【博客】低溫等離子與光催化氧化技術明確要求-諾和環保設備

 

（2）應首先明確廢氣組分中_大可能的化學鍵鍵能。使用低溫等離子體技術的，需給出處理裝置設計的電壓、頻率、電場強度、穩定電離能等參數，同時出具所用電氣元件的出廠防爆合格證；使用光催化氧化技術的，需給出所用催化劑種類、催化劑負載量等參數，并出具所用電氣元件的防爆合格證與燈管發射185nm波段的占比情況檢驗證書。

（3）應盡量延長廢氣在裝置中的反應停留時間，并配備臭氧催化分解單元。

低溫等離子技術

電場激發出的電子、自由基、激發態分子（主要是O3等）等活性物質，是低溫等離子體技術凈化有機廢氣的關鍵。VOCs組分解離的難易程度，一方面取決于電子的能量，另一方面還取決于分子中化學鍵的鍵能。電子在放電過程中獲得的能量主要集中在2~12 eV之間，而VOCs分子分解所需要能量剛好均在這個區域內。

目前，產生低溫等離子體的常用方法是電暈放電和介質阻擋放電。

電暈放電，是在大氣壓或高于大氣壓條件下，使用電極表面曲率半徑很小的電極，如針狀電極或細線狀電極，由于放電空間電場不均勻，使電離過程主要局限于局部電場很高的電極附近，特別是發生在曲率半徑很小的電極附近或薄層中，并伴隨明顯光亮的放電現象，一般都發生在高電壓（大于5kv）和較高頻率（20～40kHz）條件下。

介質阻擋放電，是絕緣介質覆蓋在電極上或者懸掛在放電空間中的一種氣體放電。當在電極上施加足夠高的交流電壓，電極之間的氣體發生電離，而電極間的介質能起到儲能作用，限制放電電流的自由增長，進而產生大量細絲狀、延時極短的脈沖微放電，均勻穩定地充滿整個放電間隙，同時能抑制級間火花或弧光的產生。

采用介質阻擋放電方式的等離子體反應器，一般都采用陶瓷、石英等_介質材料，電極與廢氣不直接接觸，從而可以_程度避免設備腐蝕問題。而電暈放電技術（或針尖放電式）通常是氣體與電極直接接觸的，即使通過的氣體沒有腐蝕性，但等離子體中的活性強氧化物質（如臭氧）也可能腐蝕電極。相對而言，采用介質阻擋放電方式比電暈放電方式（如針尖放電）_安全。

值得注意的是，低溫等離子體技術主要是將有機分子中的化學鍵打斷，但尚未能_將有機物礦化成CO2和H2O。以某治理項目為例，非甲烷總烴的去除率僅為45%，而惡臭的去除率可達93%。這主要是因為非甲烷總烴經過處理后，大分子變成小分子，用色譜法檢測依然表現為非甲烷總烴；而分解過程中產生的部分異味副產物（如臭氧等）亦會對惡臭的去除率有_影響。

因此，正經的低溫等離子體技術供應商，通常還會在等離子反應器前配置預處理系統，有效去除廢氣中的粉塵和水分，并且也會在反應器后再配置后處理系統，延長廢氣與活性物質的反應時間，同時對多余的活性物質（主要是臭氧）進行分解消除。

以諾和小編的理解，高壓電源_是低溫等離子技術的核心。電壓和頻率是電源能量輸出的兩個重要參數。

氣體中出現的自由電子只有從_強度的電場中獲得能量成為高能電子，然后才能與氣體分子發生碰撞，將能量傳遞給該分子，使該氣體分子的外層電子脫離核的束縛，從而產生_多的自由電子和帶正電的離子。

頻率的提高會增加單位時間內局部放電的平均脈沖個數，放電的重復率增加。但研究結果表明，當電壓_時，污染物的去除率隨頻率的提高先增加后減小。在實際應用中，應充分考慮電源與等離子體反應器的匹配關系，并充分考慮諧振帶來的影響。

光催化氧化技術

光催化氧化技術，主要利用光敏催化劑在_量的光照射下激發產生的電子-空穴對，與吸附在催化劑面積的溶解氧和水分子等發生作用，進而產生·OH與·O2-等強氧化性自由基，再通過與污染物的羥基加和、取代、電子轉移等方式礦化，_終實現VOCs的降解。說白了，光催化氧化反應所需的能量主要來源光照能量。

TiO2具有較高的化學穩定性和催化活性，且價廉_，所以是目前_常用的光催化劑之一。其常用的晶型結構有2種：銳鈦礦型和金紅石型。金紅石型相對_穩定，即使在高溫的情況下也難以發生分解和轉化。并且金紅石型TiO2的禁帶寬度為3.0eV，而銳鈦礦型TiO2的禁帶寬度是3.2eV，也_是說，引發銳鈦礦型TiO2進行光催化反應所需的光能量需大于3.2eV，金紅石型TiO2僅需大于3.0eV。對于銳鈦礦型TiO2，紫外光的激發波長需要小于387.5nm。

