華烯環保
井噴式爆發的VOCs市場，召喚出了巨細不一、良莠不齊的管理公司，至于管理技能，也算是重溫了“百家爭鳴、百家爭鳴”的盛況。在VOCs管理這件事上，南北方仍是有必定的默契。毫無疑問，活性炭吸附、光催化氧化與低溫等離子技能絕對妥妥得承包VOCs管理市場份額的前三甲，但光環籠罩下的暗影更值得注意。
日前，由山西省環保廳發布的《山西省工業涂裝、包裝印刷、醫藥制作職業揮發性有機物操控技能攻略》，對低溫等離子與光催化氧化技能提出以下明確要求：
（1）管理設備的風量依照最大廢氣排放量的120%進行設計。低溫等離子體技能或光催化技能獨自運用時，僅適用于處理低濃度有機廢氣或惡臭氣體；管理功率要求更高時，應選用多種技能的組合工藝。關于含油霧、漆霧或顆粒物的廢氣，應裝備高效過濾等適宜的預處理工藝。
（2）應首先明確廢氣組分中最大或許的化學鍵鍵能。運用低溫等離子體技能的，需給出處理裝置設計的電壓、頻率、電場強度、安穩電離能等參數，一起出具所用電氣元件的出廠防爆合格證；運用光催化氧化技能的，需給出所用催化劑種類、催化劑負載量等參數，并出具所用電氣元件的防爆合格證與燈管發射185nm波段的占比狀況檢驗證書。
（3）應盡量延伸廢氣在裝置中的反響停留時間，并配備臭氧催化分化單元。
在VOCs圈子里混久了的朋友，都會對下面兩張原理圖很麻痹。在此，小編更想用自己的理解及部分數據來解讀下這兩種技能。
低溫等離子技能：
電場激宣布的電子、自由基、激起態分子（首要是O3等）等活性物質，是低溫等離子體技能凈化有機廢氣的關鍵。VOCs組分化離的難易程度，一方面取決于電子的能量，另一方面還取決于分子中化學鍵的鍵能。電子在放電過程中獲得的能量首要集中在2~12eV之間，而VOCs分子分化所需求能量剛好均在這個區域內。
等離子原理：
1，目前，發作低溫等離子體的常用辦法是電暈放電和介質阻撓放電。
電暈放電，是在大氣壓或高于大氣壓條件下，運用電極表面曲率半徑很小的電極，如針狀電極或細線狀電極，由于放電空間電場不均勻，使電離過程首要局限于部分電場很高的電極鄰近，特別是發作在曲率半徑很小的電極鄰近或薄層中，并伴隨顯著光亮的放電現象，一般都發作在高電壓（大于5kv）和較高頻率（20～40kHz）條件下。
介質阻撓放電，是絕緣介質掩蓋在電極上或者懸掛在放電空間中的一種氣體放電。當在電極上施加足夠高的溝通電壓，電極之間的氣體發作電離，而電極間的介質能起到儲能作用，限制放電電流的自由增長，進而發作很多細絲狀、延時極短的脈沖微放電，均勻安穩地充溢整個放電間隙，一起能按捺級間火花或弧光的發作。
選用介質阻撓放電方法的等離子體反響器，一般都選用陶瓷、石英等防腐蝕介質材料，電極與廢氣不直接觸摸，然后能夠必定程度避免設備腐蝕問題。而電暈放電技能（或針尖放電式）一般是氣體與電極直接觸摸的，即便經過的氣體沒有腐蝕性，但等離子體中的活性強氧化物質（如臭氧）也或許腐蝕電極。相對而言，選用介質阻撓放電方法比電暈放電方法（如針尖放電）更安全。
值得注意的是，低溫等離子體技能首要是將有機分子中的化學鍵打斷，但尚未能徹底將有機物礦化成CO2和H2O。以某管理項目為例，非甲烷總烴的去除率僅為45%，而惡臭的去除率可達93%。這首要是由于非甲烷總烴經過處理后，大分子變成小分子，用色譜法檢測仍然體現為非甲烷總烴；而分化過程中發作的部分異味副產物（如臭氧等）亦會對惡臭的去除率有必定影響。
