反應原理:臭氧常溫催化氧化(常溫)
技術背景:國家重點研發計劃、國家自然科學基金項目
深圳科萊環保科技有限公司以改善空氣質素為使命,緊密圍繞大氣污染治理的國家重大戰略需求和民眾亟需,專注於工業有機廢氣、惡臭和臭氧污染治理,為客戶提供大氣污染治理領域技術研究、設備製造、材料開發、工程服務以及環保諮詢等專業化系統解決方案。
臭氧催化技術及材料為國家重點研發計劃、國家自然科學基金項目「室溫臭氧強化催化氧化低濃度有機廢氣機理研究」等研究項目科技成果。
核心工藝:臭氧常溫催化氧化VOCs技術
有機廢氣和臭氧混合均勻後進入功能臭氧催化氧化材料複合模塊,臭氧在臭氧催化劑表面吸附後,被催化分解形成強氧化性氧自由基和羥基自由基,由於其高反應活性和氧化性,能夠快速氧化單獨臭氧無法氧化的苯系物等VOCs氣態污染物為無毒的 CO2 和 H2O,最終實現臭氧的完全消除和利用。
技術原理
有機廢氣和臭氧混合後進入功能催化材料淨化單元,臭氧(氧化電位2.07V)在催化劑的協助下生成高活性氧物種自由基和羥基自由基(氧化電位2.69V或2.80V),VOCs被快速催化氧化生成二氧化碳和水。
臭氧在自主研發的臭氧催化劑表面吸附後,將臭氧催化分解形成活性氧,分解反應過程中生成的強氧化性物種如O*和O2*,由於其高反應活性和氧化性能,能夠快速氧化臭氧單獨無法氧化的苯系物等VOCs氣態污染物為無毒的CO2和水,最終實現臭氧的消除和利用。解決臭氧二次污染物同時提高礦化率和淨化效率,臭氧量越大,VOCs處理效果越好。
技術工藝流程圖
數據參考(針對不同VOCs氣體淨化效率)
組分 | VOCs入口濃度 | 臭氧入口濃度 | 溫度/濕度 | 催化劑類別 | 臭氧出口濃度 | VOCs出口濃度 | 去除效率 |
苯 | 30ppm | 300ppm | 25℃/50%RH | 顆粒狀臭氧分解催化劑 | ≤1ppm | 2.0ppm | 93.3% |
乙酸乙酯 | 30ppm | 200ppm | 25℃/50%RH | 顆粒狀臭氧分解催化劑 | ≤1ppm | 1.5ppm | 95% |
技術對比(優勢對比VS傳統工藝)
序號 | 內容 | 臭氧催化氧化技術 | 傳統工藝 |
1 | 安全性 | 常溫催化氧化,床層溫度≤50℃ | 760℃高溫,防火防爆安全設計要求極高、有安全隱患。國務院督導組反饋《蓄熱式焚燒爐(RTO)安全要點》,詳見下頁 |
2 | 工藝路徑 | 直線工藝技術路徑,工藝簡單可靠,穩定。主要包含制臭氧系統和臭氧催化氧化塔。 | 需濃縮後再燃燒,包含預處理系統、燃燒室、換熱室、有複雜閥門切換。一般設備採用陶瓷蓄熱體,所以裝置重量大,體積大。 |
3 | 污染副產物 | 無,只排放CO2和H2O | 《蓄熱燃燒法工業有機廢氣治理工程技術規範》徵求意見稿指出,RTO 處理為高溫燃燒,在此過程中,有可能會生成NOx,需要對其淨化予以考慮,具體排放要求執行國家或地方的相關排放標準。 |
4 | 系統靈活性 | 隨時啟停,隨時使用 | 需要提前準備熱能,一旦停止再次啟動耗費時間。要求儘可能連續操作(因為設備重新開機需要較長的升溫時間)。 |
技術優勢
- 安全性,常溫催化,床層溫度≤50℃
- 直線工藝路徑,簡單可靠穩定。主要包含制臭氧系統和臭氧催化氧化塔
- 無副產物,只排放二氧化碳和氧氣
- 系統靈活,隨時啟停,隨時使用,運維便捷
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