顧名思義，光催化氧化技術，那肯定得有“光”和“催化劑”共同作用才行。

對于光，有兩個參數：波長與光強。只有吸收了_波長范圍內的光，TiO2催化劑才可以克服其禁帶的能量，在其表面會產生電子-空穴。研究結果表明，短波長的紫外光，尤其是在185 ~ 254nm，_有利于生成_多的·OH，從而加快光催化反應活性。而表示單位時間內、通過單位橫截面光能大小的光強，直接決定了紫外光所提供的總能量是否足以使周圍的TiO2全部參與到反應中來。所以，光催化過程中要_反應器內布光均勻且紫外光達到_強度。

對于催化劑，其活性組分主要是TiO2。其顆粒粒徑越小，尤其是納米級，比表面與反應面_越大，電子-空穴的簡單復合率_小，光催化活性也_高；若在TiO2中摻雜金屬或非金屬粒子，還可拓展其可接受的光照射響應范圍；因為銳鈦礦型具有強吸附氧氣能力，金紅石型具有較高的光利用率，二者的混晶型物質在光催化性能方面的表現要比單一晶型物質要好。其它影響光催化活性的因素還包括，孔隙率、平均孔徑、表面電荷、焙燒溫度、純度等。

水蒸氣也是在光催化反應不可忽視的因素。因為水分子提供了可俘獲空穴的羥基，進而產生自由基·OH，反應中適量的水蒸氣有利于反應的進行，但如果水蒸氣過多，會在TiO2表面產生競爭吸附，反而不利于光催化的進行。

此外，廢氣的初始濃度和在反應器內部的停留時間，也直接影響光催化氧化技術的去除效果。從目前的實驗室數據結果看，在各條件優化后的情況下，處理濃度10mg/m3的甲醛尚需30min才能達到70%的去除效率。小編_在想，國內的VOCs治理公司應該采用的是“_黑科技”光催技術，用不到3s的反應時間處理著不知比10mg/m3高多少倍的VOCs廢氣！奏是這么自信，才會辣么任性！

 

 滄州噴漆房VOC廢氣治理達標排放

噴漆房在工作的時候會有大量的油漆和異味的產生，以前人們大多使用活性炭吸附設備來治理，但活性炭吸附設備后期活性炭的_換比較頻繁，有些使用廠家不能夠及時的_換，因此目前環保局責令活性炭吸附設備在噴漆房廢氣治理上不在使用。因此噴漆房廢氣治理又成了一個比較麻煩的話題。針對這一現狀，我泊頭諾和環保設備有限公司推出了自己的一套方案。

噴漆房內的有油漆有異味的氣體通過通風管道引出，進入噴淋塔內。噴淋塔 前期投資價格比較低廉 ，大部分的油漆在噴淋塔中已經全部過濾完成，少量的水汽和油漆進入干式過濾器上。水汽和沒有過濾掉的油漆被干式過濾器阻擋。代有氣味的氣體進入光氧催化設備中 采用_UV電磁輻射和穿透力、微波催化燃燒功能對廢氣進行微波輻射和破壞，使所有有機物廢氣的分子鏈_打斷，裂解、改變物質結構，將高分子污染物質，裂解、分解成為低分子無害物質，如水和二氧化碳等。

2.采用高能C波段（僅次于切割不銹鋼的激光，強于氬弧焊光源的數十倍強度）在設備內，強裂解惡臭物質分子鏈，改變物質結構，將高分子污染物質，裂解、氧化成為低分子無害物質，如水和二氧化碳等。
 

光氧催化設備 在分解過程中生產大量的羥基自由基進行廢氣強催化氧化, 羥基自由基（·OH）因其有_的氧化電位（2.80EV），其氧化能力_，與大多數有機污染物都可以發生快速的鏈式反應，無選擇性地把有害物質氧化成CO2、H2O或礦物鹽，無二次污染。在分解過程中產生高能高臭氧UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產生游離氧，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，進而產生臭氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),眾所周知臭氧對有機物具有_的氧化作用，對惡臭氣體及其它刺激性異味有_的_效果。O3也為強催化氧化劑進行廢氣催化氧化, 裂解惡臭氣體中細菌的分子鍵，破壞細菌的核酸（DNA），再通過臭氧進行氧化反應，_達到脫臭及殺_的目的。采用27種催化劑涂層，增強-C波段激光的能力，同時起到一個強的催化氧化反應，通過兩重破壞、分解，三重催化氧化將廢氣轉變為水及二氧化碳等，其除臭_高可達99%以上，凈化、脫臭效果大大__1993年頒布的惡臭污染物排放標準（GB14554-93）。