一、工藝介紹
目前,各種惡臭污染物(硫化氫、氨等) 的大量排放對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響,并威脅人類(lèi)健康。這些污染物通常來(lái)自特定的垃圾或污水處理系統(tǒng)排放源。傳統(tǒng)的氣體凈化技術(shù)一般投資大、周期長(zhǎng)、運(yùn)行費(fèi)用高,而且處理效果也已很難滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的排放法規(guī),因此人們正在尋求新的方法和途徑。近年來(lái)興起的離子除臭技術(shù)由于其能耗低,氧化性能強(qiáng), 已有大量研究。尤其是離子體在環(huán)境污染物處理方面的應(yīng)用研究引起了人們的極大關(guān)注,被認(rèn)為是環(huán)境污染物處理領(lǐng)域中廣適性、發(fā)展前途的*之一。目前,離子體技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于惡臭氣體的處理。
廢氣處理工藝
由于廢氣形成的大部分組分為有機(jī)污染物質(zhì)。離子法處理工藝具有氧化性強(qiáng),能夠通過(guò)有效的分解空氣中的有機(jī)物質(zhì)來(lái)起到除臭的作用,處理過(guò)程極快,投資費(fèi)用省,操作簡(jiǎn)便,除臭,除臭效率可以達(dá)到85%以上。
處理前后廢氣排放量及濃度變化
(參照垃圾中轉(zhuǎn)站)
污染物 | 進(jìn)入量(kg/h) | 排放量(kg/h) | 去除量(kg/h) | 去除效率(%) |
硫化氫 | 2.24 | 0.29 | 1.90 | 87 |
氨 | 18.4 | 2.08 | 16.32 | 88 |
甲硫醇 | 0.27 | 0.03 | 0.24 | 88 |
惡臭 | 3800 | 500 | 3300 | 87 |
除臭后氣體排放符合國(guó)家GB14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》以及大氣污染排放綜合標(biāo)準(zhǔn)(GB16297-1996)有組織二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
廢氣通過(guò)風(fēng)機(jī)抽吸進(jìn)入收集管道進(jìn)行收集,經(jīng)過(guò)收集的廢氣進(jìn)入離子除臭裝置,以氧化離子作為氧化劑,它幾乎毫無(wú)選擇的對(duì)廢氣中大量有機(jī)污染組分進(jìn)行氧化分解;且整個(gè)分解過(guò)程極快,只需要短暫的停留時(shí)間即可以分解掉有機(jī)污染組分,該處理設(shè)備可謂處理工藝的核心部分,經(jīng)除臭設(shè)備處理后的氣體已經(jīng)能夠達(dá)標(biāo)外排。
設(shè)備組成
整套離子除臭設(shè)備由收集系統(tǒng)、離子反應(yīng)腔、離子發(fā)生器、送風(fēng)系統(tǒng)以及過(guò)濾系統(tǒng)組成。
過(guò)濾系統(tǒng)分兩個(gè)部分:廢氣過(guò)濾和新風(fēng)過(guò)濾。廢氣過(guò)濾是在離子反應(yīng)腔前段設(shè)置,使用活性炭海綿進(jìn)行過(guò)濾能夠?qū)M(jìn)氣進(jìn)行預(yù)處理,不但能夠去除廢氣中含有的顆粒物質(zhì)還能吸附去除部分有機(jī)污染物;新風(fēng)過(guò)濾設(shè)置在送風(fēng)風(fēng)機(jī)和離子發(fā)生器中間,采用不銹鋼網(wǎng)板進(jìn)行過(guò)濾,能夠去除新風(fēng)中含有的顆粒物,保證離子發(fā)生器內(nèi)進(jìn)氣的潔凈度,使其能夠產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的離子風(fēng)。
離子發(fā)生器內(nèi)部為模塊式離子發(fā)生器(詳見(jiàn)第四點(diǎn)),主要產(chǎn)生大量的正負(fù)離子,用于處理廢氣。
