（用于水產(chǎn)、肉禽、蔬菜等食品加工車間，冷藏室等）。

主要功能： 降低空氣中粉塵濃度；消除孢子、病毒、異味。

② 污水、垃圾處理廠等市政行業(yè)（用于污水廠、污水泵站、污泥堆場(chǎng)、糞便處理場(chǎng)等）

主要功能：去除有害氣體；消除懸浮物及有害氣體、異味；減少灰塵、殺滅病毒。

③ 室內(nèi)空氣凈化（用于飯店、機(jī)場(chǎng)、車站、游輪、客房、商店、展覽館、火車站、體育館等）。

主要功能：減少空氣中可吸入顆粒物；防止侵害及交叉感染；提高室內(nèi)空氣的離子濃度。

④ 化學(xué)工業(yè)的靜電、除塵（用于化學(xué)工業(yè)、電腦機(jī)房、造紙工業(yè)、電子工業(yè)、印刷業(yè)等）。

主要功能：減少空氣中的灰塵；消除靜電、異味、揮發(fā)性有機(jī)溶劑。

廢氣處理設(shè)備的共同特點(diǎn)是將氣體中的污染物資分離出來或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，以達(dá)到廢氣凈化的目的。通常采用的除塵、吸收、吸附、催化、冷凝等廢氣處理技術(shù)均屬單元操作，對(duì)各種單元操作的研究發(fā)現(xiàn)其共同規(guī)律及內(nèi)在聯(lián)系就在于三傳的理論。因此動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞及化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)是廢氣處理設(shè)計(jì)的基本理論。

一、流體動(dòng)力過程

研究氣體的流動(dòng)及氣體和與之接觸的固體或液體之間發(fā)生先對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的基本規(guī)律。廢氣處理設(shè)備的操作效率與氣體流動(dòng)狀況有密切關(guān)系。研究氣體流動(dòng)對(duì)尋找設(shè)備的強(qiáng)化途徑有重要意義。

例如對(duì)于管路及設(shè)備的阻力，需要利用流體力學(xué)的理論去解決、降低流速、上海車間通風(fēng)改造提高流通面積、改善廢氣處理設(shè)備氣體入口的分布狀態(tài)、消除初始動(dòng)能等措施均有利于降低設(shè)備的阻力。

二、熱過程

研 究傳熱的基本規(guī)律并在單元操作中利用這些基本規(guī)律強(qiáng)化設(shè)備，提高廢氣處理效率是設(shè)計(jì)匯總常遇到的問題。設(shè)備結(jié)構(gòu)要符合凈化過程的要求。例如催化反應(yīng)裝置需 及時(shí)將反應(yīng)熱導(dǎo)出，否則會(huì)引起催化劑的過熱而使活性下降。為此在設(shè)計(jì)過程中常根據(jù)能量守恒定律進(jìn)行熱量衡算，并采取措施以保證操作過程的正常運(yùn)行。

三、傳質(zhì)過程

研究物質(zhì)通過相界面遷移過程的基本規(guī)律。所有廢氣凈化技術(shù)都涉及到異相傳質(zhì)問題。為保證傳遞速度穩(wěn)定必須有足夠的想接觸面積，需根據(jù)質(zhì)量守恒定律對(duì)設(shè)備進(jìn)行物料衡算。采取措施增大相接觸面積，更新相界面，提高傳質(zhì)速度。

四、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)

化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)主要是以流體力學(xué)、熱傳遞及物質(zhì)傳遞原理及化學(xué)動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，研究廢氣處理設(shè)備各方面的關(guān)系及影響，以闡明工業(yè)反應(yīng)過程的實(shí)質(zhì)，目的在于控制生產(chǎn)規(guī)模的化學(xué)反應(yīng)過程，并對(duì)設(shè)計(jì)工作者提供理論依據(jù)，使之能結(jié)合具體工藝要求進(jìn)行反應(yīng)器的設(shè)計(jì)。

光催化氧化

1、處污原理

光催化廢氣處理設(shè)備的技術(shù)是利用特種紫外線波段，在催化劑的作用下，將氧氣催化生成臭氧和羥基自由基及負(fù)氧離子，再將VOCs分子氧化還原的一種處理方式。

2、實(shí)際應(yīng)用情況

大部份應(yīng)用于VOCs處理的UV光催化處理設(shè)備是引用過去除臭的技術(shù)原理，通常采用雙波長(zhǎng)紫外光管，將能量主要用于轉(zhuǎn)換臭氧，用普通二氧化鈦材料作為催化劑，雖除污效率號(hào)稱達(dá)到80%以上。實(shí)際現(xiàn)在使用的UV光催化處理VOCs設(shè)備的效率均較低，在無計(jì)算技術(shù)的控制下，會(huì)大量生成臭氧和中間副產(chǎn)物。

3、主要問題

在UV光催化氧化技術(shù)應(yīng)用中，包括UV管的波長(zhǎng)、光催化材料、反應(yīng)時(shí)間、相對(duì)濕度、灰塵顆粒物等都是處理VOCs成敗的瓶頸要素。目前普遍認(rèn)為光催化氧化法能夠?qū)OCs完全降解生成無害的CO2和H2O等，但是在使用中由于反應(yīng)時(shí)間太短，揮發(fā)性有機(jī)物在光催化氧化反應(yīng)會(huì)生成酮、醛等更惡毒的中間產(chǎn)物和大量的臭氧。

近年來工業(yè)城鎮(zhèn)造成臭氧超標(biāo)的其中因素就是濫用等離子體和產(chǎn)臭氧的UV光催化氧化設(shè)備。由于這兩類設(shè)備都是試圖通過將空氣中的氧轉(zhuǎn)變成臭氧后通過化學(xué)反應(yīng)消解工業(yè)廢氣的技術(shù)，但因反應(yīng)條件的制約，使產(chǎn)生的臭氧轉(zhuǎn)換成自由基和負(fù)氧離子的效率極低，同時(shí)因反應(yīng)時(shí)間過短，導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生的大部分臭氧未能實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs處理而直接排放。