método de combustión
Método de combustión directa:La combustión directa de COV como combustible se denomina método de combustión directa. El método de combustión directa requiere una temperatura relativamente alta, generalmente para alcanzar más de 1100 grados. Y existen ciertas restricciones en la concentración de oxígeno, la baja concentración de oxígeno conducirá a una combustión incompleta de los COV, lo que facilita la contaminación secundaria; la concentración de oxígeno es demasiado alta indirectamente conduce a una reducción en la concentración de combustibles que no pueden alcanzar el umbral de concentración de ignición.
Método de combustión térmicase utiliza generalmente cuando la concentración de COV es baja. La diferencia con el método de combustión directa es que la necesidad de tratamiento de precalentamiento de gases residuales orgánicos, la temperatura de combustión se reduce considerablemente, generalmente en 350 ~ 600 grados, es una combustión sin llama, lo que reduce el consumo de energía y aumenta la seguridad.
Los equipos comúnmente utilizados en la industria se pueden dividir en oxidante térmico sin recuperación de calor, oxidante térmico con intercambiador de calor entre paredes y oxidante térmico regenerativo (RTO).
Método de combustión catalítica:El método de combustión catalítica se refiere al uso de catalizadores para reducir la energía de activación requerida para la oxidación de compuestos orgánicos volátiles, mejorar la velocidad de reacción, de modo que la reacción de oxidación a una temperatura más baja (200 ~ 400 grados).
Método de degradación fotocatalíticad
La degradación fotocatalítica se refiere a la oxidación de los contaminantes objetivo adsorbidos en la superficie de los fotocatalizadores en condiciones de luz, que se oxidarán y descompondrán en CO2 y H2O para lograr la degradación de los COV.
Los fotocatalizadores experimentan un salto de electrones (e-) cuando se exponen a la luz. El electrón (e-) salta de la banda de valencia de baja energía (VB) a la banda de conducción de alta energía (CB), mientras que la banda de valencia de baja energía (VB) forma huecos de electrones (h+) debido a la falta de electrones
Cuando el O2 y el H2O se adsorben en la superficie del fotocatalizador, los huecos de electrones reaccionarán con el H2O en la superficie del fotocatalizador para formar radicales hidroxilo (-OH), y también se combinarán con iones hidróxido (OH-) para formar radicales hidroxilo (-OH).
Los electrones fotogenerados reaccionan con O2 para formar radicales de anión superóxido (-O-2), que se combinan con iones de hidrógeno (H más ) para formar radicales superóxido (HO2-), que luego experimentan una serie de reacciones para forman O2, iones hidróxido (OH-) y radicales hidroxilo (-OH). Los COV reaccionarán con los radicales generados en las reacciones anteriores.
TiO2, Fe2O3, ZnO, CdS, WO3, SnO2 y ZrO2 son varios fotocatalizadores comunes en el campo industrial, entre los cuales TiO2 tiene las ventajas de alta actividad, bajo precio, condiciones de reacción estables y no tóxico e inofensivo, lo que lo hace ampliamente utilizado. , pero también tiene las desventajas de una baja utilización de la luz visible.
Por lo tanto, los investigadores a menudo los modifican, y los métodos de modificación comunes incluyen el dopaje con metales, el dopaje con no metales, la deposición de metales nobles, los semiconductores compuestos, la fotosensibilización superficial y la inmovilización con TiO2. La Tabla 2 enumera los efectos de varios catalizadores basados en TiO2-modificado en el tratamiento de COV.
Método de plasma a baja temperatura
El método de plasma de baja temperatura es un proceso que utiliza electrones de alta energía o radicales libres para reaccionar con el gas residual orgánico y generar CO2 y H2O. Los electrones de alta energía chocan de manera inelástica con los COV para romper las moléculas y descomponerlas; mientras tanto, los electrones de alta energía se excitan para generar radicales libres como -OH y -O, y reaccionan con las moléculas de COV, degradando y eliminando así los COV. Este método tiene un buen efecto de tratamiento y es adecuado para el tratamiento de baja y media concentración de gases de escape, pero el consumo de energía es alto y el proceso de degradación es fácil de causar contaminación secundaria.
Tecnología de tratamiento de purificación compuesta
En los últimos años, una sola tecnología de tratamiento de gases residuales orgánicos no cumplió con los requisitos del mercado, por lo que una variedad de tecnologías de tratamiento se combinaron para convertirse en un punto crítico de investigación.
En la actualidad, hay más procesos compuestos, como la tecnología integrada de condensación y adsorción, la tecnología de absorción fotocatalítica, la pulverización de agua combinada con el método de adsorción de carbón activado, la tecnología catalítica sinérgica de plasma de baja temperatura.