低温等离子体废气治理方案(最终稿

低温等离子体废气治理方案(最终稿内容摘要：

界上最先进的空气净化新技术，近年来在中国也得到较广泛应用。 在室温下，当波长在 380nm 以下的紫外光照射到纳米级二氧化钛颗粒上时，在价带的电子被紫外光所激发，跃迁到导带形成自由电子，而在价带形成一个带正电的空穴，这样就形成电子－空 穴对。 利用所产生的空穴的氧化及自由电子的还原能力，二氧化钛和表面接触的 H2O， O2发生反应，产生氧化力极强的自由基，这些自由基可分解几乎所有有机物质，将其所含的氢（ H）和碳（ C）变成水和二氧化碳。 泡沫镍既有金属镍耐高温、抗腐蚀、化学性质稳定的特征，又具有泡沫独特的三维网状结构，以它为基体，附载纳米二氧化钛开发而成的复合光催化抗菌泡沫金属滤网继承了泡沫镍的所有优点，超过 95%的孔隙率保证了良好的空气通透性，而在其包面分布均匀的光触媒材料比表面积大，表面覆盖率高，最大限度增大了与空气 12 和紫外线的接触面，加之泡沫 金属的三维特性，使得光催化‘反应腔’饱满，保证了其光催化效率。 在紫外光照射下，当空气旋流进入滤网，即进入光催化反应腔时，高能‚电子－空穴‛对迅即与毒有害的有机物直接进行化学反应，氧化、分解为无污染的水和二氧化碳等。 3）废气中有害因子在‚低温等离子 +复合光催化‛作用下的降解反应 以苯在 ‚低温等离子 +复合光催化‛作用下可能的降解历程为例： 实际上，这种解析和离解，将高分子降解为低分子，将有害因子降解为无害因子，正是工业上真正实现有机废气无害化的有效途径。 4）现场小试实际效果 2020 年 11月 20 日在某市某某制药公司生产现场，采用‚低温等离子 +复合光催 13 化‛小试装置对现场实地采取的有机废气进行了治理效果验证性小试，并由某市市环境监测中心站对测试结果进行检测，主要数据如下： 监测点位 监测结果（ mg/m3） 苯 甲苯 二甲苯 非甲烷总烃 ‚低温等离子 +复合光催化‛小试装置进口 103 103 103 ‚低温等离子 +复合光催化‛小试装置出口 295 降解率 98% % % % 实地证 实了‚低温等离子 +复合光催化‛技术对治理某某制药有机废气的有效性。 废气治理主要工艺流程说明 14 JKJV 1号机组 阀门 JKJV 2号机组 排气 阀门 JKJV 3号机组 阀门 风机 烟囱 JKJV 4号机组 等离子分离器 DBD发生器 光催化作用室 （实际上，根据需处理废气量 JKJV机组数可为 1~n个） ①、 PM水气分离器 经集中收集的复杂的有机废气经过阀门进入 PM 水气分离器后，在特制挡板及温差冷凝作用下去除部分废气中的水分，以保证等离子体放电稳定。 ②、 JKJV净空居等离子 +光催化工业废气 净化器 基本规格为 1250m3/h， 每套机组由上下两条同等的处理线组成，规格为 1250m3/h 2（每套机组总处理量为 2500~3000 m3/h）， 由低温等离子分离器以及采用介质阻挡放电方式的低温等离子发生器（ DBD）及光触媒作用室组成， JKJV为治理废气最主要和最核心的设备。 输入电压为三相 380V/50HZ交流电，每 /台套的功率。 按某市某某制药三车间废气产生量为 10000— 11000 m3/h 计，需 4 台（套） 1250 m3/h 2 的机组（若以日平均值 3720m3/h考虑，则只需 2台（套）机 组即足足有余）。 （‚净空居‛为获得‚中国环保行业十大影响力‛品牌的净化机商标）。 A、等离子分离器 采用辉光及极板方式放电，作为预处理装置，主要对进入机组废气进行初步降解处理，并进一步去除油腻、水分、尘埃等，以提高净化效率。 PM水气分离 器 废气源 15 B、 DBD 发生器 采用介质阻挡放电方式的低温等离子发生器。 由优质石英、不锈钢、钼以及特质的高性能工业陶瓷等制成，脉冲发生器由数质显示控制，将市电（ 380V 交流电）经振荡升压获得高频脉冲电场，产生高能量电子，在进行剧烈弹性和非弹性碰撞中，直接轰击分解废气因子中甲苯等有害气体，使其迅速降 解并生成 CO H2O等。 C、光触媒作用室 采用纳米级的银离子及直径为 7nm 的二氧化钛，用喷涂及高速射入的方式嵌入在用发泡方式制成的金属镍网上，在特制紫外光源照射下，使进入特制光催化腔内有害气体与光催化产生的‚空穴 — 电子‛对及氢氧根自由基等产生物理 化学反应，氧化、分解经低温等离子作用后尚未完全降解的各类有害气体。 ③、风机 每组 JKJV 机组后与烟囱间提供抽排动力的风机，风机做防护处理，电机采用防爆型。 ④、进出口管道及排气筒 三、治理工艺初步设计 制药车间废气收集 为了达到良好的治理效果，废气的收集是一个重要的过程，现对相关车间的相关设备以及产生废气的状况列表如下： 各车间主要设备产生废气的状况表详见‚ EXCEL 表‛ 机组编号 并联台（套）数 废气产生车间 总进出口管道及排气筒的直径尺寸 第一组 2 一车间、二车间 φ 500 第二组 2 三车间 φ 500 第三组 1 四车间 φ 400 第四组 3 五车间 φ 620 第五组 2 七车间 φ 500 合计 10 16 废气收集量的分析 计算废气收集量时，可按如下考虑： 离心机放料及甩干过程排气量 =溶媒总投入量 产品湿重干燥失重 母液 烘干设备排气量 =湿重 干重 如果所有车间均按现在二车间进行整改后的方式进行废气收集，即所有离心机和地缸都用收集罩加盖。 所有投料罐均可视为真空抽料（只考虑真空池废气收集）。 考虑到由于反应罐上的冷凝器排出废气量应很少（太大会抽走溶剂），而抽滤器采用真空抽料，废气量更少，所以，实际上废气收集是以离心机，真空池和真空泵等地方为主。 按照以上的方式，根据已有资料进行测算，需要进入 JKJV 系统处理的废气量为：一车间为 940 m3/h，二车间为 3210 m3/h，三车间为 4720 m3/h，四车间为 2660 m3/h，五车间为 8450 m3/h,七车间为 5940m3/h。 因此，集中排放的废气总量应在 25920m3/h左右。 以上废气量测算时假设密闭的离心机作业过程中废气基本排向地缸（离心机和地缸用收集罩加盖），且投料采用封闭式而不是开放或半开放式，否则，考虑到收集罩与设备之间接口、距离、集气时废气量会增加很多。 此外，相关车间应考虑适当进行室内外空气交换抽排，车间工作空间内产生的废气除通过集中收集外，能及时引入室外新鲜空气，以改善工作环境。 废气进入 JKJV的前处理 管道收集汇总的废气经水洗塔、水气分离器后可 直接进入 JKJV 进行处理，对于废气因子复杂的五车间，投放氨基钠的罐或 1， 3 二氯丙酮的罐应该要设收集罩进行预处理后，再进入排气总管（如图） : 17 18 乙硼烷要单独处理后再进入排气总管（如图）：。