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浅析有机废气的治理
文档作者:
张晓勇1 王振纪
文档来源:
1.江苏省环境监测中心 2.漳州师范学院化学与环境辩学系
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更新时间:
2021年05月10日
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第32卷第11期 2007年11月 环境科学与管理 ENVlRONMENTAL SCIF2qCE ANDMANAGEMENT VOL 32 NAll NOV.20∞ 文章编号:1673-1212(2007)11-0087-02 浅析有机废气的治理 张晓勇1,王振纪 (1.江苏省环境监测中心.江苏南京210036;2.漳州师范学院化学与环境辩学系,掐建漳州363000) 摘要:工业生产产生的气体统称为工业废气。有机麈气在工业废气中属于常见物质,且占了很大的比例。其对 环境的影响也是很明显的,因此近年来许多国謇对有机废气加太了治理力度。奉文在大量文献调研的基础上。 概速了有机废气主要来源(石油和化工行业)、危害性、治理方式(吸收、吸附、热分解、蹙烧和催化燃烧等)o 美键词:有机废气;来源;危害:治理 中图分类号:XT01 文献标识码:A The Father of the Organic Exhaust Gas Zhang Xiaoyon91,Wang Zhenhon92 (1.Jiangsu Environmental Monitoring Center,Nanjing 210036,China; 2.Department 0f Chemistry and Enfiwnment Science,Zhangzhou Nomud University,Zhangzhou 363000,China) ● Abstract:The waste gas coming fwm the indu呻production is called by ajoint naJne the industry exhausl gas,Organic exhaust gas is very popular in the industry exhaust gas.and it influences the envitmnmeat in evidence.Many countries put more work to treat the Organic exhaust gas nowadays.On the basis of the literature gathering。the article summarize the origin(petiole— um and chemical calling),harm and treating(aMorbing,heat decomposing,firing,katalyze firing and 80 on). Key words:organic exhaust gas;origin;harm;father 各种工业产生及有关过程中排放的含有污染物 的气体,统称为工业废气。其中包括直接从生产装 置中物料经过化学、物理和生物化学过程排放的气 体,也包括问接的与生产过程有关的燃料燃烧、物料 储存、装卸等作业散发的含有污染物质的气体。具 体地说,废气主要来自于以下几个方面:火电行业、 钢铁及冶炼行业、化工及石化行业、建材行业、交通 行业和饮食行业。