等離子—光催化技術處理糠醛生產廢氣的研究

薛成自

邢臺市環保技術服務中心，河北邢臺 054000

摘 要 糠醛是利用植物纖維中的多縮戊糖，經水解環化而成的有機化工產品，在生產過程中產生大量的有機廢氣，傳統的活性炭治理方式治理效果差，運行成本高，監管難度大，無法滿足治理需要。基于此，本文對等離子-光催化技術處理糠醛生產有機廢氣的機理、應用和效果進行研究，為廢氣治理企業提供有益參考。

摘 要 等離子-光催化技術；廢氣治理；機理；應用；效果

中圖分類號 X7 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）13-0013-01

現階段，糠醛生產廢氣治理措施相對落后，廢氣成分主要為酸性廢氣和有機廢氣，傳統的有機廢氣的治理方式為活性炭吸附，治理效果差，運行成本高，部門監管難度大。本文對等離子-光催化技術處理糠醛生產有機廢氣的機理、應用和效果進行研究，從而改善廢氣治理措施效果差、運行成本高、部門監管難度大的現狀。

1 等離子-光催化技術

1.1 概述

等離子-光催化技術是一種低溫等離子技術和復合光催化技術結合串聯實施的廢氣治理組合技術。該技術通過一套一體化裝置作用，前段為低溫等離子反應區，對污染物進行一次處理，后段為復合光催化反應區，對污染物進行二次處理。該技術主要是通過等離子和光催化串聯的兩次作用去除糠醛生產產生的有機廢氣。等離子-光催化技術具有操作簡單、去除效率高、運行成本低、部門便于監管等諸多優點，可廣泛應用到糠醛生產廢氣治理企業中。

1.2 優勢

等離子-光催化技術可以高效地完成糠醛生產排渣廢氣治理工作，其優點有以下幾個方面：1）操作簡單，去除污染物徹底，運行成本低。等離子-光催化處理有機廢氣相對傳統的活性炭吸附工藝，具有去除有機污染物徹底，不會發生污染物轉移的現象，運行成本低和便于部門監管的優點。2）處理廢氣范圍廣，操作靈活。幾乎可以去除所有的惡臭氣體，設備啟動、停止十分迅速，隨用隨開。3）適應范圍廣，組合性強，去除率高。在-60℃～+300℃的環境內均可正常運轉，特別是在潮濕的環境下仍可正常運行，等離子-光催化處理組合性強，去除污染物效率高。

2 機理

低溫等離子原理：低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質的第四態，當外加電壓達到氣體的著火電壓時，氣體被擊穿，產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體，低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在極短的時間內發生分解，達到分解污染物的目的。

復合光催化原理：復合光催化采用納米復合技術，在泡沫鎳基體上均勻負載上一定量的納米級二氧化鈦作為光催化劑，經紫外燈光照射后產生高能離子對污染物進行催化分解達到去除污染物的目的。

3 應用

本次研究某糠醛廠年產5 000t糠醛生產線排渣廢氣治理工程，2016年12月該企業采用等離子-光催化技術對糠醛生產廢氣進行治理，現將有關情況進行介紹。

3.1 廢氣來源及成分

廢氣來源及成分見表1。

3.2 廢氣治理工藝及流程

該糠醛廠排渣廢氣治理采用“旋風除塵器+緩沖間+冷凝器+洗滌塔+等離子-光催一體化裝置”處理工藝。工藝流程圖見圖1。

3.3 處理單元設計參數

各處理單元設計參數見表2。

3.4 運行效果

廢氣處理系統運行正常后，當地環境監測站對廢氣排放情況進行監測，監測結果見表3。

監測結果表明外排廢氣硫酸霧、甲醇、乙醛、非甲烷總烴滿足《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）表2二級標準限值，臭氣濃度滿足《惡臭污染物放標準》（GB14554-1993）表1限值。該項目運行至今，治理設施運行正常，污染物能夠穩定達標排放，運行效果較好。同時，該糠醛廠原采用活性炭處理運行費用為96萬元/年，采用等離子-光催化技術處理運行費用為46萬元/年，說明該技術有較好的經濟效益。

4 結論

隨著大氣污染防治的要求越來越嚴格，和人們對改善空氣質量的殷切期望，廢氣治理技術應進一步提高，傳統的治理方式已經不能滿足要求，本文對采用等離子-光催化技術治理糠醛生產廢氣機理、應用和運行效果進行研究，研究表明該技術具有效好的環境效益和經濟效益，可在糠醛生產行業進行推廣。