Égési módszer
Közvetlen égetési módszer:A VOC-k tüzelőanyagként történő közvetlen elégetését közvetlen égetési módszernek nevezzük. A közvetlen égetési módszer viszonylag magas hőmérsékletet igényel, általában több mint 1100 fokot. És vannak bizonyos korlátozások az oxigénkoncentrációra vonatkozóan, az alacsony oxigénkoncentráció a VOC-k tökéletlen égéséhez vezet, ami könnyen másodlagos szennyezést okozhat; túl magas oxigénkoncentráció közvetve az éghető anyagok koncentrációjának csökkenéséhez vezet, nem tudja elérni a gyulladási koncentráció küszöbét.
Termikus égetési módszeráltalában akkor használják, ha a VOC-koncentráció alacsony. A különbség a közvetlen égetési módszerrel szemben az, hogy a szerves hulladékgáz előmelegítésének szükségessége, az égési hőmérséklet jelentősen csökken, általában 350-600 fokban, lángmentes égés, csökkentve az energiafogyasztást, növelve a biztonságot.
Az iparban általánosan használt berendezések hővisszanyerés nélküli termikus oxidálókra, falközi hőcserélővel ellátott termikus oxidálókra és regeneratív termikus oxidálókra (RTO) oszthatók.
Katalitikus égetési módszer:A katalitikus égetési módszer a katalizátorok használatát jelenti az illékony szerves vegyületek oxidációjához szükséges aktiválási energia csökkentésére, a reakció sebességének javítására, hogy az oxidációs reakció alacsonyabb hőmérsékleten (200 ~ 400 fok) történjen.
Fotokatalitikus lebontási módszerd
A fotokatalitikus lebomlás a fotokatalizátorok felületén adszorbeált célszennyező anyagok fényviszonyok melletti oxidációját jelenti, amelyek oxidálódnak és CO2-ra és H2O-ra bomlanak a VOC-ok lebontása érdekében.
A fotokatalizátorok elektron (e-) ugráson mennek keresztül, amikor fénynek vannak kitéve. Az elektron (e-) az alacsony energiájú vegyértéksávból (VB) a nagyenergiájú vezetési sávba (CB) ugrik, míg az alacsony energiájú vegyértéksáv (VB) elektronlyukakat (h plusz ) képez a hiánya miatt. elektronok.
Amikor az O2 és a H2O adszorbeálódik a fotokatalizátor felületén, az elektronlyukak reakcióba lépnek a fotokatalizátor felületén lévő H2O-val, így hidroxilgyökök (-OH) jönnek létre, és hidroxil-ionokkal (OH-) kombinálva hidroxilgyököket (-OH) képeznek.
A fotogenerált elektronok az O2-vel reagálva szuperoxid-anion gyököket (-O-2) képeznek, amelyek a hidrogénionokkal (H plusz ) kombinálva szuperoxid gyököket (HO2-) képeznek, amelyek aztán egy sor reakción mennek keresztül O2-t, hidroxidionokat (OH-) és hidroxilgyököket (-OH) alkotnak. A VOC-k reakcióba lépnek a fenti reakciók során keletkező gyökökkel.
A TiO2, Fe2O3, ZnO, CdS, WO3, SnO2 és ZrO2 számos elterjedt fotokatalizátor az ipari területen, amelyek közül a TiO2 előnye a nagy aktivitás, az alacsony ár, a stabil reakciókörülmények, valamint nem mérgező és ártalmatlan, ami miatt széles körben használják. , de hátrányai is vannak a látható fény alacsony kihasználása.
Ezért a kutatók gyakran módosítják ezeket, és az elterjedt módosítási módszerek közé tartozik a fémadalékolás, a nemfémes adalékolás, a nemesfém leválasztás, az összetett félvezető, a felületi fényérzékenyítés és a TiO2 immobilizálása. A 2. táblázat felsorolja számos módosított TiO2-alapú katalizátor VOC-kezelésre gyakorolt hatását.
Alacsony hőmérsékletű plazma módszer
Az alacsony hőmérsékletű plazmamódszer olyan eljárás, amely nagy energiájú elektronokat vagy szabad gyököket használ, hogy reakcióba lépjen szerves hulladékgázzal CO2 és H2O előállítása érdekében. A nagy energiájú elektronok rugalmatlanul ütköznek az illékony szerves vegyületekkel, hogy megtörjék és lebontsák a molekulákat; eközben a nagy energiájú elektronok szabad gyököket, például -OH-t és -O-t generálnak, és reakcióba lépnek a VOC-molekulákkal, így lebontják és eltávolítják a VOC-kat. Ez a módszer jó kezelési hatással rendelkezik, és alkalmas alacsony és közepes koncentrációjú kipufogógázok kezelésére, de az energiafogyasztás magas, és a lebomlási folyamat könnyen okoz másodlagos szennyezést.
Kompozit tisztítási technológia
Az elmúlt években egyetlen szerves hulladékgáz-kezelési technológia nem felelt meg a piac követelményeinek, így a különféle kezelési technológiák együttesen kutatási hotspottá váltak.
Jelenleg több összetett folyamat létezik, mint például a kondenzációs és adszorpciós integrált technológia, a fotokatalitikus abszorpciós technológia, a vízpermetezés aktív szén adszorpciós módszerrel kombinálva, az alacsony hőmérsékletű plazma szinergikus katalitikus technológia.