按照不同的分类方法可以将工业 废气分为很多类,如按行业可分为钢铁工业废气、化 工废气、电力工业废气和建材工业废气。按其存在 状态可分为气体物质和颗粒物。其中气态污染物在 化学上可以分为有机污染气体和无机污染气体。有 机废气在工业废气的排放中占了很大的比例,对环 境的影响是很明显的,近年来国家对有机废气加大 了治理力度。 1有机废气的来源 有机废气主要来源于石油和化工行业生产过程 中排放的废气,特点是数量较大,有机物含量波动性 大、可燃、有一定毒性,有的还有恶臭,丽氯氟烃的排 放还会引起臭氧层的破坏。石油和化工工厂、存放 设施;印刷及其他与石油和化工有关的行业;使用石 油、石油化工产品、化工产品的场合和燃烧设备;以 石油产品为燃料的各种交通工具都是产生有机废气 的源头‘。“。有机废气的来源和污染途径见表l。 表l有机废气的来源和污染逵径 收稿日期:20昕一07一: 2有机废气对人体的危害 作者简介:张f兜勇(1980一),男.江苏淮安人,硬士研究生.从事环境有机废气对人体的危害是多方面的,不同行业有 监测工作。机物废气的毒性也是各不相同的,其中工业废气中常 ·87· 万方数据 第32卷第11期 200'/年11月 张晓勇等·拽析有机废气的治理 VOL32 NBll N州.20盯7 见的部分有婴废2素凳翁麓翟彗鬻嚣鬈2。3有机废气的治理表部分有机废气对人体的危害 。一。¨描州¨目挂 有机钫’ 对人体的危害 多损害人的中枢神经,造成神经系统障碍。 苯类当苯燕气浓度过高时(空气中2%).可以 引起致死性的急性中毒。 苯酸类雪军i}蛋白质发生变形或凝固r致使垒 腈类圭i雯警呼吸困难、严鲢。息、意识丧失 硝基苯凳盒簇:鬈iii糯器r官 芳香胺类蓉箍苯胺、联苯胺等进人人体可雌戒 有机氮化台物致癌。 有机磷化A物!!蒜:秽脯的括性’使神躲统 有机硫化舍物!萋譬,醇可以引起不适,高浓度可以致 环氧乙烷有刺激性,吸人高浓度可以致死。 古氧化有机化台物丙烯醛对粘膜有强烈的刺激,虎醇可以引 托4癌啦昨瞻璀笺. 目前,国内处理有机废气的方法很多,比较常见 的有吸收、吸附、热分解、焚烧和催化燃烧等。不同的 处理方法都有各自适合的行业和生产工艺,处理方法 的选择主要取决于废气的化学和物理性质、浓度、排 放量、排放标准,以及回用作原料或副产品的经济价 值”“j。几种处理有机废气方法的优缺点比较见 表3。 随着人类对环境状况重视程度的不断提高,对有 机废气处理技术的研究和开发力度不断加大,除上述 传统的处理工艺外,一些新的技术也逐步被开发应 用,为有机废气的治理提供了更广阔的途径。据报道 中国科技人员采用吸附净化和催化燃烧相结合的工 艺方法,成功地解决了长期存在的大风量低浓度有机 废气污染的环保治理难题,更关键的是研制出了蜂窝 状活性炭作为吸附材料,并实现工业化生产,从而解 决了传统治理方法难以解决的高风阻、高能耗和二次 污染问题。 表3几种处理有机废气方法的比较 4小结 中国是一个发展中国家,面临经济发展和环境保 护的双重任务。由于有机废气对环境和人体的影响 是长期和明显的,因此,各地政府在接纳企业的时候 应该对该企业的主要产品有足够的了解,各地环境保 护部门在对企业进行建设项目竣工环境保护验收时 更加应该注意该企业的生产工艺流程和所用的原材 料,对该企业向外界大气中排放的废气进行严格检查 和监测,严格执行环境影响评价报告书(表)和其中的 相关严格规定。 ·88· 参考文献: [1]孙佩石.生物化学法净化低浓度甲苯废气应用基础研 究的研究报告[R].昆明理工大学,1996,1. [2】魏在山.生物膜净化有机废气的工业应用研究[D]. 昆明理工大学硕士学位论文,2000. [3】国家环境保护恶局环境影响评价管理司.