當前我國是世界上大氣污染 為嚴重的 之一,大氣環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴峻,區域內空氣重污染事件的不斷發(fā)生給我國的空氣質(zhì)量造成嚴重的威脅,損害了人們的身心健康同時(shí)也影響了居住環(huán)境,不利于社會(huì )的穩定與發(fā)展。因此近年來(lái),我國堅定了對大氣污染宣戰的立場(chǎng),將大氣污染治理作為環(huán)境保護工作的重心,由環(huán)保部門(mén),引導全社會(huì )共同參與,提倡環(huán)境機制的創(chuàng )新,制定區域防治行動(dòng)計劃,努力降低大氣環(huán)境污染所造成的不良影響。
城市惡臭氣體治理中銷(xiāo)毀法應用較為廣泛,其中包括低溫等離子體法、光催化氧 化法、催化燃燒設備技術(shù)、低溫等離子體協(xié)同催化技術(shù)等。
1、低溫等離子體法
低溫等離子體法是利用電場(chǎng)對電子加速,使之產(chǎn)生化學(xué)活性,當電子能量高于VOCs的化學(xué)鍵能時(shí),電子的不斷轟擊可使VOCs鍵斷裂、電離,從而破壞物的分子結構,生成小分子的低毒或 物質(zhì),達到去除VOC、的目的。該法雖然在處理VOCs過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生臭氧等副產(chǎn)物,但是具有去除、處理量大等優(yōu)點(diǎn),適用于處理中低濃度的VOCs廢氣。
人員對低溫等離子體去除甲 苯做了大量文獻報道,實(shí)驗條件下去除甲 苯過(guò)程雖然會(huì )產(chǎn)生一些副產(chǎn)物,但是總體而言去除效率是比較高的。Schiorlin等在常壓條件下,采用脈沖電暈法產(chǎn)生的低溫等離子體來(lái)去除空氣中的甲 苯,去除率高達。黨小慶等在陶瓷環(huán)、分子篩和混合填料填充條件下,比較了低溫等離子體對甲 苯的去除率和臭氧的產(chǎn)生量,并研究了在混合填料填充時(shí)外加不同電壓,低溫等離子體去除甲 苯的過(guò)程。研究表明,外加電壓相同時(shí),填充混合填料對甲 苯的去除率較高,可達以上,且產(chǎn)生的臭氧量 ??;當外加電壓為18kV時(shí),填充混合填料獲得較高去除率的同時(shí),臭氧產(chǎn)生量 小。
2、光催化氧 化法
作為日益受到重視的污染治理,光催化氧 化法對VOCs降解達90%以上。光催化法是利用光催化劑與VOCs接觸,催化劑受光照后產(chǎn)生電子空穴對,經(jīng)過(guò)氧 化等一系列反應在催化劑表面生成水和二氧 化碳的降解方法。光催化氧 化法具有反應條件較溫和,催化劑 ,能量消耗低,操作方便,成本較低,不產(chǎn)生副產(chǎn)物,用過(guò)的催化劑可 后循環(huán)使用,對大多數污染物均可以?xún)艋葍?yōu)點(diǎn),適用于處理低濃度的VOCs廢氣,并且有較好的除臭效果。光催化劑是利用光催化氧 化處理VOCs的關(guān)鍵,常用的光催化劑有TiO2、ZnO、CdS、WO3,BaTiO3等,其中,由于TiO2具有較高的催化活性和穩定性、 、廉易制備等優(yōu)點(diǎn)而廣泛研究和應用。然而,由于光催化氧 化法現在只能針對低濃度的VOCs進(jìn)行處理,同時(shí)存在催化劑失活、催化劑難以固定等缺點(diǎn),因此該技術(shù)現階段還處于實(shí)驗室小型反應系統向大規模工業(yè)化發(fā)展的階段,要投入實(shí)際應用還有待繼續研究。
3、催化氧 化技術(shù)
燃燒法通常分為熱力燃燒和VOC催化燃燒設備(催化氧 化)。熱力燃燒所需溫度一般在700℃以上,高溫下VOCs 分 解,效率可達~;催化氧 化是在較低溫度(250~500℃)下,利用催化劑使VOCs氧 化分 解為二氧 化碳和水,并產(chǎn)生大量熱的無(wú)焰燃燒技術(shù),是典型的氣-固催化反應。與熱力燃燒技術(shù)相比,催化氧 化技術(shù)具有 性好、能量消耗少、凈化效率較高、無(wú)二次污染、適用范圍廣、 加經(jīng)濟等優(yōu)點(diǎn)。因此,在對節能與環(huán)保的要求日益迫切的形勢下,催化氧 化在治理VOCs方面具有較強的發(fā)展潛力。
