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技術應用

廢氣處理核心技術

時間:2019-12-27

一、噴淋吸收塔

廢氣在風機的作用下經(jīng)風管自底部進入噴淋洗滌塔,自下向上流動,而噴嘴噴出的中和液由上向下噴淋。主要作用在噴淋過程中,廢氣中的顆粒物質和油污物質或被水滴擊落或由于動能下降,在自身重力作用下沉降到塔底部,最后通過霧滴分離器,再次攔截廢氣中的顆粒物及水霧。

示意圖如下

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在噴淋過程中,廢氣中的微小顆粒物和油污物或被水滴擊落或由于動能下降,在自身重力作用下沉降到塔底部,最后通過一層霧滴分離器,再次攔截廢氣中的顆粒物及水霧。噴淋洗滌塔可采用清水或者2-6%的堿液或者酸液作為中和液中和,噴淋下來的水循環(huán)利用,通過PH在線檢測PH值,自動加藥。

霧滴分離器內部為改性PP材質的S型通道流向,且在S型凸面上設有彎勾,更有效去除水滴,進行水霧氣分離。

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分離葉片

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霧滴分離器

經(jīng)過噴淋洗滌塔處理后廢氣中的能溶解于水和能和堿液進行中和反應的氣體,如硫化氫,二氧化硫,等去除一部分,生成的硫酸鈉廢水直接排至污水廠處理。廢氣下降到設計的預訂效果,處理效果達到95%左右,達到國家排放標準。

二、光氧離子氧化催化

光氧離子催化除臭系統(tǒng)設備有四個功能段組成,他們分別是:過濾段、離子發(fā)生段、光束分解段;光解反應腔段。

過濾段

光觸媒是一種納米級的金屬氧化物材料(二氧化鈦比較常用),它涂布于基材表面,干燥后形成薄膜,在光線的作用下,產(chǎn)生強烈催化降解功能:能有效地降解空氣中有毒有害氣體;能有效殺滅多種細菌,抗菌率高達99.99%,并能將細菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理;同時還具備除臭、抗污等功能。

光觸媒[Photocatalyst]是光[Photo=Light]+觸媒(催化劑) [catalyst]的合成詞。光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導體材料的總稱,是當前國外上治理室內環(huán)境污染的理想材料。光觸媒在光的照射下,會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應,產(chǎn)生出氧化能力極強的自由氫氧基和活性氧,具有很強的光氧化還原功能,可氧化分解各種有機化合物和部分無機物,能破壞細菌的細胞膜和固化病毒的蛋白質,可殺滅細菌和分解有機污染物,把有機污染物分解成無污染的水(H2O)和二氧化碳(CO2),因而具有極強的殺菌、除臭、防霉、防污自潔、凈化空氣的功能。

高效有隔板光觸媒空氣過濾器 由外框+內折疊濾紙+隔紙,用專用密封膠密封而成外框有木框 鋁合金框 鍍鋅板框 不銹鋼板框過濾器,具有風量大,效率高,低阻力,容塵量大的特點,效率達99.99%。

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離子發(fā)生段

高能電子的瞬時高能量作用下,打開某些有害氣體分子的化學鍵,使其直接分解成單質原子或無害分子;二是在大量高能電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子和氧自由基、氫氧自由基(自由基因帶有不成對電子而具有很強的活性)等作用下的氧化分解成無害產(chǎn)物。

其反應機理為:

H2S + O2、O2-、O2+ → SO3 + H2O

NH3 + O2、O2-、O2+ → NOx + H2O

VOCs + O2、O2-、O2+ → SO3 +CO2+ H2O

從上述反應來看,惡臭組分經(jīng)過設備處理后,將轉變?yōu)镹Ox、SO3、H2O等小分子,在一定的濃度下,各種反應的轉化率均在95%以上。

通過介質電暈法產(chǎn)生帶正負電荷的氧離子,對惡臭的分子有打開作用,可以除惡臭。可大面積凈化空氣。效率非常高,使用成本低。是惡臭處理的更新?lián)Q代產(chǎn)品,屬于高科技產(chǎn)品。  