建设夏目竣工 环境保护验收监刹培训教材[M].中国环境科学出版社,2D04. [4]国家环境保护局.空气和废气监测分析方法蔺.空 气和废气监测分析方法[M].中国环境科学出版社.1990. [5]张春菊,叶代启,吴军良.先进实用挥发性有机废气吸 附与催化净化技术[Jj.能源环境保护,2005,19(4):5—8. [6]唐运雪.有机废气处理技术及前景展望[J].湖南有 色盘属,2005,21(5):31—35. 万方数据 浅析有机废气的治理 作者: 张晓勇, 王振红, Zhang Xiaoyong, Wang Zhenhong 作者单位: 张晓勇,Zhang Xiaoyong(江苏省环境监测中心,江苏,南京,210036), 王振红,Wang Zhenhong(漳州师范学院,化学与环境科学系,福建,漳州,363000) 刊名: 环境科学与管理 英文刊名: ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT 年,卷(期): 2007,32(11) 被引用次数: 1次 参考文献(6条) 1.孙佩石生物化学法净化低浓度甲苯废气应用基础研究的研究报告 1996 2.魏在山生物膜净化有机废气的工业应用研究[学位论文] 2000 3.国家环境保护总局环境影响评价管理司建设项目竣工环境保护验收监测培训教材 2004 4.国家环境保护局空气和废气监测分析方法篇 1990 5.张春菊.叶代启.吴军良先进实用挥发性有机废气吸附与催化净化技术[期刊论文]-能源环境保护 2005(04) 6.唐运雪有机废气处理技术及前景展望[期刊论文]-湖南有色金属 2005(05) 相似文献(10条) 1.学位论文潘碧云 活性半焦吸附有机气体的机理探讨及其应用 2008 随着我国工业的不断发展,各种工业排放污染物也在快速的增加,有机废气的来源广泛,其中主要包括喷漆、印刷、脱脂、粘合剂、制药、塑料和 橡胶加工等行业的废气等。近几十年来,人们逐渐认识到有机废气对环境和人类健康的巨大危害性,因此在环境工程领域对有机废气的治理越来越受到 人们的重视。 活性炭吸附法是比较广泛采用的净化挥发性有机气体的方法之一,但是它受到成本、再生等因素的制约,国内外很多学者在寻求能够代替活性炭的 碳基吸附剂。半焦是煤在较低温度下(600~700℃)热解的产物,其比表面积较活性炭的小,但因其尚未热解完全,内部含有较多的氢和氧,有较丰富的 孔隙及表面结构,故化学改性比较容易,而且价格较为低廉。半焦必将成为具有极大市场吸引力的新型吸附剂。 本文主要探讨半焦吸附剂对挥发性有机气体的吸附机理。通过比较大同半焦原料和神木半焦原料的吸附性能,借助物性参数测定与结构表征,研究 影响活性半焦吸附有机废气的内在因素,选择合适的制备活性半焦的原料;通过不同的活化方法,并对其进行活性评价,考察热处理的温度、表面酸碱 性对活性半焦的吸附性能的影响,优化活性半焦的制备方法;通过正交实验,对比不同吸附条件,探讨影响活性半焦吸附性能的因素,为工业应用提供 参数参考。 研究结果表明:与神木半焦原料相比,大同半焦比表面积和孔容较大,挥发分含量高,灰分含量低,含氧量高于10%,这种特性有利于后续的活化 工艺,也有较好的吸附性能,比较适合作制备活性半焦的原料。硝酸活化的作用,一是脱灰;二是使表面发生氧化反应在半焦表面形成含氧基团;三是 硝酸活化有利于提高半焦孔容和比表面积,进而提高半焦对挥发性有机气体的吸附能力。高温热处理能使半焦的比表面积增加。HNO3加高温热处理,能 改变半焦表面酸碱性,有利于活化半焦对挥发性有机气体的吸附。