薛成自

邢臺市環(huán)保技術(shù)服務(wù)中心，河北邢臺 054000

摘 要 糠醛是利用植物纖維中的多縮戊糖，經(jīng)水解環(huán)化而成的有機(jī)化工產(chǎn)品，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的有機(jī)廢氣，傳統(tǒng)的活性炭治理方式治理效果差，運行成本高，監(jiān)管難度大，無法滿足治理需要?；诖?，本文對等離子-光催化技術(shù)處理糠醛生產(chǎn)有機(jī)廢氣的機(jī)理、應(yīng)用和效果進(jìn)行研究，為廢氣治理企業(yè)提供有益參考。

摘 要 等離子-光催化技術(shù)；廢氣治理；機(jī)理；應(yīng)用；效果

中圖分類號 X7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）13-0013-01

現(xiàn)階段，糠醛生產(chǎn)廢氣治理措施相對落后，廢氣成分主要為酸性廢氣和有機(jī)廢氣，傳統(tǒng)的有機(jī)廢氣的治理方式為活性炭吸附，治理效果差，運行成本高，部門監(jiān)管難度大。本文對等離子-光催化技術(shù)處理糠醛生產(chǎn)有機(jī)廢氣的機(jī)理、應(yīng)用和效果進(jìn)行研究，從而改善廢氣治理措施效果差、運行成本高、部門監(jiān)管難度大的現(xiàn)狀。

1 等離子-光催化技術(shù)

1.1 概述

等離子-光催化技術(shù)是一種低溫等離子技術(shù)和復(fù)合光催化技術(shù)結(jié)合串聯(lián)實施的廢氣治理組合技術(shù)。該技術(shù)通過一套一體化裝置作用，前段為低溫等離子反應(yīng)區(qū)，對污染物進(jìn)行一次處理，后段為復(fù)合光催化反應(yīng)區(qū)，對污染物進(jìn)行二次處理。該技術(shù)主要是通過等離子和光催化串聯(lián)的兩次作用去除糠醛生產(chǎn)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣。等離子-光催化技術(shù)具有操作簡單、去除效率高、運行成本低、部門便于監(jiān)管等諸多優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用到糠醛生產(chǎn)廢氣治理企業(yè)中。

1.2 優(yōu)勢

等離子-光催化技術(shù)可以高效地完成糠醛生產(chǎn)排渣廢氣治理工作，其優(yōu)點有以下幾個方面：1）操作簡單，去除污染物徹底，運行成本低。等離子-光催化處理有機(jī)廢氣相對傳統(tǒng)的活性炭吸附工藝，具有去除有機(jī)污染物徹底，不會發(fā)生污染物轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，運行成本低和便于部門監(jiān)管的優(yōu)點。2）處理廢氣范圍廣，操作靈活。幾乎可以去除所有的惡臭氣體，設(shè)備啟動、停止十分迅速，隨用隨開。3）適應(yīng)范圍廣，組合性強，去除率高。在-60℃～+300℃的環(huán)境內(nèi)均可正常運轉(zhuǎn)，特別是在潮濕的環(huán)境下仍可正常運行，等離子-光催化處理組合性強，去除污染物效率高。

2 機(jī)理

低溫等離子原理：低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)的第四態(tài)，當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的著火電壓時，氣體被擊穿，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體，低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解，達(dá)到分解污染物的目的。

復(fù)合光催化原理：復(fù)合光催化采用納米復(fù)合技術(shù)，在泡沫鎳基體上均勻負(fù)載上一定量的納米級二氧化鈦作為光催化劑，經(jīng)紫外燈光照射后產(chǎn)生高能離子對污染物進(jìn)行催化分解達(dá)到去除污染物的目的。

3 應(yīng)用

本次研究某糠醛廠年產(chǎn)5 000t糠醛生產(chǎn)線排渣廢氣治理工程，2016年12月該企業(yè)采用等離子-光催化技術(shù)對糠醛生產(chǎn)廢氣進(jìn)行治理，現(xiàn)將有關(guān)情況進(jìn)行介紹。

3.1 廢氣來源及成分

廢氣來源及成分見表1。

3.2 廢氣治理工藝及流程

該糠醛廠排渣廢氣治理采用“旋風(fēng)除塵器+緩沖間+冷凝器+洗滌塔+等離子-光催一體化裝置”處理工藝。工藝流程圖見圖1。

3.3 處理單元設(shè)計參數(shù)

各處理單元設(shè)計參數(shù)見表2。

3.4 運行效果

廢氣處理系統(tǒng)運行正常后，當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測站對廢氣排放情況進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見表3。

監(jiān)測結(jié)果表明外排廢氣硫酸霧、甲醇、乙醛、非甲烷總烴滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）表2二級標(biāo)準(zhǔn)限值，臭氣濃度滿足《惡臭污染物放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-1993）表1限值。該項目運行至今，治理設(shè)施運行正常，污染物能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，運行效果較好。同時，該糠醛廠原采用活性炭處理運行費用為96萬元/年，采用等離子-光催化技術(shù)處理運行費用為46萬元/年，說明該技術(shù)有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)論

隨著大氣污染防治的要求越來越嚴(yán)格，和人們對改善空氣質(zhì)量的殷切期望，廢氣治理技術(shù)應(yīng)進(jìn)一步提高，傳統(tǒng)的治理方式已經(jīng)不能滿足要求，本文對采用等離子-光催化技術(shù)治理糠醛生產(chǎn)廢氣機(jī)理、應(yīng)用和運行效果進(jìn)行研究，研究表明該技術(shù)具有效好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，可在糠醛生產(chǎn)行業(yè)進(jìn)行推廣。