10000立方有機廢氣治理方案
時間:2021-03-27 08:30:40 來源:勤學考試網 本文已影響 人
臨沂XX鑄造有限公司
有機廢氣VOC S治理工程
技
術
方
案
臨沂匯鑫環境科學技術研究院有限公司聯系人:曹工133********
一、設計廢氣處理量:
1、處理5000m3/h(用戶提供),配備的光氧化設備只用于翻砂車間樹脂有機廢氣的處理。為用戶提供風機型號。該型號設備制作簡單描述。
2、處理廢氣量為15000m3/h(用戶提供),用于噴漆房的有機廢氣處理。采用噴淋加光氧化設備進行處理。對該套設備做重點敘述。
二、處理對象:苯、甲苯、二甲苯等苯系物及脂類;溶劑
的揮發量是油漆使用量的7%左右。同行業噴漆房的處理前濃度約為:
苯甲苯二甲苯非甲烷總烴200mg/m3300mg/m3100mg/m3650mg/m3
三、采用的處理工藝:噴淋和光催化氧化聯合使用
四、處理效果:處理后的有機廢氣濃度達到國家《大氣污染物排放標準》GB16297-1996的要求。
有組織排放(排氣筒高40m)無組織排放
苯≦12mg/m3≦0.4mg/m3
甲苯≦40mg/m3≦ 2.4mg/m3
二甲苯≦70mg/m3≦ 1.2mg/m3
非甲烷總烴≦120mg/m3≦ 4.0mg/m3
五、公司現場布局實際及當地環保部門的要求
六、處理工藝簡介
1、二氧化鈦的發展…
一九六八年,日本東京大學藤嶼昭首次證實了光觸媒的特性;一九九九年,由于納米技術獲得了突破性進展,光觸媒正式登上國際研究舞臺;二00一年,首次應用于美國空間站的空氣凈化,并隨著高科民用的發展趨勢,迅速席卷歐美及東南亞發達國家和地區,成為家庭主要消費品之一,并以平均每年4.6%的速度遞增。
N型半導體催化劑,包括TiO2、ZnO、CdS等。Bahenmann 等對各種光催化劑光催化氧化五氯苯酚的研究發現,TiO2的催化活性最好,且化學性質、光化學性質均十分穩定,無毒廉價,故TiO2可作為光催化氧化除去有機污染物的常用催化劑。從十九世紀,對二氧化鈦的研究就開始了對二氧化鈦利用的研究。
2、二氧化鈦的理化性質
二氧化鈦(titanium oxide,TiO2)又名氧化鈦或鈦白,化學式為TiO2。二氧化鈦是不溶于水的白色固體,它具無毒的
特性,它與氧化鐵或其它氧化物合用可作為色釉或色素,常用化妝品工業及食品工業中,是世界標準的食品添加物。
二氧化鈦常以銳鈦型(anatase,Atype)、金紅石型(rutile,Rtype)及板鈦型(brookite)三種結晶組態存在自然界中,其中銳鈦型與金紅石型結構使用最為廣范。銳鈦型二氧化鈦的衍射角位于25.5°,金紅石型的衍射角位于27.5°。金紅石型的晶體細長,呈棱形,通常是孿晶;而銳鈦型一般近似規則的八面體。
銳鈦型的光催化活性最高,催化劑粒子越小,溶液中分散的單位質量粒子數目就多,光吸附效率就高,光吸收不易飽和體系的比表面大,反應面就大,并且助于有機物的預吸附;粒徑越小,電子與空穴的簡單復合率就小,光催化活性敢高,其它如孔隙率、平均孔徑、表面電荷、焙燒溫度、純度等都是影響光催化活性的因素。
3、二氧化鈦的催化原理
