产品名称: UV光解废气处理设备
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详细说明

      在我国,VOCS(volatileorganiccompounds)挥发性有机物,是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物,或在20℃条件下蒸汽压大于或者等于10Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。VOCS的成分复杂,所具有的特殊气味能导致人体出现不适,具有毒性和刺激性,甚至具有致癌作用。

1.VOCS现有处理方法
工业废气处理技术分为物理、化学、生物等三大类,一般可用单一技术或两种以上技术组合来完成工业废气处理工作。常用的物理法是活性碳或水洗,化学法是化学洗涤、焚化,生物法则包括生物洗涤、生物滴滤、生物虑床等。进入21世纪来,在物理法技术上,又研发出了等离子法,以及目前最新的高新技术-UV高效光解氧化法和韦伯催化法。
1.吸附法
吸附剂有活性炭、硅胶、活性白土等。但吸附容量小、会产生二次污染。例如气相活性炭是最普遍的吸附剂,常使用废气治理中吸附有害物质,可以有效除去烃、氯烃、氧烃(甲醛除外)等气体。这种方法是把有机物吸附在多孔固体表面上而去除工业废气中有害分子,这种方法运行费用高,产生大量的固体废弃物造成二次污染,需要再处理。
2.化学洗涤法
化学洗涤法是通过气-液接触,使气相工业废气成分转移至液相,并借化学药剂与工业废气成分的中和、氧化或其它反应去除工业废气中的化学物质。使用范围广,但产生废液会造成二次污染,需要再处理。
3.生物法
生物法是把气相中的有机物传输至液相或固相生物膜,由微生物吸收并把它氧化分解为二氧化碳、水等最终产物。生物法分为生物洗涤、生物滴滤、生物滤床法等三种,它们的主要差别在微生物的相态与液体的状态。但只是在处理低浓度、易生物降解的有机气相污染物时才具有其经济性,即普适性差。
4.直接燃烧法
有机废气直接燃烧装置组成及控制。
第一部分:催化燃烧系统。主要由催燃烧床(由电加热室、催化室和热交换器组成)、阻火器、温度探测器和相应的电动阀门、保温管道组成。主要功能是利用催化燃烧床中电加热器来加热生产线产生的废气,使其中的有机废气在催化剂的作用下于280-300℃左右转化为二氧化碳和水并释放出大量热量。热量通过热交换器对热量再利用。
第二部分:控制系统。主要由PLC电控柜、温度显示仪表、电动阀门执行器及面板模拟流程图等组成,功能是控制工作过程中管道中有关阀门的开关。按工艺条件的要求,控制电加热器启动和停止,控制和指示催化床加热温度、反应温度、气流进口温度和气流出口温度,设备运行过程中异常情况的报警和自动停机。与总控制系统互给信号,实现互动连接。该治理设备前期投资大,运行成本较高,不适合浓度低、风量大的废气治理,且内部催化剂易中毒。
5.吸附脱附+催化燃烧
有机废气首先通过干过滤,将废气中颗粒状污染物截留去除,然后进入吸附床进行吸附,利用具有大比表面积的活性炭有机溶剂吸附在活性炭表面,吸附可使有机废气净化效率高达90-95%,本装置采用活性炭吸附浓缩、热气流吸附和催化燃烧的组合工艺净化各种有机废气。
工艺流程为:先将有机废气用活性炭进行吸附,在活性炭吸附饱和后停止吸附,然后用热气流将有机物从活性炭上脱附出来使其再生。脱附后的有机物被送往催化燃烧床,在催化剂的作用下氧化分解,转化为二氧化碳和水排出。
6.等离子体氧化法
利用电子、离子、自由基和中性粒子小于分子,能够顺利进入分子内部,打开分子链,破坏分子结构的原理,以每秒钟300万至3000万速度的等量发射和回收,轰击工业废气中的化学物质分子,从而发生氧化等一系列复杂的化学反应,将有害物质转化为无害物质。适合低浓度的工业废气净化,根据规范风速设计为:≦3m/s。
7.UV高效光解氧化法
1)利用特制的高能UV紫外线光束照射恶臭气体,裂解恶臭气体如:氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的分子键。
2)利用高臭氧分解空气中的氧分子游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧,使呈游离状态的污染物分子与臭氧氧化结合成小分子无害或低害的化合物。如二氧化碳、水等UV+O-0+O(活性氧)臭氧。
3)利用特制的催化剂进行氧化还原反应;运用高能UV紫外线光束、臭氧及催化剂对恶臭气体进行协同分解氧化反应,是恶臭气体物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳,彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。
8.微波催化技术
频率从300MHz-300GMHz的电磁波,其方向和大小随时间作周期性变化;微波与废气物分子直接作用,将超高频电磁波能量对废气进行微波辐射,使细胞中极性物质随高频微波场的摆动受到干扰和阻碍,引起微生物细胞的蛋白质,核酸等生物大分子受凝固或变性失活,从而导致其突变或死亡,同时对磁共振使之产生强磁辐射对废气分子进行切割、破坏、断裂。

如:氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙醚,硫化物、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。最后采用特制合成催化剂对废气进行光合还原反应。可有效地破坏废气中分子链,将有毒有害物质改变成为低分子无害物质,如水和二氧化碳等。



2.废气处理工艺原理
2.1.集气罩、管道
主要将生产中产生的废气收集集中,通过负压收集进入通风管道进入下步处理环节。
2.2.除雾装置
用于分离废气携带的液滴。
2.3.光催化氧化原理
光催化氧化反应
光催化反应就是让太阳光或其他一定能量的光照射光敏半导体催化剂时,激发半导体的价带电子发生带间跃迁,即从价带跃迁到导带,从而产生光生电子(e-)和空穴(h+)。此时吸附在纳米颗粒表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子,而空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性,能使几乎所有的有机污染物氧化至最终产物CO2和H2O,甚至对一些无机污染物也能彻底分解,不存在吸附饱和与二次污染问题。
光催化反应过程
TiO2具有化学稳定性好、无毒、价廉、易得、具有较正的价带电位和较负的导带电位等特点,是理想的光催化剂,也是目前使用最多的一类光催化剂。
利用纳米TiO2为光催化剂,在溶液或空气中发生多相光催化降解污染物的反应过程大致包括以下几个主要步骤:
TiO2在光的照射下,被能量大于或等于其禁带宽度的光子所激发,产生具有一定能量的光生电子(e-)和空穴(h+);
光生电子(e-)和空穴(h+)在TiO2颗粒的内部以及界面之间的转移或失活;
光生电子(e-)和空穴(h+)到达TiO2粒子表面并与其表面吸附物质或溶剂中的物质发生相互作用,即发生氧还原反应,从而产生一些具有强氧化性的自由基团(∙OH,O2-)和具有一定氧化能力的物质(H2O2)。
上述产生的具有强氧化性的自由基团和氧化性物质与被降解污染物充分作用,使其氧化或降解为CO2与H2O。

当TiO2光催化剂受到大于其禁带能量的光照射时,在其内部和表面都会产生光生电子和光生空穴。一部分光生电子和光生空穴参与光催化反应,另外一部分光生电子与空穴会立即发生复合,以热量的形式散发出去。如果二氧化钛中没有电子和空穴俘获剂,储备的光能在几毫秒的时间内就会通过光生电子和空穴的复合以热能的形式释放出来,或以其它形式散发掉;如果在二氧化钛的表面或者体相中有俘获剂或表面缺陷态时,能够有效阻止光生电子和空穴的重新复合,使电子和空穴有效转移,从而能在催化剂表面发生一系列的氧化-还原反应,将吸收的光能转换为化学能。以下是一些具体的化学反应式:

1. TiO2 + hn → hvb+ + ecb                

2 . hvb+ + ecb- → heat                       

3. hvb+ + H2O → ·OH + H+               

4. hvb+ + OH-→ ·OH                        

5. ecb- + O2 → O2-·                        

6. O2-· + O2-· + 2H+ → H2O2 + O             

7. O2-· + H+ → HO2·                         

8. HO2· + H+ + ecb- → H2O               

9. H2O2 + hn → 2·OH                       

      1 0.H2O2 + ecb-  → ·OH + OH   

上面的反应式子中,羟基自由基(·OH)和超氧离子自由基(·O2-)都有很强的氧化性,无论它们在气相还是在液相中,都能将一些有机或无机物质氧化,因此,一般认为,·OH和·O2-是光催化氧化中主要的也是最重要的活性基团,可以氧化包括自然界中生物难以转化的各种有机物污染物并使之最后降解成CO2、H2O和无毒矿物。对反应的作用物几乎没有选择性,在光催化氧化反应过程中起着决定性作用。而且由于它们的氧化能力强,氧化反应一般不会停留在中间步骤,因而一般不会产生中间副产物。
2.4.光催化氧化处理废气的特点
光催化氧化适合在常温下将有机废臭气体完全氧化成无毒无害的物。
绿色能源,光催化氧化利用人工紫外线灯管产生的紫外光真空波作为能源来活化光催化剂,驱动氧化—还原反应,而且光催化剂在反应过程中并不消耗,利用空气中的水和氧作为原料产生氧化剂,有效地降解有毒有害废臭气体成为光催化节约能源的最大特点。
氧化性强,半导体光催化具有氧化性强的特点,对臭氧难以氧化的某些有机物如三氯甲烷、四氯化炭、六氯苯、都能有效地加以分解,所以对难以降解的有机物具有特别意义,光催化的有效氧化剂是氢氧自由基(OH-)和超氧离子自由基(O2-、0-),其氧化性高于常见的臭氧、双氧水、高锰酸钾、次氯酸等。
广谱性,光催化氧化对从烃到羧酸的种类众多有机物都有效,即使对原子有机物如卤代烃、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂也有很好的去除效果,只要经过一定时间的反应可达到完全净化。
寿命长,在理论上,光催化剂的寿命是无限长的,无需更换。
根据我公司技术人员的现场考察和实际情况设计出有机废气处理专用一体机
3.主要技术简介