大同半焦用45%的硝酸溶液于80℃下浸泡4小时后,水洗至pH6左右,在烘箱中110℃下 烘干至恒重;在400℃下在氮气流中高温处理2小时。这种方法制备出来的活性半焦对挥发性有机气体的吸附性能较好。正交实验表明,影响影响活性半 焦吸附性能的因素顺序是:入口浓度>气体流速>床层高度。低流量高浓度,有利于提高活性半焦的吸附容量。进口气体温度在40℃左右,吸附效果较好 。 2.学位论文郭玉芳 低温等离子体—催化降解有机废气机理及反应动力学研究 2006 近年来兴起的低温等离子体催化技术被认为是环境污染物处理领域中很有发展前途的高新技术之一。用该项技术处理有机和异味恶臭废气具有能耗 低、投资少、处理效率高、不产生二次污染等显著优点。然而目前国内外关于低温等离子体催化去除VOCs相互作用机制及反应动力学的研究报导甚少 :对等离子体作用下的催化剂结构及净化性能尚不清楚,缺乏系统的研究;等离子体反应器的造价相对比较高,污染物进反应器前须经过预处理,要进 行工业化应用还存在一些实际问题。 本论文阐述了VOCs的来源、危害及国内外常规治理方法,综述了等离子体直接脱除有机废气的国内外研究现状,并从协同作用效果、影响污染物降 解率的因素、产物分析和反应动力学等机理性研究方面概括了目前国内外在应用该技术去除挥发性有机污染物方面取得的成果。对介质阻挡放电等离子 体的基本特性、电场’强度、电子能量和电子浓度、功率等进行了概述。概括了等离子体中进行的主要反应,提出了低温等离子体去除污染物的基本原 理。在此基础上,对低温等离子体一催化降解有机废气的机理及其反应动力学进行了研究。 采用线板式介质阻挡放电反应器,结合自制的催化剂,以甲苯作为典型有机废气污染物进行实验,对反应前后的甲苯浓度、反应后生成的CO、 CO<,2>以及O<,3>等产物进行定量分析,建立碳平衡,确定反应速率;并对催化剂进行表征、分析和研究。根据实验的结果,从理论上分析了低温等离子 体场下催化剂的作用机理。 主要研究内容和结果如下: 1、实验证明,常温常压介质阻挡放电等离子体可以有效地降解甲苯。在等离子体去除甲苯的过程中,氧气必须适量。甲苯去除效率随流量的增大和 初始浓度的增加而降低。当气体流量控制在500ml/min,氧含量为5%,甲苯进口浓度低至80mg/m<'3>时,甲苯去除效率可达80.8%。产物分析的结果表 明,当反应中氧气充足时,介质阻挡放电降解甲苯的主要产物为CO和CO<,2>,副产物仅为O<,3>。 2、不同背景气氛下介质阻挡放电降解甲苯的行为很不相同。氮气中加入氩气在较低的电场强度下便可大大促进甲苯的降解。随着N<,2>/Ar中Ar含量 的增加,甲苯的降解率迅速升高,所需的电场强度却大大降低。当背景气体为氩气,在电场强度仅4.88kv/cm(输入电压仅为4kv)时,甲苯的降解率就可 达98.1%。氩气的加入还可使输入到气体的能量密度增加。当氧气足够时(>1%),被去除的甲苯几乎全部被氧化为CO和CO<,2>,反应副产物只有臭氧。 当背景气体为N<,2>或Ar时,甲苯氧化不完全,还有其他一些不完全降解产物产生,如HCN,CH<,4>,C<,2>H<,6>,C<,12.H<,26>等,但没有臭氧生成。 3、含5%O<,2>的N<,2>中湿度为O.2%时甲苯的低温等离子体降解效率最高;不管为何种背景气体,水汽的存在均可使得CO<,2>的选择性提高。水汽 加入到等离子体—催化反应器时,水汽将覆盖于催化剂的表面,导致催化反应活性的降低,从而使得甲苯的去除效率降低。 4、各种金属氧化物催化剂降解甲苯的催化活性顺序是Mn>Cu>Fe>Co。MnO<,2>/Al<,2>O<,3>/发泡镍催化剂催化剂的CO<,2>选择性最高,对臭氧的抑 制作用也最为明显。