光催化納米材料大多是金屬氧化物或硫化物等半導體材料,具有特殊的電子結構,與金屬相比,半導體的能帶是不連續的,在填滿電子的低能價帶(Valence Band,VB)和空的高能導帶(Conduction Band,CB)之間存在一個禁帶,當它們受到能量大于帶隙能量的光照射時,處于價帶上的電子被激發到導帶上,在導帶上生成高性電子(e-),價帶上生成帶正電荷的空穴(h+),從而在半導體表面生成具有高
活性的電子-空穴對。
對于光催化反應,捕獲光激發產生的空穴,并與給體或愛體發生作用才是有效的,而且光激發產生的電子和空穴的復合在10-9s甚至10-12s內就可以發生。因此。為使光催化反應能有效地進行。需要減少電子-空穴的簡單復合。否則,分離的電子和空穴可能在半導體粒子內部或表面復合并放出熱能,有效地抑制電子-空穴復合問題至關重要,其取決于光催化劑的電子結構、吸光特性、顆粒尺寸、表面積、表面修飾性況以及反應條件、敏化劑作用等多種因素,覺的光催化納米材料為納米TiO2,它無毒、穩定、氧化能力強,其價帶和導帶之間的帶隙能為3.2ev,相當于波長為387.5nm 的紫外光所具有的能量。納米TiO2在紫外光的照射下,能吸收矊外光的輻射能產生電子躍遷,形成電子和空穴,然后電子和空穴分別與吸附在粒子表面的溶解氧和水分子作用,傳遞能量,最終形成具有高活性和強氧化的OH自由基和超氧離子,以氧化各種有機化合物。
4、二氧化鈦光催化反應分為以下幾個步驟
(1)反應物、氧氣及分子吸附于二氧化鈦表面;
(2)經光照射后,二氧化鈦產生電子及空穴;
hv
TiO
e-+h+
2
(3)電子和空穴分別擴散到二氧化鈦粒子表面;
(4)空穴、電子和水分子及氧開成氫氧自由基;
h ++H 2O HO -+H +e -+O 2
·O 2-HO 2-2HO -O 2+H 2O 2
H 2O 2+·O 2·OH+OH -+O 2
h ++OH -
·OH (5)氫氧自由基和反應物進行氧化反應;
有機污染物+HO -降解產物
(6)產物再由二氧化鈦表面脫離。
5、光催化氧化的特點:
(1)光催化氧化適合在常溫下將廢臭氣體完全氧化成無毒無害的物質,適合處理高濃度、氣量大、穩定性強的有毒有害氣體的廢氣處理。
(2)有效凈化徹底:
通過光催化氧化可直接將空氣中的廢臭氣體完全氧化成無毒無害的物質,不留任何二次污染,
(3)綠色能源:
光催化氧化利用人工紫外線燈管產生的真空波紫外光作為能源來活化光催化劑,驅動氧化—還原反應,而且光催化劑在反應過程中并不消耗,利用空氣中的氧作為氧化劑,有效地降解有毒有害廢臭氣體成為光催化節約能源的最大特點。
(4)氧化性強:
半導體光催化具有氧化性強的特點,對臭氧難以氧化的某些有機物如三氯甲烷、四氯化炭、六氯苯、都能有效地加以分解,所以對難以降解的有機物具有特別意義,光催化的有效氧化劑是羥基自由基(OH-)和超氧離子自由基(O2-、0-),其氧化性高于常見的臭氧、雙氧水、高錳酸鉀、次氯酸等。
(5)廣譜性:
光催化氧化對從烴到羧酸的種類眾多有機物都有效,即使對原子有機物如鹵代烴、染料、含氮有機物、有機磷殺蟲劑也有很好的去除效果,只要經過一定時間的反應可達到完全凈化。
(6)壽命長:在理論上,光催化劑的壽命是無限長的,無需更換.
三、所需設備及造價
1、引風機1臺(K=4.5KW,Q=10000m3/h,P=1200Pa)
2、光催化反應器1臺(尺寸:2600×1100×1100,材質304內置10組UV燈,8組TiO
絲網)
2
3、運輸、安裝
總計:160000.00元(不含稅)