光催化-等离子组合技术是一种复合式氧化技术,VUV/O3/PACS,在等离子发射器及紫外光源发出等离子体和高能光子的共同作用下,设备内部发生等离子体裂解反应、VUV紫外光解反应、臭氧高级氧化反应、光催化氧化反应以及PACS协同氧化反应等复杂的过程,有效降解大分子有机物质,经过一系列复杂的氧化还原反应后最终生成小分子化合物CO2和H2O等。




3.1.技术特性
(1)适用范围广:
高能紫外+催化氧化+PACS协同作用,适用性强,可针对多种有机物和无机污染物。适合在常温下降恶臭气体完全氧化成无毒无害的物质,满足处理高浓度。气量大、稳定性强的有毒有害气体。
(2)运行费用低:
设备本体仅消耗电,且功率极低、折合每立方米恶臭气体处理功率仅0.5-2瓦。无需专人看护,无频繁更换一般UV灯管等类似耗材,维护量少。
(3)高度自动化:
整个系统运行安全可靠,可根据需求灵活设备运行时间,真实实现无人值守,系统可根据进气情况(气量、浓度、成分)自动调整运行参数,以最优的能耗比实现净化,满足达标排放。
(4)使用周期长:
在理论上,光源和催化剂的寿命是无限长的,实际使用中催化剂的寿命可长达几年而无需更换,且光强不存在衰减的问题。这点是普通紫外灯管所无法比拟的。设备整体采用不锈钢制作,耐高温和腐蚀。
(5)无二次污染:
无需添加任何化学试剂,也不存在燃烧法的不完全反应造成而噁英、CO、NO问题。完全是一种绿色节能净化装置。
3.2.应用领域
可对以下物质进行有效净化:
1、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等。
  2、含氮的化合物、如氨、胺类、睛类、硝基化合物及含氮杂环化合物等:碳、氢或碳、氢氧组合的化合物(低级醇、醛、酯等)
  3、苯系物,如苯乙烯、笨、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。
  4、脂类:如乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等。
5、因蒸煮、发酵产生的超饱和含异味的湿气,主要应用领域;味精、医药化工、污泥干化等行业。
6、相对封闭、透气性很差的空间内的空气净化处理。

对《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。


3.3.工艺流程图


4、 工期及服务工作
   4.1、试及服务工作
工程调试工作分两个阶段:第一阶段为设施单机运行调试(包括管道清扫工作、动力设备试车及清水流程打通工作等),同时对操作人员进行培训工作。在单机调试过程中制定出有关操作规程和规章制度;第二阶段为工艺技术调试阶段,包括投处理设备最佳运行参数的选择和确定及各类仪表的正常运行调试工作。同时对工艺技术资料进行总结,提出对运行时出现的异常现象时的各种修正措施,为建设方提出一整套科学管理的技术资料。其内容包括如下:
提供处理设施的所有竣工资料,为建设方维护保养提供健全的依据。
编制<<调试报告>>,记录调试过程发生的一切技术要求、发生的问题及解决的方法,为以后发生问题的解决提供依据。
编制废气处理系统的<<操作规程>>、<<设备保养、维护手册>>,包括电气的操作步骤、发生问题的应变对策和设备保养规范。在废气处理系统调试中,帮助建立一套能够及时提供处理效果的分析手段,帮助建立分析实验所需的规章制度。
工程建成后,对设施的管理是直接影响处理效果的重要因素,也是关系到处理设备能否发挥其正常的处理功能的关键。为了使建设单位能在运行中确保各处理设施正常运行,具体措施有:
设备调试过程中,采用对管理人员进行专业培训来确保设备的正常运行,而且在今后的运行过程中定期进行技术反馈工作,建立有关技术档案。
及时免费进行维修或更换有关配件<动力设备保修期为一年>。对正常运行中有关设备和管配件发生故障,24小时内到场更换解决。
工艺运转中出现问题,免费提供技术服务。工艺上保证始终达标。
定期回访,协助操作人员做好工程管理工作。
4.2、售后服务及措施
质量保证
严格遵守国家相关技术政策和产品安全规定进行工艺设计和工程设备配套、安装。
严格执行《工程质量管理制度》组织施工。
该工程的施工、安装、调试实行项目负责制。
强化操作管理人员培训,确保处理系统长期稳定运行达标。
售后服务
废气处理工程调试完成,交付给业主使用后,为保证废气处理的长期稳定地运行,我公司作出如下承诺:
1、废气处理系统投产运行后,我方将定期到保VOCs废气排放企业进行技术回访,了解运行过程中存在的问题,以便及时解决。
2、为确保系统正常运行,本公司实行24小时跟踪服务,我方一接到报障电话,保证及时与业主方取得联系,采取各种途径解决问题,包括赶到现场对系统、设备进行检测、维修。
3、工程及设备保修一年,同时为用户提供对本工程相关问题的免费咨询和终身优惠维修服务,保证废气达设计排放标准。
4、一年设备保质期内,对本工程出现故障的设备和配件及时进行维修或更新。
5、超过保质期需要维修时,本公司将及时派人员维修,只收维修成本费。
6、对我公司承建的工程实行终身负责制。

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时间:2017-6-29 0:00:00

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