在处理流量较大的情况下,Fe、Cu氧化物催化剂生成的CO<,2>含量也明显比空白载体的大,证明Fe、Cu氧化物催化剂也具有一定的 生成CO<,2>选择性。Fe、Cu、Co三种氧化物催化剂在本实验条件下对臭氧抑制作用不明显。 5、对同一条件下重复进行低温等离子体一催化降解甲苯实验,并对在低温等离子环境中反应了一段时间后的催化剂进行了多种表征,与反应前催化 剂的表征结果对比。结果发现催化剂在低温等离子体环境反应中,表面的铝酸盐分解成为金属氧化物;反应后催化剂表面的颗粒变小,分散度提高。并 有一定的有机物被吸附或沉积在催化剂表面上。这些应该是催化剂促进等离子体降解甲苯的原因所在。 6、对等离子体降解甲苯反应中的OH自由基进行探测以及对反应动力学进行了研究,实验得到以下结论: (1)水杨酸浸渍膜捕集一高效液相色谱(HPLC)法可以用来测定等离子体反应中的OH自由基浓度。通过实验确定了等离子体反应中的OH自由基浓度大约 为10<'12>个/cm<'3>数量级,并且该浓度随着气流中水汽含量的增加而增大。 (2)建立了甲苯的低温等离子体分解反应的动力学模型方程,探讨了催化剂、电场强度和反应气氛等对动力学的影响,建立了不同条件下甲苯分解反 应速率常数与电场强度的关系式。 3.期刊论文依成武.刘洋.马丽.欧红香.金婷玲有机废气的危害及治理技术 -安徽农业科学2009,37(1) 阐述了有机废气的来源及对人体的危害,介绍了几种常用的处理方法. 4.学位论文薄拯 滑动弧放电等离子体处理挥发性有机化合物基础研究 2008 有机废气是一种排放量大、污染面广且对人体和环境都具有严重危害作用的气态污染物。它广泛来源于油漆、涂料、润滑油等化学制品的涂层作业 ,其主要成分为挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)。当前存在的VOCs处理技术还不能在经济性和技术性方面同时满足工业排放有 机废气的治理需求。因此,在完善现有工艺的同时,进一步开发出新型处理工艺具有其必要性和市场价值。基于此背景,本文将滑动弧放电低温等离子 体技术应用于环境保护和废气治理领域,通过理论和实验研究建立起可指导工业应用的理论体系,通过装置结构改进使之适合工业应用的要求,并通过 示范性工程应用对其工业应用前景作技术经济性分析和评估。本文还针对甲烷这种特殊的VOCs,开展了滑动弧放电等离子体辅助甲烷/二氧化碳重整制取 合成气的可行性分析工作。 论文的第一章是对论文背景及技术关键点相关知识的文献综述。首先,介绍了VOCs的定义、来源、危害和现有处理技术,以及低温等离子体技术的 概念、发生方式和在气态污染物治理方面的应用情况。然后,重点介绍了滑动弧放电现象的物理特征、等离子体特性、研究现状,以及和其它低温等离 子体发生方式的比较。在此章节中,还包括了对全文系统和框架的介绍。 论文的第二章是滑动弧放电等离子体物理特性研究。首先,针对实验台规模交流滑动弧放电反应器进行放电电参数检测、放电电弧移动特性检测 ,以及气体流场模拟计算。然后,通过实验结果和理论热动力平衡计算结果之间的对比,并结合等离子体区域光谱分析的结果,对滑动弧放电过程非平 衡特性刺激化学反应的能力进行了分析。在此章节中,还包括了对本论文所采用的主要分析测试仪器和软件的介绍说明。 论文的第三章是滑动弧放电等离子体处理VOCs的初步研究。首先研究了滑动弧放电在降解过程中对VOCs浓度和流量的适应性。然后以正已烷(n- C6H14)为代表性VOCs,研究了放电过程参数,如放电电压、VOCs初始浓度、背景气体成分、背景气体氧气浓度等,对VOCs降解率的影响。