廢氣經(jīng)過(guò)收集系統(tǒng)收集后進(jìn)入離子反應(yīng)腔,離子反應(yīng)腔導(dǎo)入離子反應(yīng)器產(chǎn)生離子,在反應(yīng)腔內(nèi),離子具有還原性,能與氧分子發(fā)生還原反應(yīng)生成過(guò)氧自由基,這些自由基具有很強(qiáng)的氧化能力,也能夠氧化有機(jī)物,能夠?qū)⒂袡C(jī)化合物氧化,達(dá)到*礦化的程度,生成二氧化碳、水和無(wú)機(jī)物。從而使得廢氣達(dá)到*的凈化,達(dá)標(biāo)排放。另外為了提高離子與臭氣的反應(yīng)時(shí)間,在離子反應(yīng)腔內(nèi)部設(shè)置了旋流折板,能夠使離子風(fēng)與臭氣充分的反應(yīng)接觸大大提高除臭效率。
二、離子法去除惡臭氣體原理
離子體是由電子、離子、自由基和中性粒子組成的中性導(dǎo)電性流體,在空氣凈化過(guò)程中常常由氣體放電產(chǎn)生。在離子產(chǎn)生過(guò)程中,待處理的污染物受高能電子轟擊可以直接被分解成單質(zhì)或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。另外,高能電子的轟擊使污染物電離、離解、激發(fā),產(chǎn)生了大量離子體。離子體中的離子、電子、激發(fā)態(tài)原子、分子及自由基都是極活潑的反應(yīng)性物種,使通常條件下難以進(jìn)行或速度很慢的反應(yīng)變得十分快速,它們?cè)龠M(jìn)一步與污染物分子、離子反應(yīng),從而使污染物得到降解,尤其有利于難降解污染物的處理。另外,由于活性離子和自由基氣體放電時(shí)一些高能激發(fā)粒子向下躍遷能產(chǎn)生紫外光線(xiàn),當(dāng)光子或電子的能量大于半導(dǎo)體禁帶寬度時(shí),就會(huì)激發(fā)半導(dǎo)體內(nèi)的電子從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶,形成具有很強(qiáng)活性的電子空穴對(duì),并進(jìn)一步誘導(dǎo)一系列氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。光生空穴具有很強(qiáng)的獲得電子能力,可與催化劑表面吸附的OH- 和H2O 發(fā)生反應(yīng)生成羥基自由基,從而進(jìn)一步氧化污染物。由于離子體發(fā)生過(guò)程有大量離子體、強(qiáng)活性電子沖擊、紫外線(xiàn)輻射等綜合因素的協(xié)同作用,因而可以更快速有效地分解空氣中惡臭物質(zhì)和滅菌除臭。
離子體是物質(zhì)存在的第四形態(tài)。它是由電子、離子、中性原子、激發(fā)態(tài)原子、光子和自由基等組成。離子體是電離度大于0.1%,且其正負(fù)電荷相等的電離氣體。電子和正離子的電荷數(shù)相等,整體表現(xiàn)出電中性。
離子體凈化技術(shù)的主要機(jī)理是:在外加電場(chǎng)的作用下,電極空間里的電子獲得能量后加速運(yùn)動(dòng),以每秒鐘300萬(wàn)次至3000萬(wàn)次的速度去撞擊異味氣體分子,當(dāng)電子的能量與異味氣體分子的某一化學(xué)鍵鍵能相同或略大時(shí),發(fā)生非彈性碰撞,電子將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為污染物分子的內(nèi)能,從而引發(fā)了使其發(fā)生激發(fā)、離解或電離等一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng),使得產(chǎn)生臭味的基團(tuán)化學(xué)鍵斷裂,再經(jīng)過(guò)多級(jí)凈化而達(dá)到除臭目的。
其主要過(guò)程可通過(guò)以下反應(yīng)式表達(dá):(XY-污染物分子,e-電子)
中性離解和離子化離解產(chǎn)生大量帶有未成對(duì)電子的中性基團(tuán),使離子體具有活潑的化學(xué)反應(yīng)性。