因此，正派的低溫等離子體技能供貨商，一般還會在等離子反響器前裝備預處理體系，有用去除廢氣中的粉塵和水分，而且也會在反響器后再裝備后處理體系，延伸廢氣與活性物質的反響時間，一起對剩余的活性物質（首要是臭氧）進行分化消除。
2，以小編的理解，高壓電源就是低溫等離子技能的核心。電壓和頻率是電源能量輸出的兩個重要參數。
氣體中呈現的自由電子只要從必定強度的電場中獲得能量成為高能電子，然后才能與氣體分子發作磕碰，將能量傳遞給該分子，使該氣體分子的外層電子脫離核的束縛，然后發作更多的自由電子和帶正電的離子。
頻率的進步會增加單位時間內部分放電的均勻脈沖個數，放電的重復率增加。但研討結果表明，當電壓必定時，污染物的去除率隨頻率的進步先增加后減小。在實際應用中，應充分考慮電源與等離子體反響器的匹配聯系，并充分考慮諧振帶來的影響。
光催化氧化技能：
光催化氧化技能，首要利用光敏催化劑在必定量的光照耀下激起發作的電子-空穴對，與吸附在催化劑面積的溶解氧和水分子等發作作用，進而發作˙OH與˙O2-等強氧化性自由基，再經過與污染物的羥基加和、取代、電子搬運等方法礦化，終究完成VOCs的降解。說白了，光催化氧化反響所需的能量首要來源光照能量。
光氧原理：
1，TiO2具有較高的化學安穩性和催化活性，且價廉無毒，所以是目前最常用的光催化劑之一。其常用的晶型結構有2種：銳鈦礦型和金紅石型。金紅石型相對更安穩，即便在高溫的狀況下也難以發作分化和轉化。而且金紅石型TiO2的禁帶寬度為3.0eV，而銳鈦礦型TiO2的禁帶寬度是3.2eV，也就是說，引發銳鈦礦型TiO2進行光催化反響所需的光能量需大于3.2eV，金紅石型TiO2僅需大于3.0eV。關于銳鈦礦型TiO2，紫外光的激起波長需求小于387.5nm。
2，顧名思義，光催化氧化技能，那必定得有“光”和“催化劑”一起作用才行。
關于光，有兩個參數：波長與光強。只要吸收了必定波長范圍內的光，TiO2催化劑才能夠戰勝其禁帶的能量，在其表面會發作電子-空穴。研討結果表明，短波長的紫外光，尤其是在185~254nm，更有利于生成更多的˙OH，然后加快光催化反響活性。而表明單位時間內、經過單位橫截面光能巨細的光強，直接決議了紫外光所供給的總能量是否足以使周圍的TiO2全部參與到反響中來。所以，光催化過程中要保證反響器內布光均勻且紫外光達到必定強度。
關于催化劑，其活性組分首要是TiO2。其顆粒粒徑越小，尤其是納米級，比表面與反響面就越大，電子-空穴的簡略復合率就小，光催化活性也就高；若在TiO2中摻雜金屬或非金屬粒子，還可拓寬其可接受的光照耀響應范圍；由于銳鈦礦型具有強吸附氧氣能力，金紅石型具有較高的光利用率，二者的混晶型物質在光催化功能方面的體現要比單一晶型物質要好。其它影響光催化活性的要素還包括，孔隙率、均勻孔徑、表面電荷、焙燒溫度、純度等。
水蒸氣也是在光催化反響不可忽視的要素。由于水分子供給了可俘獲空穴的羥基，進而發作自由基˙OH，反響中適量的水蒸氣有利于反響的進行，但如果水蒸氣過多，會在TiO2表面發作競賽吸附，反而不利于光催化的進行。
此外，廢氣的初始濃度和在反響器內部的停留時間，也直接影響光催化氧化技能的去除作用。從目前的實驗室數據結果看，在各條件優化后的狀況下，處理濃度10mg/m3的甲醛需要30min才能達到70%的去除功率。
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