高能離子電離凈化技術原理

高能離子技術是基于愛因斯坦及其合作伙伴HABICHT提出的空氣電離理論。他們發(fā)現(xiàn),在溫度大于零的所有氣體中,均存在一定的電離現(xiàn)象。任何細微的射線都可能使氣體在一定能量的初級電場中被加速而獲取能量,當其能量高于氣體的電離能時,電子與分子間的碰撞將導致該氣體的電離。根據(jù)這一現(xiàn)象,愛因斯坦和Habicht從而發(fā)明了一個能夠復制這種在空氣中產(chǎn)生自然活性氧離子的裝置----“潛能增值者”。通過-“潛能增值者”,他們發(fā)現(xiàn)影響空氣質量的關鍵因素是負離子的數(shù)量:氧離子越多,空氣越清新。這個發(fā)明為現(xiàn)代自然科學的發(fā)展奠定了基礎,這就是生物氣候學Bioclimatology。

高能離子電離凈化技術與普通離子凈化技術的區(qū)別

高能離子空氣凈化技術沒有采用通常的尖端放電的方式,它的工作原理被稱做“花冠 ”,它非常類似于日光在大氣中的照射,會生產(chǎn)一種富有活性氧分子的自然生物氣候。技術使正、負氧離子的數(shù)量都具有可測量和可控制性。這些活性的氧分子以10到60個分子的群或者串的形式呈現(xiàn),增加了空氣從氧分子中釋放電子的能力,而這些電子與污染物質可以互相作用并能打破污染物的分子結構以減少危害。

  由離子發(fā)生器帶入的空氣會產(chǎn)生每公升一到二百萬個活性氧分子群和集成串。當這些氧分子群與房間中那些不新鮮的空氣互相作用的時候,氧分子就立刻開始對空氣進行消毒,殺滅細菌、孢子等微生物,并通過滲入有害氣體(VOCs 化學的化合物)的分裂區(qū)重新組合分子以消除異味。同時,被黏附于氧分子群的粒子由于重量增加而下降,最后就墜落在地表。以上凈化過程的完成,都沒有憑借有害的紫外線、化學添加劑或者是臭氧。

高能離子空氣凈化系統(tǒng)放電表面消耗的電壓為5千伏以下(可操控),這相對于傳統(tǒng)技術而言是很低的,不會消耗更多的能量。由于電離的產(chǎn)生是通過“花冠”式放電技術,不會產(chǎn)生自由基和大量臭氧,所以使用高能離子技術的產(chǎn)品從始至終都會感覺很舒適。我們生存的環(huán)境中有很多有害的氣體, 高能離子空氣凈化系統(tǒng)可以輕而易舉的將它們消除掉,這是高能離子空氣凈化系統(tǒng)的獨到之處。它將給我們帶來一個良好的環(huán)境,擁有它無論我們在哪里都可以享受到清新的空氣。
使惡臭物質分子解離和激發(fā)、能夠把各種有機廢氣如醛類、苯類、氨類、氮氧化物、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、硫化物以及其它VOC類有機物及無機物經(jīng)離子解離、激發(fā)后在光催化氧化的作用下還原成二氧化碳(CO2)、水(H2O)以及其它無毒無害物質,經(jīng)過凈化之后的廢氣分子被活化降解,臭味同時消失。

光束分解段;光解反應腔段TiO2光解催化氧化設備內,高能紫外線光束與空氣、TiO2反應產(chǎn)生的臭氧、·OH(羥基自由基)對惡臭氣體進行協(xié)同分解氧化反應,同時大分子惡臭氣體在紫外線作用下使其鏈結構斷裂,使惡臭氣體物質轉化為無臭味的小分子化合物或者完全礦化,生成水和CO2,達標后經(jīng)排風管排入大氣,整個分解氧化過程在1秒內完成。

1、臭氧的產(chǎn)生:

利用高能紫外線光束,使空氣中產(chǎn)生大量的自由電子,這些電子大部分能被氧氣所獲得,形成負氧離子(O3-),負氧離子不穩(wěn)定,很容易失去一個電子而變成活性氧(臭氧),臭氧是高級氧化劑,既可以氧化分解有機物和無機物,對主要臭氣氨、三甲胺、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯等,都可以與臭氧發(fā)生反應,在臭氧的作用下,這些惡臭氣體由大分子物質被分解為小分子物質,直至礦化。

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2、OH (羥基自由基)的產(chǎn)生:

本設備同時可利用紫外光束與納米級TiO2的作用產(chǎn)生·OH。·OH(羥基自由基)是最具活性的氧化劑之一,氧化能力明顯高于普通氧化劑,與惡臭氣體反應,礦化程度更高。幾種氧化劑的氧化電位比較見下表:

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3、消毒殺菌:

利用高能UV光束裂解惡臭氣體中細菌的分子鍵,破壞細菌的核酸(DNA),再通過·OH、O3進行氧化反應,徹底達到脫臭及殺滅細菌的目的。

三、固定生物床廢氣處理技術

1、原理:

固定生物床廢氣處理技術它是利用專門開發(fā)的聚氨酯填料生物填料技術和成熟的工程設計,采用經(jīng)濟、高效的生物法方法進行廢氣治理。經(jīng)過設計的聚氨酯填料和支撐填料按照一定比例混合固定在反應器中,經(jīng)過篩選的處理特定有機廢氣的菌種固定在聚氨酯填料上,要處理的廢氣通過氣體分布器從生物床底部進入,同時循環(huán)水經(jīng)過循環(huán)泵提升后通過多點霧化噴頭均勻噴灑至生物床頂部,有機廢氣與霧化的水霧在生物床填料表面充分接觸,實現(xiàn)廢氣由氣相向液相的轉移,同時填料上的專性菌種對廢氣中的有機成分捕捉,實現(xiàn)廢氣的雙重凈化。其有機氣體處理科技已廣泛應用到處理含有以下有機物的各種氣體。極性有機物,如醇類、胺類、酸類、酮類以及烯腈類;非極性有機物,如苯類、烯烴、烷烴類等;并且,長時間的運行實踐表明,采用固定生物床技術處理氣體,不僅可以完全達到特定的排放標準,而且在運行成本上、運行可靠性上、可操作性上、安全性上都遠優(yōu)于傳統(tǒng)氣體處理方法。

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圖1.固定生物床廢氣處理系統(tǒng)樣版圖

2、技術特點說明

固定生物床有機廢氣處理科技與其它氣體處理可以相比有以下幾大特點:

1)反應條件溫和、運行的經(jīng)濟性高、安全性高

固定生物床有機廢氣處理科技是一項在常溫、常壓條件下操作的先進氣體處理科技。與傳統(tǒng)的熱氧化和催化氧化相比,氣體在進入處理主處理單元之前,不需要加熱到高溫(通常>150℃)而消耗大量的能量。 相應的,氣體處理的運行成本得到大幅度降低(通常為傳統(tǒng)熱熱氧化和催化氧化的1/10-1/5);同時,由于固定生物床廢氣處理系統(tǒng)是在常溫、常壓下操作,裝置可能存在的安全隱患也得到大幅度降低,減少了化工廠的日常安全管理和難度。

2)運行的可靠性、穩(wěn)定性和效率高,少維護

固定生物床有機廢氣處理科技所使用的主要設備,除風機外,沒有可移動部件,不需大量日常的設備維護;同時,固定生物床廢氣處理系統(tǒng)的控制點少(溫度和pH),可實現(xiàn)的自動化程度高,每日的操作量很小。此外,主處理單元內裝填的填料為進口專利填料。它是通過精細工程化設計的一種專利混合填料,具有經(jīng)優(yōu)化的寬空隙分布,不堵塞和低壓降的特性。與催化氧化使用的催化劑相比,它不受廢氣中雜質的影響,不存在中毒和堵塞的可能性。與傳統(tǒng)的生物填料,如土壤、干樹皮、干草、木渣、貝殼、果殼相比,它具有占地小、抗負荷變化、不發(fā)生填料壓縮而氣體壓降增大、pH調節(jié)方便等突出特點。以往的工程實踐證明,它擁有超過8年的使用壽命,在長期的使用過程中不需更換。

3)高比表面積、高生物濃度

固定生物床廢氣處理技術使用的填料除了具有不堵塞和長使用壽命的特點外,它還具有高比表面積(>600 m2/m3)的特點。高比表面積意味著在廢氣處理系統(tǒng)內有高的傳質面積和高的生物濃度。高的傳質面積保證了氣體在較短的空床停留時間內,可以實現(xiàn)氣相中有機物和與填料上的生長高效菌種的有效傳質。高的生物濃度保證了傳質到填料上液相中的有機物可以被高效率的轉化成二氧化碳和水(轉化效率可以>97%)。同時,高的生物濃度使系統(tǒng)有高效的處理能力和很好的抗負荷沖擊能力。在負荷發(fā)生變化時,高濃度的生物通過調節(jié)自身的能量分配,調整自身的反應活性,對符合變化的氣體都進行有效處理。

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圖2 固定生物床廢氣處理系統(tǒng)穩(wěn)定、高效率處理有機揮發(fā)氣(處理效率>95%)

4)可以靈活設計、滿足不同的需求

固定生物床有機廢氣處理科技所使用的主處理設備固定生物床反應器可以依據(jù)不同的現(xiàn)場場地需求進行個性化的設計,滿足不同的現(xiàn)場需求。

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