離子除臭裝置的特點(diǎn)
1、性能穩(wěn)定,離子發(fā)生量大,每立方厘米的離子發(fā)生量在2百萬(wàn)以上;
2、耗電低220V/110W;
3、模塊化組合設(shè)計(jì),現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)便;
4、凈化效率85%以上。
三、離子法氣體凈化工藝流程
四、離子除臭內(nèi)部核心介紹
處理模塊主要有高能離子管,電源箱控制組成,另可根據(jù)客戶(hù)需求和實(shí)際工況,設(shè)計(jì)不同數(shù)量的離子管為一組,已達(dá)到最合適的處理風(fēng)量。
同時(shí)離子管還分各種規(guī)格供選擇:
19×50mm | 19×100mm | 25×150mm | 25×250mm | 38×350mm |
產(chǎn)品性能特點(diǎn):
▲采用外轉(zhuǎn)子電機(jī)直聯(lián)傳動(dòng),風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲低、體積小、重量輕、外形美觀、
維護(hù)保養(yǎng)方便;
▲風(fēng)量大,噪聲低,運(yùn)行平穩(wěn);
▲適應(yīng)性廣,安裝方便;
▲超低運(yùn)行能耗,實(shí)現(xiàn)低空排放,為用戶(hù)降低投資成本及運(yùn)行成本。
這可以增加空氣從氧分子中釋放電子的能力。這些電子與污染物質(zhì)可以互相作用并能打破污染物的分子鏈結(jié)構(gòu)以減少危害。這些氧分子群與房間中那些不新鮮的空氣互相作用的時(shí)候,其濃度會(huì)更濃。氧分子恢復(fù)活力后就立刻開(kāi)始對(duì)空氣進(jìn)行消毒。通過(guò)滲入那些(細(xì)菌、孢子)分裂區(qū)去中和氣味以重新組合分子。并且,粒子被黏附于它們的氧分子群,被控制后增加了重量,最后沉降到地面上。
五、設(shè)備參數(shù)表
型號(hào)項(xiàng)目 | nm-2000 | nm-4000 | nm-8000 | nm-12000 | nm-16000 | nm-24000 |
電源 (三相或單相) | ~380V/~220V(50Hz) | |||||
風(fēng)量(m3/h) | 2000 | 4000 | 8000 | 12000 | 16000 | 24000 |
凈化主機(jī)輸入功率(kw) | 0.3 | 0.6 | 1.2 | 1.8 | 2.4 | 3.6 |
設(shè)備空氣阻力損失 | 300P a | |||||
空塔流速 | 1.5 m/s | |||||
進(jìn)口風(fēng)管尺寸 | Φ200 | Φ300 | Φ400 | Φ500 | Φ600 | Φ750 |
出口風(fēng)管尺寸 | Φ250 | Φ350 | Φ450 | Φ550 | Φ650 | Φ800 |
設(shè)備空氣阻力損失 |
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外型尺寸(m) | 0.6×0.6×2.4 1臺(tái) | 0.6×1×3 1臺(tái) | 1.5×1.5×5 1臺(tái) | 1.5×1.5×6 1臺(tái) | 1.2×1.2×4 2臺(tái) | 1.5×1.5×6 2臺(tái) |
外形可按用戶(hù)要求定制,形式有立式和臥式,也可多臺(tái)安裝于一只集裝箱式柜內(nèi)。 | ||||||
除塵率(%) | 85~90 | |||||
滅菌率(%) | 90~99 | |||||
氨氮去除率(%) | 70~80 | |||||
CO去除率(%) | 70~88 | |||||
其他有機(jī)廢氣去除率(%) | 50~90 | |||||
臭氣濃度削減率(%) | 70 | |||||
負(fù)離子濃度(個(gè)/cm2) | ≥1×106 | |||||
備注:對(duì)于大風(fēng)量的項(xiàng)目,可按實(shí)際情況另行定制 |
離子除臭裝置