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低温等离子体+光氧化技术在炼胶废气处理中的应用

来源:南京工业废气处理有限公司 发布时间:2019-01-05 点击次数:
文摘:利用+处理炼胶废气是一项新技术。介绍了该工艺的原理及相关工程的工艺流程和处理效果。实际应用表明,该技术是有效的。
    
     橡胶轮胎制造业是橡胶工业的主要组成部分,占橡胶工业总产值的90%以上,2014年全世界约有30亿个橡胶轮胎在汽车上使用,销售额超过2200亿美元,橡胶精制工艺是轮胎生产中的一个重要环节,生产橡胶轮胎的过程中,橡胶轮胎的生产是一个非常重要的环节。GE废气量大,成分复杂,根据美国国家环保总局编制的《大气污染物排放系数汇编》(俗称AP-42),橡胶轮胎的排放因子有63种。主要排放因子为颗粒物、非甲烷总烃、氨、苯乙烯、硫化氢、二甲苯、甲硫醇、甲硫醚、羰基硫化物等,除颗粒物、氨和硫化外,其他主要排放因子可分为挥发性有机物(VOCs),VOCs不仅造成空气污染,也对人体健康造成很大危害。它们能使人感到头痛、恶心、呕吐、四肢无力,甚至抽搐和昏迷。
    
     橡胶轮胎VOCS废气具有浓度低、体积大、成分复杂的特点。国外VOCS废气处理技术可分为物理回收技术和化学破坏技术,物理回收技术包括压缩冷凝、吸附、吸收等。化学破坏技术包括热(催化)燃烧、催化氧化、催化转化、生物转化等。
    
     目前,炼胶废气的主要处理方法有光氧化法、热燃烧法、活性炭吸附法、催化氧化法和低温等离子体法,这些方法的优缺点在表1中进行了比较。
    
     等离子体是继固态、液态和气态之后的第四种物质状态。随着电极两端施加电压的增加,电极间的绝缘体(空气、玻璃、其他绝缘体)被破坏,形成电子、各种离子、原子和自由基的混合物,当电压升高到一定值(N)时,达到了电子和离子的运动极限,称为PLA。形状记忆合金。
    
     实验结果表明,等离子体的能级为15eV,有机污染物分子的能级小于11eV。因此,等离子体完全能够破坏污染物~-Y-7的化学键:此外,空气中的过氧化氢和氧分子
    
     污染物被氧化成CO和H2O,光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射,刺激产生分子激发态,然后生化反应产生新的物质,或成为引发热反应的中间化学产物,P的活化能热化学反应来自光子的能量。
    
     光化学氧化技术的核心是利用185nmuv/o.紫外线灯产生高能紫外光束照射废气,裂解苯、甲苯等气体的分子链结构。在高能紫外光照射下,有机或无机大分子污染物的分子链可以降解转化为低分子化合物,如COHO等(如图2所示);第二,利用高能紫外光分解空气中的氧分子,产生自由氧,使空气中的有机或无机大分子污染物的分子链发生降解转化。由于自由氧携带的正负电子不平衡,需要与氧分子结合,产生臭氧,众所周知臭氧对有机物有很强的氧化作用。大多数有机物都能被氧化,活性状态的短链小分子有机物对饥饿有很好的清除作用(如图3所示)。
    
     低温等离子体+光氧化是等离子体技术与氧化的强结合。等离子体和催化剂的协同作用可以更好地去除废气中的恶臭气体,提高污染物的去除效率,在等离子体装置中,有些污染物没有完全转化为二氧化碳和过氧化氢,而是产生短链小分子有机物或其他活的生态物质。然后这些物质进入光解和氧化设备。在紫外线和臭氧的共同作用下,它们被完全氧化,形成最基本的无机污染物,如二氧化碳和过氧化氢。
    
     根据工程净化的要求和废气净化的目标,考虑到等离子体技术和光化学氧化技术的应用范围和最佳运行状态,主要处理系统一般采用低温等离子体与光化学氧化相结合的工艺。在组合工艺的前端增加了旋流板塔,端部安装了喷雾洗涤器,以获得良好的适用性、较强的处理能力和简单的操作。旋流板柱+等离子体+光氧化+喷雾洗涤系统的处理过程,该项目的流程图如图4所示。
    