基于上述实验 结果,初步分析了滑动弧放电降解VOCs的过程和机理。最后,通过分析电极间距以及电极喉部高度对电弧移动特性和VOCs降解性能的影响,对滑动弧放 电反应器的结构开展了研究工作。 论文的第四章是滑动弧放电等离子体处理VOCs机理研究。首先,以研究背景气体相对湿度和氧气浓度对VOCs降解性能的影响作为切入口,研究了背 景气体的氧气浓度和相对湿度对滑动弧放电特性的影响。然后,针对四氯化碳(CCl4),正已烷(n-C6H14)和甲苯(C7H8)三种不同结构的典型VOCs,通过实 验研究,分析了背景相对湿度和氧气浓度对VOCs降解产物和降解率的影响。在上述实验结果的基础上,针对不同VOCs化学结构,分析了高能电子和活性 基团对VOCs降解过程所起作用的重要性差异,实现探索滑动弧放电低温等离子体降解VOCs机理的目的,对提高降解过程选择性提供理论指导。 论文的第五章对滑动弧放电处理挥发性有机化合物过程中二氧化氮生成和抑制途径进行了研究。在分析滑动弧放电过程二氧化氮的生成机理的基础 上,研究了VOCs化学结构、供给电压、反应器结构等参数对二氧化氮生成的影响。最后,探讨了放电过程二氧化氮生成的抑制途径。 论文的第六章是滑动弧放电装置结构改进及工业应用设计。首先,通过实验研究和流体数值计算对传统滑动弧放电装置的放大进行了研究和分析。 然后,受等离子体区域光谱分析结果的启发,提出了一种改进型滑动弧放电装置,并针对四氯化碳(CCl4),正已烷(n-C6H14)和甲苯(C7H8)三种典型 VOCs的降解性能进行研究和分析。通过和多电极滑动弧放电装置处理效果的对比,对该装置做出技术性和经济性评估。基于此改进思路,提出多电极改 进型滑动弧放电装置的设计方案。最后,对改进型滑动弧放电反应器及活性炭吸附-滑动弧联合技术的工业应用进行了技术经济性分析。 论文的第七章是滑动弧放电甲烷/二氧化碳重整(Dry Methane Reforming,DMR)制取合成气的可行性分析。本章主要研究了甲烷/二氧化碳摩尔比对 DMR过程的影响,考察对象包括反应物(甲烷和二氧化碳)转化率、合成气成分、主要放电产物的生成率和选择率、反应物单位转化量能耗和生成物单位生 成量能耗等。通过实验结果和理论热平衡计算结果的比较,对滑动弧放电刺激DMR过程中的低温等离子体作用进行验证和分析。最后,通过和传统DMR过 程以及其他等离子体放电DMR过程的比较,对滑动弧放电DMR过程作经济性评估,并分析其进一步应用的潜力。 论文的第八章是全文总结及工作展望。主要包括对全文结论的总结归纳,论文创新点的提炼,以及对未来需要进一步加强或开展的研究工作的展望 。 5.期刊论文张汉杰.刘定华.刘晓勤.ZHANG Han-jie.LIU Ding-hua.LIU Xiao-qin 有机废气吸附净化处理的新型工 艺研究-污染防治技术2007,20(1) 简要介绍了挥发性有机废气的来源、分类及其对人体和环境的危害,以及盐城市部分企业近年来的产生和排放状况.较详细地论述了吸附净化处理技 术用于废气中挥发性有机化合物的去除和回收研究工艺与特点,阐明了目前有机废气的净化处理方向. 6.学位论文杨亮 基于混合逻辑动态模型的工业有机废气处理控制技术 2006 工业有机废气是大气污染的主要来源之一,目前解决工业废气污染的方法有很多种,其中利用流向变换技术和催化燃烧技术相结合的处理方法是比 较常见的方法之一,在发达国家已经形成了工业化。随着该技术的普遍应用,对于其相关的理论研究也逐渐引起学者们的注意,但到目前为止,相关的 文献数量并不是很多,尤其是对该过程的控制技术,更是很少提及。