低溫等離子-光氧催化對VOC廢氣處理

低溫等離子+光氧催化對VOC廢氣處理摘要：隨著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化水平的提升，大氣污染日益嚴(yán)重，嚴(yán)重影響人身健康和社會活動，國家對空氣治理愈來重視，為此實施系列措施保護(hù)空氣，包括企業(yè)VOC廢氣達(dá)標(biāo)排放。不同工藝對VOC處理效果不同，本工程選用低溫等離子+光氧催化治理注塑車間VOC廢氣，經(jīng)過第三方檢測處理數(shù)據(jù)良好，以期對注塑車間VOC廢氣治理技術(shù)選擇上提供參考。關(guān)鍵詞：VOC廢氣；治理；光氧催化；低溫等離子；廢氣處理工程介紹某飲料廠注塑車間尺寸為42m×23m×13m(長×寬×高)，車間內(nèi)有5臺注塑機(jī)，注塑機(jī)螺桿加熱裸露在外，工作期間產(chǎn)生一定量VOC廢氣和大量熱量，在車間產(chǎn)生較大的異味對工作人員身體造成一定的危害。工藝設(shè)計廢氣性質(zhì)注塑熱熔廢氣主要污染物為非甲烷總烴。主要性質(zhì)如下:非甲烷總烴（NMHC)non-methanehydrocarbon通常是指除甲烷以外的所有可揮發(fā)的碳?xì)浠衔铮ㄆ渲兄饕荂2～C8），又稱非甲烷總烴。大氣中的NMHC超過一定濃度，除直接對人體健康有害外，在一定條件下經(jīng)日光照射還能產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，對環(huán)境和人類造成危害。因為與甲烷不同，有較大的光化學(xué)活性，是形成光化學(xué)煙霧的前體物。其種類很多，其中排放量最大的是由自然界植物釋放的萜烯類化合物，約占NMHC總量的65%，而其中最主要的是異戊二烯和單萜烯，它們會在城市和鄉(xiāng)村大氣中因光化學(xué)反應(yīng)而形成光化學(xué)氧化劑和氣溶膠粒子。工藝選擇目前國內(nèi)常用的廢氣處理方式大概分為物理方法、化學(xué)方法、生物方法、離子方法及RCO/RTO等。有機(jī)廢氣的處理方法主要分為以下幾類，冷凝法、燃燒法、吸附法、等離子、光催化。（1）冷凝回收法：將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝，冷凝液經(jīng)分離回收有價值的有機(jī)物。用于濃度高、溫度高、風(fēng)量小的廢氣處理。（2）燃燒法：利用熱量將混合氣體加熱到一定溫度（700—800℃），駐留一定的時間，使可燃的有害氣體燃燒。（4）吸附法：有機(jī)氣體直接通過活性炭，可達(dá)到95%的凈化率，設(shè)備簡單、投資小、操作方便，但需經(jīng)常更換活性炭，用于濃度低、污染物不需回收的場合。吸附后活性炭屬危廢，需專業(yè)處理機(jī)構(gòu)回收?；蛟O(shè)計配套脫附處理裝置。（5）光氧離子法：有機(jī)廢氣直接送入光催化氧化設(shè)備，經(jīng)過光解催化氧化，達(dá)到凈化廢氣的目的。（6）低溫等離子：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，并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的。（注：低溫等離子體相對于高溫等離子體而言，屬于常溫運(yùn)行。）工藝流程圖結(jié)合現(xiàn)場實際情況、廢氣系統(tǒng)投入、后期運(yùn)行等綜合考慮，采用低溫等離子+光氧催化工藝處理治理注塑車間VOC廢氣。工藝優(yōu)點如下：（1）技術(shù)高端，工藝簡潔：開機(jī)后，即自行運(yùn)轉(zhuǎn)，受工況限制非常少（2）對所有的有機(jī)化合物都具有分解和氧化的功能，對許多無機(jī)物還具有部分的礦化功能；能有效的降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等污染的異味。