     (1)旋流板塔,炼胶废气经过布袋除尘器后,仍有一定量的炭黑、油品等固体颗粒物,旋流板塔的主要作用是去除废气中的颗粒物和油性物质,保证后续操作的正常进行。—UP系统,根据炼油厂废气的一般特征,炼油厂图2氧化成CO和H2O橡胶废气的污染物通常含有一定量的固体颗粒和类油物质,对等离子体和光化学氧化装置的效率和使用寿命有一定的影响,本项目的主要内容是:CT,为了保证等离子体装置和光化学氧化装置的正常运行,实现废气的顺利净化,首先将炼油厂3混合器产生的废气引入前端微旋风分离器,去除气体中的颗粒物和油性物质。
    
     (2)低温等离子体装置,经微旋风器去除炼油厂废气中的颗粒物和油性物质后进入等离子体装置。大多数污染物都是由等离子体中的高能电子和自由基等活性i粒子作用,使污染物分子在很短的时间内打开化学键,直接分解生成二氧化碳和氢气,或由基态转变为活性态,并随后产生各种反应。转化为无害物质或短链小分子有机物,一些短链有机化合物和一些未经等离子体净化的污染物在催化剂上进一步反应,污染物转化为无害物质,与废气一起进入光化学氧化装置,发挥了有机物的协同作用。MA技术和催化剂可以提高等离子体器件的去除污染物的性能。
    
     (3)光氧化装置,由于电压和能量利用的限制,等离子体装置不能去除所有污染物,部分污染物没有完全转化为CO和HO,而是产生短链小分子有机物,不能完全达到排放目标。因此,需要光化学氧化装置进一步将短链小分子有机物氧化成二氧化碳和氢气,同时去除大部分非等离子体填充的有机物,放置去除的恶臭气体,在光化学氧化装置中,大部分未被等离子体装置和短链小分子分解的污染物污染物不完全分解产生的臭氧被紫外线灯管产生的高能束轰击,陕西速度氧气1强烈氧化臭氧产生二氧化碳和水。
    
     (4)喷淋装置。为保证净化效果,臭氧的产生可能大于氧化污染的实际量,大部分O。有机物氧化时,部分O 3可能仍然存在,氧化后的有机物由于O 3与尾气一起排放,也是大气污染物,只能在一定时间内排放。R治疗。因此,根据其在水中的微溶性特点,可以采用喷雾装置去除过量的O,另外,喷雾装置还可以去除等离子体装置中废气反应的最终产物,如NO3,一些短链有机化合物,可溶于水,不具有光化学氧化性。喷雾产生的废水经净化后进入废水处理系统。
    
     (5)排气筒,橡胶搅拌机产生的废气经旋流板塔、等离子装置、光化学氧化装置、喷淋装置净化后,满足招标文件的排放要求,符合标准。
    
     以某工程为例,说明低温等离子体+光氧化技术系统的处理效果,处理设备连续运行24小时。处理系统的气速为5.90m/s,压降小于500pa,废气在反应区停留时间为2s,入口流量净化数据为6000m3/h,见表2。
    
     在各成分检测过程中,采用三点比较气味袋法测定和分析气味浓度,气相色谱法测定和分析非甲烷总烃。
    
     结果表明,非甲烷烃脱除率和臭气浓度分别为80%和90%,由于对实际轮胎厂密炼机废气进行了研究,各组分浓度波动较大,以上数据均以平均值为基础。
    
     随着我国经济的快速发展,轮胎工业挥发性有机物的排放污染日益严重。作为发展中国家,我国需要充分利用有限的污染资金,低温等离子体+光氧化技术作为一种新型的大气污染物处理技术,是集物理、化学、生物和环境科学为一体的交叉集成电化学技术。由于污染物分子易有效分解,能耗低,是目前国内外空气污染治理中最有前景和最有效的技术之一,其应用和推广前景广阔,为有机废气和恶臭的治理开辟了一条新思路。工业领域的天然气。
    
    

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