废气治理的工艺选择
  2.1吸收法
  处理混合废气时采用液体作为吸收剂来除去废气中一种或几种气体的方法称为吸收法。吸收法可分为两种:化学吸收法和物理吸收法。化学吸收法就是一种或几种废气与吸收剂之间发生化学反应而生成其它物质来达到处理的目的。有机废气中含有大量惰性有机气体,且大部分的吸收液参加反应以后不能继续使用,无形之中增加了后续处理及购买新吸收液的成本。而物理吸收法根据吸收液与被吸收物质的相溶性,把有机废气溶解在吸收液中,再利用它们沸点的不同用蒸馏的办法把有价值的物质从混合液中分离出去,并且可以回收吸收液,达到循环利用的目的。但该法必须额外添加一个冷凝装置,且吸收液大部分是有机溶剂容易挥发,耗损量大,也增加了不少的成本和困难。
  2.2吸附法
  此法通过多孔隙固体作为吸附剂,利用其吸附作用把有害气体吸附在吸附剂的表面,再利用加热或吹气等方法将吸附剂表面的浓缩气体进行解吸,达到分离和富集气体的目的。吸附剂的一般要求:①比表面大、有合适的微观结构;②制造方便,容易再生;③不能与被吸附物质发生反应;④有足够的吸附能力;⑤较高的耐热性能以及机械强度。活性炭纤维是一种非常良好的吸附剂,具有比普通活性炭更好的比表面积,一般可达1000~2500m2/g,可形成大量孔径为10μm~40μm的均匀微孔,并且还具有杂环结构和表面官能团等许多特殊结构[4-5]。这种优异的微孔结构作用下,可提供强大的分子场。又因为吸附层很薄,具有很好的通透性,可以提供温度变化而造成压力改变的变压体系,且同时具有很高的耐热性能,使活性炭纤维比普通活性炭具有吸脱附快速、脱附彻底、吸附容量大和装置不会因热积蓄过大而造成燃烧爆炸等优点,但活性炭纤维价格较为昂贵[6]。
  2.3燃烧法
  2.3.1直接燃烧法。此法是将有害可燃的气体在适宜的工艺条件下直接燃烧,一般要求燃烧效率可达到95%以上。这种方法适于处理较高浓度的有机废气,但缺点是需使用大量的燃气并保持较高的温度(1100℃),且还存在着燃气储存所带来的安全隐患以及燃气运输费用等问题。
  2.3.2催化燃烧法(热催化氧化法)。此法是一种典型的气固相催化氧化反应。利用催化剂来降低化学反应的活化能进而降低反应温度,使得有机废气能在较低的温度下(200~300℃)氧化分解为**的水和二氧化碳等成分,并放出大量的热量[7-9]。此法具有燃烧温度低、节省燃气的优点。也不会因为温度过高而使得空气中的氮气转化为氮氧化物[10]。
  2.4催化法
  2.4.1催化还原(选择性催化还原,SCR)。催化还原指的是利用还原剂,如:氨、尿素等,在催化剂的作用下,可以把烟气中的氮氧化物还原成**无害的物质如氮气和水。此法目前广泛应用在烟气脱硝技术中,而塑料燃烧或高温产生的污染物复杂,不单只有氮氧化物,而且需要精确控制还原剂的喷入量并避免二氧化硫、氧气的参与。
  2.4.2光催化。此法是在常温、常压下利用光催化剂在太阳光或紫外灯的照射下,对有机污染物进行快速分解,使其被氧化成水、二氧化碳等小分子,一般不造成二次污染。目前以TiO2作为半导体材料的光催化降解研究技术*。导带中的电子和价带中的空穴合称为电子—空穴对。在光催化过程中,空穴能够与吸附在催化剂表面的水分子发生作用生成氧化能力极强和活性更高的羟基自由基,而光生电子也能够与氧气发生作用生成具有很强化学活性的自由基,这些光生载流子能无选择地氧化还原各种污染物并生成**无害物质。光催化技术也可补充催化燃烧法的不足,比如,HCN通过催化燃烧法会产生氮氧化物污染物,产生的氮氧化物污染物可以用光催化反应来降解。但是此法的缺点在于只能**封闭空间较低浓度的有害气体。 |
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