塑料加工廢氣的光催化處理

 

塑料工業(yè)是***民經(jīng)濟(jì)中***活力和競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)之一，以塑料制品為核心，塑料制品已成為全***輕工業(yè)中***的產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)值超過萬億元。塑料管件、塑料包裝箱及容器、塑料薄膜、日用塑料制品等塑料制品加工企業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣，一般危害人體健康，用揮發(fā)性有機(jī)化合物污染環(huán)境，必須采取有效措施處理這些有機(jī)廢氣。

一、揮發(fā)性有機(jī)化合物及其處理技術(shù)概述

1.揮發(fā)性有機(jī)化合物的來源和危害

揮發(fā)性有機(jī)化合物是指參與***氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物，包括非甲烷碳?xì)浠衔铩⒑跤袡C(jī)化合物、含氯有機(jī)化合物、含氮有機(jī)化合物、含硫有機(jī)化合物等，它們是臭氧和微粒污染的重要前體。主要來源于以石化產(chǎn)品為主要燃料的車輛產(chǎn)生的廢氣和工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣。

2.揮發(fā)性有機(jī)化合物的處理技術(shù)

有機(jī)廢氣的處理方法包括吸附、吸收、燃燒、生物處理、冷凝處理、低溫等離子體技術(shù)和光催化氧化。不同的技術(shù)有不同的適用范圍。吸附法是目前應(yīng)用***廣泛、***成熟的有機(jī)廢氣吸附法。該吸附方法在物理吸附上是可逆的，吸附飽和后吸附劑可以脫附實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。活性炭因其比表面積***、吸附效率高而成為吸附法的***吸附劑。在處理***風(fēng)量、低濃度、低溫有機(jī)廢氣方面效果較***，去除率可達(dá)90%以上，但不適合處理高濃度、高溫有機(jī)廢氣。燃燒法燃燒法分為直接燃燒法和催化燃燒法。催化燃燒法使用的催化劑直接燃燒溫度在650 ~ 850℃之間，可降低起燃溫度，催化濃度范圍寬，可處理幾乎所有烴類有機(jī)廢氣，惡臭氣體凈化率可達(dá)90%以上。催化燃燒法的關(guān)鍵是催化劑的選擇。貴金屬催化劑價(jià)格昂貴，耐熱性差，非金屬催化劑容易中毒。催化劑的問題使得催化燃燒法在有機(jī)廢氣處理中的應(yīng)用有一定的局限性。

二、塑料加工行業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣及光催化氧化法

1.塑料加工行業(yè)有機(jī)廢氣產(chǎn)生的環(huán)節(jié)和***點(diǎn)

在塑料加工中，原料在高溫下擠出吹塑，會(huì)揮發(fā)有機(jī)廢氣。有機(jī)廢氣濃度低。與上述處理方法相比，光催化氧化法具有操作簡(jiǎn)單、建模設(shè)備簡(jiǎn)單、反應(yīng)過程快速高效、無二次污染等***點(diǎn)。

2.光催化氧化的原理和***點(diǎn)

光催化氧化法的反應(yīng)機(jī)理是以N型半導(dǎo)體為催化劑，通過***殊的光催化氧化作用，將一定能量的光照射到半導(dǎo)體上，激發(fā)價(jià)帶電子轉(zhuǎn)變?yōu)楣馍娮樱⑴c激發(fā)到導(dǎo)帶的電子形成電子空穴對(duì)。它們可以移動(dòng)到半導(dǎo)體顆粒表面，產(chǎn)生具有氧化能力的高活性自由基，加速反應(yīng)體系中反應(yīng)物的降解。

光催化劑的選擇對(duì)光催化氧化過程至關(guān)重要，其活性會(huì)顯著影響光催化氧化效果。二氧化鈦具有物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、光催化效率高、價(jià)格低廉、無毒等***點(diǎn)，是目前***常用的光催化劑。

光催化氧化法可以在溫和的反應(yīng)條件下分解多種有機(jī)化合物，不受環(huán)境溫度和壓力的影響。裝置簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是催化劑光源利用率低，不適合高濃度有機(jī)廢氣的處理。

3.實(shí)際應(yīng)用中的幾點(diǎn)建議

在塑料加工企業(yè)環(huán)保驗(yàn)收階段，有機(jī)廢氣進(jìn)口濃度低、去除率低的實(shí)際監(jiān)測(cè)可能是由于有機(jī)廢氣收集效率低造成的。因此，在塑料加工項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書編制階段，應(yīng)結(jié)合設(shè)備***點(diǎn)，提出切實(shí)可行的提高廢氣收集效率的措施，進(jìn)一步減少有機(jī)廢氣的無組織排放。