一般來(lái)說(shuō),催化劑是影響催化氧 化效率 主要的因素。催化劑的性能主要取決于它的化學(xué)組成和結構,即使制備原料的化學(xué)成分和用量相同,催化劑的催化性能也會(huì )隨著(zhù)制備方法的不同而存在很大差異。按所含活性組分來(lái)分,催化劑可分為貴金屬催化劑和非貴金屬氧 化物催化劑2類(lèi)。貴金屬催化劑以其優(yōu)異的催化活性被廣泛應用于VOCs的催化燃燒中,但貴金屬價(jià)格比較高。非貴金屬氧 化物催化劑的催化活性雖然不及貴金屬,但是價(jià)格相對低廉,因此,非貴金屬氧 化物催化劑有著(zhù)廣闊的應用前景。楊全等研究微波輔助復合載體催化劑Cu-Mn-Ce對甲 苯的催化機能時(shí)發(fā)現,在催化劑中添加少許SiC可以明顯提高催化劑的低溫活性和催化機能。劉海楠等采用溶膠一凝膠法和傳統浸漬法制備了TiO2-分子篩復合載體及復合載體負載過(guò)渡金屬與稀土元素催化劑,并通過(guò)微波輔助催化氧 化甲 苯的性能實(shí)驗研究其活性時(shí)發(fā)現,在復合載體吸附、吸波性能與多相活性組分催化的共同作用下,微波輔助Cu-Mn-Ce/TiO2-分子篩催化劑廢氣催化燃燒甲 苯的 燃燒溫度僅是175℃,甲 苯去除率高達。Chen等制備Pt/KZSM-5-100催化劑并進(jìn)行甲 苯催化氧 化實(shí)驗,發(fā)現其對甲 苯等VOCs表現出較好的催化活性。Wang等回制備了多孔球形LaMnO3和立方體LaMnO3催化劑,結果表明,LaMnO3對甲 苯具有較高的催化活性,且立方體晶形LaMnO3的催化活性明顯高于多孔球形的催化活
性。Ma等用堇青石負載錳鐵復合氧 化物進(jìn)行催化氧 化甲 苯實(shí)驗時(shí)發(fā)現,當活性組分負載質(zhì)量分數為10%,鐵錳物質(zhì)的量比為4:6,焙燒溫度為500℃時(shí),催化劑表現出了較佳的催化活性。
4、低溫等離子體協(xié)同催化技術(shù)
近年來(lái),低溫等離子體協(xié)同催化凈化技術(shù)去除VOCs的多相催化成為研究熱點(diǎn),該技術(shù)將低溫等離子體技術(shù)和催化技術(shù)相結合,具有、能耗較低、使用簡(jiǎn)便、副產(chǎn)物產(chǎn)生量少和反應時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),為處理低濃度大風(fēng)量的VOCs廢氣提供了嶄新的方法。龍千明等考察低溫等離子體與貴金屬催化劑結合起來(lái)去除甲 苯的效果時(shí)發(fā)現,無(wú)催化劑時(shí)甲 苯去除率為57.3%,有催化劑時(shí)提高到了88.5%,說(shuō)明貴金屬催化劑對低溫等離子體法去除甲 苯有明顯的 作用。廖曉斌等在常溫常壓下,研究介質(zhì)阻擋放電(DBD)分別與Fe2O3、MnO2、CuO、Co2O3催化劑聯(lián)用去除甲 苯的效果時(shí)發(fā)現,DBD與Fe2O3聯(lián)用去除甲 苯的效率較高,其次是MnO2、CuO、Co2O3。
近年來(lái),我國城市大氣污染問(wèn)題日益嚴峻。大氣環(huán)境污染問(wèn)題不僅會(huì )給人們的身心健康造成嚴重的威脅,還會(huì )影響社會(huì )的穩定與發(fā)展。因此我國應將大氣污染治理工作放在環(huán)境治理的 位,引導全社會(huì )共同參與,把握大氣污染的均衡治理,實(shí)現分層網(wǎng)絡(luò )治理與治理,為共同減少城市大氣環(huán)境污染而努力。
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