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废气治理解决方案

发布时间:2015-01-15 11:26:24   点击量:

  低温等离子体工业废气净化设备

  技术简介

  低温等离子体技术用于废气领域的治理是近十年内才发展起来的一门新兴电子化学技术,它融合高压放电、机械制造、工业化学、消防安全等多个领域的技术于一体,运用全新的理念、新颖的技术、独到的治理方法为环保领域中工业废气的治理开辟了一条新思路。

  由公司独创的“低温等离子体工业废气净化设备”对处理含异味的过饱和湿气,具有独到的净化效果,能消除可视烟带与异味。并已经有很多成功案例,最大处理能力达到4.0×105m3/h。

  净化原理

  低温等离子体也被称为物质存在的第四态,别于传统的固态、液态、气态,在气体的外部提供一个强大的电场,当气体被击穿,就会产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体,这种混合体中正离子和负离子的电荷相等,整个系统呈现中性,所以被称为等离子体。当放电过程中电子温度很高,但重粒子温度很低时,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子氧化废气中的污染物,使污染物分子在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。

  产品特点

  由公司创造发明出的“低温等离子体工业废气净化设备”是在电晕放电基础上发展起来的密集型尖端放电,拥有一项发明专利、四项实用新型专利技术,具有以下优点:

  ◇ 可根据废气的成份、浓度、流量等指标,编制相应的废气治理方案,做到高效、安全、可靠运行。

  ◇ 密集型高压放电产生的低温等离子体中,废气分子始终处于电离状态,很快被电离、氧化分解,具有很强的广谱性。

  ◇ 低温等离子体发射源采用高压、高频、直流电源,运行过程安全可靠,运行费用低廉,只消耗少量电能。

  ◇ 净化设备结构分内胆、壳体式,便于维护保养。并可串并联组合;当处理大流量废气时,可并联分流。当处理难降解废气分子时,可叠加串联。

  ◇ 可根据废气中的腐蚀程度选择内胆材质,内胆以不锈钢304、316L,钛合金等为主,发射丝为特殊合金具备很好的防腐性与导电性。

  低温等离子体净化工业废气的工作原理

  

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  低温等离子放电过程中,电子从电场中获得能量,通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能,这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团,同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、活性氧和羟基氧等活性基团,这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。从等离子体的活性基团组成可以看出,等离子体内部富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为CO2和H2O等物质,从而达到净化废气的目的。

 等离子体中能量的传递大致如下:
 

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  从以上反应过程可以看出,电子先从电场获得能量,通过激发或电离将能量转移到污染物分子中去,那些获得能量的污染物分子被激发,同时有部分分子被电离,从而成为活性基团。然后这些活性基团与氧气、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。

  设备型号及各部分组成

  低温等离子体工业废气净化装置主要由以下部分构成:废气管道、壳体、内胆、模块箱、检修平台;

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图2 低温等离子体设备图

  内胆主要由以下部分构成:正极管、负极管、框架、瓷瓶、 低温等离子体内胆图

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图3 低温等离子体内胆图

  适用对象和应用行业

  适用对象:真言制造的“低温等离子体工业废气净化设备”利用前后沿陡峭的脉冲高电压,形成高频脉冲电晕放电,在—定空间产生非平衡态低温等离子体。其净化机理包括两个方面:―、在产生等离子体的过程中,高频放电产生的瞬时高能量打开有害气体分子的化学键,使其分解成单质原子或无害分子。二、等离子体中包含了大量的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基,它们和有害气体分子发生频繁的碰撞,打开气体分子的化学键生成单原子分子和固体颗粒。根据多年实践经验对下列污染物具有很好的净化效果:

  ■含硫的化合物:如硫化氢、硫醇类、二甲基硫、硫醚类及含硫的杂环化合物;

  ■含氮的化合物:如氨、胺类、腈类、硝基化合物及含氮杂环化合物等;

  ■碳、氢、氧组成的化合物(低级醇、醛、酯等);

  ■苯系物:如苯乙烯、苯、甲苯、二甲苯等;

  ■含卤素化合物:如氟利昂、氯仿、四氯化碳、二氯甲烷等;

  ■《国家恶臭污染控制标准》中规定的八大恶臭物质:硫化氢、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫均能有效去除。

  应用行业:真言设备适用范围广泛,可用于石油化工、制药行业、饲料和肥料加工厂、畜牧产品农厂、化纤厂、皮革厂、制浆厂、污水泵站、各类污水处理厂、皮革加工、感光材料、汽车制造以及公厕、粪便转运站等诸多行业存在的有机废气、异味、恶臭等污染问题。既可应用于工业废气的治理,也可应用于室内空气净化,是—项用途极为广泛的新型空气环境洁净技术和产品。
 

各种成分废气低温等离子体处理效果
 

污染物

处理效果

污染物

处理效果

污染物

处理效果

硫化氢

+++++

乙胺

+++++

丙酮

+++++

二硫化碳

+++++

二乙胺

+++++

二氯甲烷

++++

甲硫醇

+++++

三乙胺

++++

三氯甲烷

++++

二甲二硫

+++++

乙二胺

++++

二氯乙烷

++++

甲胺

+++++

甲醛

+++++

+++

二甲胺

+++++

乙醛

+++++

甲苯

++++

三甲胺

++++

丙烯醛

+++++

二甲苯

++++

苯乙烯

+++++

甲醇

+++++

甲酸甲酯

++++

苯酚

+++++

乙醇

+++++

乙酸乙酯

++++

硝基苯

++++

异丙醇

++++

丙烯酸乙酯

+++

苯胺

++++

正戊醇

++++

吡啶

+++++

氯苯

++++

吲哚

++++

二甲基甲酰胺

+++++

 

