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等離子體工藝與光催化氧化工藝淺析

文章出處：網(wǎng)責任編輯：作者：人氣：-發(fā)表時間：2017-11-22 09:08:00【大中小】

有機廢氣處理工程

目前的揮發(fā)性有機污染物的治理包括破壞性

，非破壞性方法，及這兩種方法的組合

。

破壞性的方法包括燃燒、生物氧化

、熱氧化

、光催化氧化，低溫等離子體及其集成的技術

，主要是由化學或生化反應

，用光，熱

，微生物和催化劑將VOCs轉化成CO2和H2O等無機小分子化合物

。

傳統(tǒng)的揮發(fā)性廢氣處理常用的兩種方法非破壞性法

，即回收法

，主要是碳吸附、吸收

、冷凝和膜分離技術

，通過物理方法

，控制溫度

，壓力或用選擇性滲透膜和選擇性吸附劑等來富集和分離揮發(fā)性有機化合物。

傳統(tǒng)的揮發(fā)性廢氣處理常用吸收

、吸附法去除

，燃燒去除等

，在近幾年中

，半導體光催化劑的技術體，低溫等離子得到了迅速發(fā)展

。

今天小編就說一下等離子體工藝及光催化氧化工藝：

有機廢氣處理工程

（1）等離子體工藝簡介

等離子體污染物控制技術利用氣體放電產(chǎn)生具有高度反應活性的粒子與各種有機、無機污染物發(fā)生反應

，從而使污染物分子分解成為小分子化合物或氧化成容易處理的化合物而被去除

。

這一技術的大特點是可以達標

、便捷地對多種污染物進行破壞分解，使用的設備簡單，占用的空間較小

，并適合于多種工作環(huán)境

。

（2）等離子體工藝原理

用于處理揮發(fā)性有機物的主要是電暈放電,主要的降解機制如下：在施加的電場下，在電極空間中的電子獲得并開始加速

。運動的過程中的電子與氣體分子相互碰撞

，使氣體分子被激發(fā)

、電離或吸附電子成為負離子

。

（3）等離子體工藝的影響因素

在降解過程中，電極電壓的選擇和控制是其主要內容

，它會影響放電介質的放電和電子的攜能

，以及之后的一系列反應

，進而影響到降解效率

；同時電極電壓也作為該方法達到商業(yè)應用的一個重要參數(shù)，因此電極電壓的選擇特別關鍵

。

低溫等離子體降解VOCs除了和電極電壓有密切關系外,其還受反應器結構

、反應背景氣氛

、VOCs廢氣中含水量

、放電頻率、放電電壓

、VOCs的化學結構

、催化劑種類、低溫等離子體放電形式

、反應溫度以及VOCs的初始濃度等的影響,其中以氣體濃度和氣流量的影響為主。

（4）等離子體工藝優(yōu)缺點

優(yōu)點：處理效率高

，運行費用低

，特別對芳烴的去除效率高。

缺點：對高濃度VOCs處理效率一般

，目前主要停留在實驗室階段

，缺乏實際應用

。

光催化氧化工藝:

(1)光催化氧化工藝簡介

光化學和光催化氧化法是目前研究較多的一種氧化技術

。光催化反應即在光的作用下進行的化學反應

。分子吸收特定波長的電磁輻射后

，是分子達到激發(fā)態(tài)

，然后發(fā)生化學反應，產(chǎn)生新的物質

，或成為熱反應的引發(fā)劑

。

(2)光催化氧化工藝原理

Ti02作為一種半導體材料其自身的光電特性決定了它可以用作光催化劑。半導體的能帶結構通常是一個電子填充價帶（VB）和一個空的導帶（CB）

，導帶和價帶之間的區(qū)域被稱為禁帶。

當照射半導體的光等于或大于禁帶寬度時

，其價帶電子被激發(fā)

，跨過禁帶進入導帶，并在價帶中產(chǎn)生相應空穴

。電子從價帶激發(fā)到導帶

，激發(fā)后分離的電子和空穴都有一部分進一步進行反應。

（3）光催化氧化工藝的影響因素

研究表明

，反應物初始濃度對光催化效率或降解速率有明顯的影響。光催化效率隨著初始濃度增加而波動

，存在明顯的濃度轉變點

；低濃度目標物的光催化降解效率大于高濃度目標物的光催化降解效率。

濕度對光催化反應的影響尚無一致性結論

。對于不同化合物或者不同濃度等實驗條件

，存在很大的差別。

（4）光催化氧化工藝優(yōu)缺點

優(yōu)點：處理效率高

，運行費用低，適用于低濃度廣范圍的VOCs特別對芳烴的去除效率高

；

缺點：對高濃度VOCs處理效率一般

；主要還停留在實驗室階段，缺乏實際應用

。

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