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臭氧在废气的应用

2021-10-27 10:09:08
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1、 废气的气味成分

废气是指人类在生产和生活过程中排放的有毒有害气体。特别是化工厂、钢铁厂、制药厂、焦化厂和炼油厂排放大量废气,严重污染环境,影响人体健康。废气中污染物种类繁多,理化性质复杂,毒性也不同。燃料燃烧产生的废气中含有二氧化硫、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物等:由于工业生产使用的原材料和工艺不同,排放了各种有害气体和固体废物,包括重金属、盐和放射性物质等各种组分;车辆排出的废气含有碳氢化合物,如铅、苯和苯酚。废气污染是世界上最普遍、最严重的环境问题之一。
 恶臭其他按组成可分为5类:
①含硫化合物,如硫化氢、二氧化硫、硫醇、硫醚。
②含氮化合物,如胺、酰胺、吲哚等。
③卤素及衍生物,如氯气、卤代经。
④烃类,如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃。
⑤含氧有机化合物,如醇、酚、醛酮、有机酸等。

二、臭氧技术原理

     臭氧除臭原理:臭氧的氧化能力极强,其氧化还原电位仅次于氟,在其应用中主要用这一,特性能可快速分解产生臭味及其它气味的物质,如胺、硫化氢、甲琉醇等,臭氧使其氧化分解,生成无毒无气味的小分子物质。依靠其强氧化性能可快速分解产生臭味及其它气味的有机或无机物质,自然界引起臭味与腐败味的主要成分是胺R3N、硫化氢H2S,甲硫醇CH3SH等。臭氧对其氧化分解,生成物没有气味。臭氧可以与它们发生化学反应将其氧化分解为无毒、无臭的物质,从而达到除臭的效果。

      反应式如下:

  R3N+03- -R3N-0+02

  H20+03- S+H20+02→S02+H20

  CH3SH+03- - [CH3-S-S-CH3]--- CH3-S03H+02

 恶臭其他按组成可分为5类:
①含硫化合物,如硫化氢、二氧化硫、硫醇、硫醚。
②含氮化合物,如胺、酰胺、吲哚等。
③卤素及衍生物,如氯气、卤代经。
④烃类,如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃。
⑤含氧有机化合物,如醇、酚、醛酮、有机酸等。
二、臭氧技术原理

臭氧除臭原理:臭氧的氧化能力极强,其氧化还原电位仅次于氟,在其应用中主要用这一,特性能可快速分解产生臭味及其它气味的物质,如胺、硫化氢、甲琉醇等,臭氧使其氧化分解,生成无毒无气味的小分子物质。依靠其强氧化性能可快速分解产生臭味及其它气味的有机或无机物质,自然界引起臭味与腐败味的主要成分是胺R3N、硫化氢H2S,甲硫醇CH3SH等。臭氧对其氧化分解,生成物没有气味。臭氧可以与它们发生化学反应将其氧化分解为无毒、无臭的物质,从而达到除臭的效果。
反应式如下:

R3N+03- -R3N-0+02

H20+03- S+H20+02→S02+H20

CH3SH+03- - [CH3-S-S-CH3]--- CH3-S03H+02
三、处理设计方案

  ①、除尘设计

由于部分废气含有少量甚至大量粉尘颗粒,而臭氧的无选择性反应在带有粉尘的废气中的投加量过大(因为臭氧会同时和颗粒物反应),所以在臭氧废气臭气处理中,首要步骤是除尘。旋风除尘器适用于净化大于5~10微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘;袋式除尘器很久以前就已广泛应用于各个工业部门中,用以捕集非粘结非纤维性的工业粉尘和挥发物,捕获粉尘微粒可达0.1微米:电除尘器能够铺集0.01微米以上的细粒粉尘,等等。

 ②、集气反应室的设计

根据各大文献及资料,臭氧除臭反应时间仅仅只需要5到8秒,这样我们就能够得到处理反应室的体积,即集气反应室体积=废气气量x反应时间( 5到8秒,基本取值5秒)为了使反应更加充分,气室中设计隔板,隔板间距平分,使得气流和压力处于统-状态。

③、臭氧进气端设计

为了使反应充分彻底,臭氧进气与废气进气处于相邻位置,最佳理想状态是臭氧与废气相互对冲,彻底反应。但是考虑到臭氧发生器出气管道负压的产生,臭氧进气端方向应与废气方向相同。

④、活性炭设计

当臭氧完全和废气发生反应,产生无二次污染物质,理想状态是无臭氧残留,但是由于臭氧添加量把握精确度不高,所以往往会在理论值的基础上增大添加量,有可能在废气完全被处理后,还有臭氧残留。所以在处理后的气体出口在接入活性炭BAC ,不仅能够吸附残留的臭氧,还可以进一步净化废气,减小臭氧添加量。
 
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