与其他废气治理方法对比 

 

工艺名称

净化原理

适用范围

优点

缺点

喷洒植物    香精液

采用更强烈的芳香气味与臭气掺 和,以掩蔽臭气,使之能被人接收

适用于需立即、暂时地消除低浓度恶臭气体影响的场合,恶臭强度2.5左右,无组织排放源

可尽快消除恶臭影响,灵活性大,费用低

恶臭成分并没有被去除,麻痹了对原有污染物的感知

热力燃烧法/ 催化燃烧法

在高温下恶臭物质与燃料气充分混和,实现完全燃烧

适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体

净化效率高,恶臭物质被彻底氧化分解

设备易腐蚀,消耗燃料,处理成本高,易形成二次污染,催化剂中毒

水吸收法

利用臭气中某些物质易溶于水的特性,使臭气成分直接与水接触,从而溶解于水,达到脱臭目的

水溶性、有组织排放源的恶臭气体

工艺简单,管理方便,设备运转费用低

产生二次污染,需对洗涤液进行处理;净化效率低,应与其他技术联合使用,对水溶性差的物质 等处理效果差

药液吸收法

利用臭气中某些物质和药液产生化学反应的特性,去除某些臭气成分利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相

适用于处理大气量、高中浓度的臭气

能够有针对性处理某些臭气成分,工艺较成熟

净化效率不高,消耗吸收剂,易形成而二次污染

吸附法

利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相

适用于处理低浓度的恶臭气体

净化效率较高,可以处理多组分恶臭气体

吸附剂费用昂贵,再生较困难,要求待处理的恶臭气体有较低的温度和含尘量,并产生危废。

生物滤池

恶臭气体经过除尘增湿或降温等预处理工艺后,从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床,恶臭气体由气相转移至水一微生物相混和,通过固着于滤料上的微生物代谢作用而被分解掉

目前研究最多,工艺最成熟,在实际中也最常用的生物脱臭方法,也可细分为土壤脱臭法、堆肥脱臭法、泥炭脱臭法等。

净化效率高,处理费用低。

占地面积大,易堵塞,填料需定期更换,脱臭过程很难控制,受温度和湿度的影响大,生物菌培训需要较长时间,遭到破坏后恢复时间较长。

生物滴滤池

原理同生物滤池式类似,不过使用的滤料是诸如聚丙烯小球、陶瓷、木炭、塑料等不能提供营养物的惰性材料。

只有针对某些恶臭物质而降解的微生物附着在填料上,而不会出现生物滤池中混合微生物群同时消耗滤料有机物质的情况

池内微生物数量大,能承受比生物滤池大的污染负荷,惰性滤料可以不用更换,造成压力损失小,而且操作条件极易控制

占地面积大,需不断投加营养物质,而且操作复杂,受温度和湿度的影响大,生物菌培训需要较长时间,遭到破坏后恢复时间较长。

洗涤式活性污泥脱臭法

将恶臭物质和含悬浮物泥浆的混和液充分接触,使之在吸收器中从臭气中去除掉,洗涤液再送到反应器中,通过悬浮生长的微生物代谢活动降解溶解的恶臭物质

有较大的适用范围

可以处理大气量的臭气,可以操作条件易于控制,占地面积小。

设备费用大,操作复杂而且需要投加营养物质。

曝气式活性污泥脱臭法

将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混和液中,通过悬浮生长的微生物降解恶臭物质

适用范围广,目前日本已用于粪便处理场、污水处理厂的臭 气处理

活性污泥经过驯化后,对不超过极限负荷量的恶臭成分,去除率可达99.5%以上。

受到曝气强度的限制,该法的应用还有一定局限。

催化氧化

反应塔内装填特制的固态复合填料,填料内部复合催化剂。当恶臭气体在引风机的作用下穿过填料层,与通过特制喷嘴化剂在固相填料表面充分接触,并在催化剂的催化作用下,恶臭气体中的污染因子被充分分解。

适用范围广,尤其适用于处理大气量、中高浓度的废气,对 疏水性污染物质有很好的去除率。

占地小,投资 低,即开即用,耐冲击负荷,不易被污染物浓度及温度变化影响

需消耗一定量的药剂,运成成本高,催化剂操作不当会中毒,存在二次污染。

光化学

利用恶臭物质对光子的吸收而发生分解,同时反应过程产生的羟基自由基、活性氧等强化性基团 也能参与氧化反应,从而达到降 解恶臭物质的目的。

适用于浓度较低,且能吸收光子的污染物质

可以处理大气量的、低浓度的臭气,操作极为简单,占地面积小

对不能吸收光子的污染物质效果差,对于成分复杂的废气无法达 到预期处理效果。

低温等离子体

等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为 C02和H20等物质,从而达到净化废气的目的。

适用范围广,净化效率高,尤其适用于其他方法难以处理的多组分恶臭气体,如化工、医药、污水处理厂等行业。

占地面积小;电子能量高,几乎可以和所有的恶臭气体分子作用;运行费用低;反应快、停止十分迅速,随用随开。

一次性投资稍高。