當廢氣進入等離子光解一體機凈化設備內時,先經過等離子體化學反應過程,即電子先從電場獲得能量,通過激發或電離將能量轉移到分子或原子中去,獲得能量的分子或原子被激發,同時有部分分子被電離, 從而成為活性基團;之后這些活性基團與分子或原子、活性基團與活性基團之間相互碰撞后生成穩定產物和熱。(在外加電場的作用下,介質放電產生的大量攜能電子轟擊污染物分子,使其電離、解離和激發,然后便引發了一系列復雜的物理、化學反應,使復雜大分子污染物轉變為簡單小分子物質,或使物質轉變成 或低毒低害的物質,從而使污染物得以降解去除。)
為解決VOC直接排放造成的大氣污染問題,許多物理、化學和生物治理技術了廣泛研究,這些技術可大致分為兩大類—回收技術和銷毀技術?;厥占夹g是通過改變工藝過程的溫度、壓力等物理條件使VOC富集和分離,但采用此類方法并未使VOC終治理,需對富集、分離出的VOC優行回收利用,對于無利用價值的采取進一步化處理。降解技術是通過化學或生物技術使VOC轉化為COz,Hz0以及HC1等 或毒性較小的無機物,VOC得以終處理,但設備投資、運行及后期維護費用一般較高。
1、吸附技術
吸附技術是利用有較大比表面積的固體吸附劑將廢氣中的VOC捕獲,從而使成分從氣體中分離出來,當吸附達到飽和后采用水蒸氣或熱風等作為脫附劑,將吸附劑表面的VOC脫附并加以回收。
吸附法是目前工業VOC治理的主流技術之一,其關鍵是吸附劑、吸附設備和工藝、 介質、后處理工藝等?;钚蕴坑捎趯ξ锏奈骄哂袕V譜性,因此在治理大流量、低濃度、成分復雜的VOC廢氣時,常作為 凈化工藝與其他工藝聯用,對廢氣進行富集和濃縮,如“吸附濃縮+催化燃燒”聯合處理技術,目前為常見的工業用吸附劑以顆粒活性炭、蜂窩狀活性炭以及活性炭纖維為主。此外,由于分子篩在熱氣流 時性能優于活性炭,當對低濃度廢氣進行吸附濃縮 時, 目前普遍采用疏水性分子篩取代活性炭。
2、吸收技術
吸收技術是利用物“相似相溶”原理,采用低揮發或不揮發的吸收劑與廢氣直接接觸而將VOC轉移到吸收液中,實現污染物的分離凈化。
吸收過程按機制可分為物理吸收和化學吸收,吸收效果主要取決于吸收劑性能和吸收裝置的結構特征。吸收劑應具備較大的溶解度、對設備無腐蝕、揮發性低、 、化學性穩定、價格便宜且來源廣等特性,通常為液體類物質,主要為液體石油類物質、表面活性劑和水組成的混合液等。吸收裝置主要為噴淋塔、填充塔、各類洗滌器、氣泡塔、篩板塔等。
3、冷凝技術
冷凝技術是利用氣態污染物具有不同的飽和蒸氣壓,通過降低溫度或加大壓力,使VOC冷凝成液滴而從氣體中分離出來,借助不同的冷凝溫度實現污染物的逐步分離。
冷凝法對物的沸點和揮發性提出了較為嚴格的要求,一般要求進料為沸點高、揮發性低的物。冷凝效果主要取決于冷凝裝置的制冷級數和冷凝介質的選擇。冷凝介質主要為冷水、冷凍
鹽水和液氮;冷凝裝置由兩個或兩個以上的單級制冷系統組合而成,冷凝溫度一般按預冷、機械制冷、液氮制冷等步驟實現,制冷級數越多,回收率越高,耗能也愈大,在、單組分且有回收價值的VOC處理上具有很大優勢,在凈化廢氣的同時能實現回收利用。該工藝目前在油氣回收方面應用比較普遍,其中,美國EdwardsEngineering公司是冷凝法油氣回收裝置生產工藝的典型代表。
4、膜分離技術
膜分離技術利用不同氣體分子通過高分子膜的溶解擴散速度不同,在壓力下實現分離目的。膜兩側氣體的分壓差是膜分離的驅動力,可通過壓縮進氣或在膜滲透側用真空泵來實現,因此,膜分離過程常常與冷凝或壓縮過程集成。