（3）無需添加任何化學(xué)物質(zhì)，運(yùn)行成本低，光觸媒材料在反應(yīng)過程中無損耗，無損壞，且易清洗、易干。（4）結(jié)構(gòu)簡單，操作極為簡單，無需派專職人員看守，基本不占用人工費。無機(jī)械設(shè)備，故障率低，維修容易。圖1工藝流程圖本項目采用不銹鋼集氣罩、集氣罩收集注塑機(jī)揮發(fā)的VOC廢氣，在后方動力作用下依次緩慢勻速通過電動風(fēng)閥(調(diào)節(jié)單個收集風(fēng)量)進(jìn)入鍍鋅螺旋風(fēng)管，經(jīng)主管道收集到車間外進(jìn)入阻火器，然后經(jīng)低溫等離子電離、光氧催化氧化處理，經(jīng)風(fēng)機(jī)15米高煙囪排出車間。處理效果監(jiān)測方法工程完工后，設(shè)備運(yùn)行正常，風(fēng)機(jī)噪音小(加裝隔音罩)，收集廢氣效果好。試運(yùn)行正常后請第三方檢測單位進(jìn)行廢氣檢測，監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行下表1表1廢氣監(jiān)測內(nèi)容及頻次工段采樣斷面監(jiān)測項目監(jiān)測頻次注塑車間注塑車間排氣筒非甲烷總烴3次/天，2天有組織檢測，檢測廢氣處理前位置在阻火器進(jìn)口前3D(管徑)，預(yù)留DN100取樣口；檢測廢氣處理后位置在煙囪距離風(fēng)機(jī)出口3D(管徑)，預(yù)留DN100取樣口。檢測時探頭位于管道中心位置風(fēng)速穩(wěn)定測量數(shù)據(jù)浮動小較精確，用真空袋在前后各取3組空氣樣品。處理效果分析檢測單位按照監(jiān)測方案進(jìn)行監(jiān)測，經(jīng)過化驗分析得到監(jiān)測報告數(shù)據(jù)下表2表2廢氣檢測報告監(jiān)測項目名稱單位非甲烷總烴處理前處理后第一次第二次第三次平均值第一次第二次第三次平均值測試斷面面積㎡0.28270.2827測試廢氣溫度。C29.629.529.529.531.231.231.231.2測點含濕量%1.81.81.81.81.91.91.91.9測點流速m/s11.511.511.511.511.511.611.711.6廢氣流量m3/h1170711697117131170611726117841187711796標(biāo)況廢氣流量m3/h97849772978997829789983799149847非甲烷總烴排放濃度mg/m30.810.960.970.910.210.20.240.22非甲烷總烴排放速率Kg/h0.0080.0090.0090.0090.0020.0020.0020.002圖2處理前后非甲烷總烴濃度通過上圖表數(shù)據(jù)可知，處理前的非甲烷總烴平均濃度值0.91mg/m3，大大的高于處理后的非甲烷總烴平均濃度值0.22mg/m3；三次前后測量數(shù)據(jù)波動小，數(shù)據(jù)置信度高，處理前非甲烷總烴濃度高于處理后濃度；處理效果好，經(jīng)過處理后的廢氣相對于非甲烷總烴濃度原來降低了86%；本工程中收集的廢氣經(jīng)過低溫等離子和光氧催化處理，符合非甲烷總烴排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)濟(jì)分析本工程中能源消耗為電能，用電主要集中在風(fēng)機(jī)和低溫等離子UV一體機(jī)，其中風(fēng)機(jī)設(shè)計功率為15kW/h變頻風(fēng)機(jī)，低溫等離子UV一體機(jī)設(shè)計功率為4kW/h，正常運(yùn)行狀況下每小時消耗10kW.h。結(jié)語隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步越來越多的工藝可供選擇應(yīng)用，每種廢氣處理技術(shù)都有其相應(yīng)的優(yōu)點和不足，我們應(yīng)該與工程實際情況相結(jié)合選擇恰當(dāng)?shù)墓に?/p>