本文针对该过程具有混杂系统的特征,从一个新的角度来描述整个废气处理过程 ,首先建立了系统的混合逻辑动态(MLD)模型,接着提出了对系统采用预测控制算法,最后在文章末尾介绍了一个在实际工业现场实现了的PLC控制系统 。 本文的主要内容如下: 1.首先介绍了利用流向变换催化燃烧反应技术处理工业有机废气的工艺流程及其特点,并简要概述了目前用于该过程的主要控制技术。 2.结合混杂系统的特点分析流向变换反应器处理废气的过程,提出用描述混杂系统的混合逻辑动态模型来描述该过程。介绍了建立混合逻辑动态模 型的理论基础,并以分段线性动态系统和分段线性输出函数系统为例介绍了建模的步骤及其主要思想,最后介绍了基于混合逻辑动态模型的预测控制算 法。 3.目前所查阅到的文献中,在采用基于过程机理模型对过程进行控制时,大多将流向变换器的换向周期假定为某一固定值,然而在工业现场中这种 方法不切合实际。事实上,调整换向周期是改变整个过程动态行为的一个重要手段。本文对现有的流向变换催化燃烧过程半周期机理模型进行简化和整 理,结合混合逻辑动态模型的建模方法,建立了一种全周期内废气处理过程MLD模型。仿真结果表明,模型可以反映过程的动态特征。但由于简化过程中 将过程的轴向温度传递和物质传递忽略掉,使得模型的准确性不如原机理模型,这是模型简化的代价。 4.提出了采用预测控制算法的控制方案,并给出了过程的性能指标函数。针对这样的控制方案和系统的特点提出了实现控制系统的硬件组成方案。 然而,在实际的工业现场应用当中,由于客观条件的限制等种种原因,未能将该系统全部应用到现场,而是采用了较为简单易实现的PLC控制系统。本文 以胶粘品制造生产过程的环保设备为例,详细介绍了流向变换催化燃烧反应器的PLC控制系统。现场记录的运行数据表明,该系统运行效果良好,可以达 到净化废气的目标。 7.学位论文邱作志 等离子体驱动改性光催化剂降解甲苯研究 2008 本实验研究以难降解的甲苯为目标污染物,模拟挥发性有机废气(VOC)的降解。通过对等离子体催化降解甲苯的影响因素研究和光催化剂的改性研究 ,探索等离子体光催化降解甲苯的作用机理,为等离子体光催化技术的开发应用提供理论依据,促进该技术走向实用化的阶段。阐述了VOC的来源及其对自 然环境和人体健康的危害。简要介绍了传统的几种VOC治理技术。综述了等离子体光催化技术的研究现状及其作用机理,总结了等离子体光催化几种可能 的结合方式及其影响。在此基础上,对等离子体驱动改性光催化剂进行了研究。 采用溶胶凝胶法设计正交实验制备了光催化剂TiO2,以发泡镍为载体制备了负载型催化剂Al2O3/Ni和TiO2/Al2O3/Ni。以催化剂作高压极,采用介质阻 挡放电反应器(DBD)降解低浓度的甲苯。研究了有无催化剂,甲苯初始浓度,气体停留时间和吸附对甲苯降解的影响。结果表明,负载光催化剂后甲苯转化 率由45.3%提高到82.7%,能量效率由0.85g/kWh提高到1.73 g/kWh。提高初始浓度或减小停留时间甲苯转化率降低。催化剂的高比表面积有利于甲苯转 化和CO2选择性提高,CO2/CO的比值由1.96提高到5.64。 以TiO2为基体使用硫酸酸化和Cu、Mn金属氧化物负载对催化剂进行了改性,结合BET、XRD、FT-IR、H2-TPR表征手段和活性评价,研究了改性对催化剂 降解甲苯的影响。结果表明:TiO2经1.0mol/L硫酸酸化,450℃焙烧制备的硫酸酸化TiO2其表面形成了较为稳定的SO42-与Ti4+的螯合双配位结构和桥式双 配位结构。负载金属组分后,低频的桥式双配位结构特征峰和高频的螯合双配位结构特征峰能够明显的检测到。不同的金属组分负载或两种金属组分复合 负载,由硫酸酸化形成的催化剂表面酸性中心没有被破坏;经硫酸化后催化剂的催化活性和CO2选择性增强,Cu、Mn负载可促进甲苯转化,提高CO2选择性 ;复合组分较单一组分催化性能好。 8.会议论文尚巍.王启山.石磊生物滤塔净化苯乙烯废气的中试试验研究 2003 近年来,我国逐渐加强了带有恶臭的工业有机废气的管理,制定了更为严格的排放标准和法律法规,对VOCs排放的限制日趋严格,相应的对低浓度 有机废气的治理技术研究也日趋活跃。而生物处理技术由于具有传统方法不可比拟的优越性和安全性,得到人们的广泛关注。本研究选用含苯乙烯废气 作为研究对象,主要考虑到苯乙烯的来源广泛,排放量大,在低浓度有机废气中具有一定的代表性。 9.学位论文杨豪 改性半焦吸附有机废气的动态行为及机理研究 2009 挥发性有机物(VOCs)是常见的污染物,它与颗粒物一样,是又一大类大气污染物,对环境、动植物的生长及人类健康造成了极大的危害。它们主 要来源于石油化工行业所排放的废气:造纸、油漆涂料、采矿、金属电镀和纺织等行业所排出的有机溶剂;交通工具所排放的废气及其他可能排放有毒 有害有机废气的污染源。因而,如何有效的预防和消除VOCs污染已成为目前环境保护领域内的一个热门研究课题。 目前我国广泛应用的VOCs治理技术主要是活性炭(纤维)吸附法。但该法的缺点是活性炭(纤维)吸附容量较低、价格高,使用过程需要频繁再生 或更换,且不论热脱附或水洗涤再生,均会产生二次污染物。改性半焦,由于其具有发达的微孔结构和价格便宜等优点,且自80年代就被用于处理工业 废气中的SO2和NOx,可以作为活性炭(纤维)的替代品用于处理VOCs,具有广泛的应用价值。 本文主要是利用以改性半焦为吸附剂来对典型的有机废气(甲苯和对二甲苯)的动态吸附行为和吸附机理进行研究。 研究结果表明:经过硝酸高温改性后的半焦对对二甲苯的吸附能力比对甲苯的吸附能力强。单组分甲苯和对二甲苯的吸附平衡与Langmuir方程非常 吻合,其吸附等温线是典型的Langmuir型。在甲苯和对二甲苯共同吸附时,各自穿透曲线的变化可以得知平衡关系的变化。双组分吸附的平衡关系比较 复杂,对二甲苯能置换出已被吸附的甲苯。本文利用E-L方程对二元吸附进行理论预测和分析,并与实验结果进行比较。结果表明,虽然E-L方程对各个 组分吸附量的预测却经常产生正负偏差,但它对吸附总量的预测与实验结果较为吻合。 本文用线性回归法和分离因数法结合E-L方程和实际实验结果对二组分吸附进行理论分析。结果表明,E-L方程对二元混合气体中相对强吸附质的计 算值偏小,且相关性较好,对相对弱吸附质的计算值偏大,且相关性差。改性半焦对甲苯和对对二甲苯的的吸附性能相近 10.期刊论文唐旭东.单石灵.刘忠生石化污水场含烃废气的催化燃烧试验 -石油学报(石油加工)2002,18(2) 石化污水场所逸散的臭气主要来源于平流隔油池进出口,其主要成分为烃类等易挥发有机物.经封闭后有组织排放的废气,采用浓度调整-吸附脱硫-催 化燃烧工艺技术处理,可达到国家废气排放标准.中型试验表明,其有机废气脱除率在96%以上.并尝试探索了催化燃烧中试的一些规律. 引证文献(1条) 1.刘春阳.王庆九.陈天安喷漆车间VOCs防治研究[期刊论文]-环境科技 2009(z2) 本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_bfhj200711025.aspx 授权使用:福建物质结构研究所科技信息中心(fjwzjg),授权号:3e39db1a-43f5-4e94-96ae-9dfe00c3654f 下载时间:2010年9月27日
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