發(fā)布時(shí)間：2021-10-13 瀏覽量：2586
微納米氣泡噴淋技能處理涂裝廢氣
跟著我國涂裝職業(yè)的快速發(fā)展，涂裝稀釋劑使用發(fā)生的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)及顆粒物排放，不僅構(gòu)成霧霾、光化學(xué)煙霧等大氣污染，乃至損害人體健康，因而涂裝廢氣的治理刻不容緩。目前，國內(nèi)外處理VOCs 的技能主要有焚燒技能、光催化氧化技能和膜分離技能等。微納米氣泡[3-4]作為新興技能對(duì)VOCs 有較好的處理作用，耗能低且不發(fā)生二次污染，可較好的操控出資和運(yùn)行本錢。彭芬[5]使用微納米氣泡噴淋降解涂裝廢氣，試驗(yàn)成果顯示微納米氣泡噴淋對(duì)涂裝廢氣具有較高的去除才能。夏華磊[6]使用微納米氣泡發(fā)生器將NO 與十二烷基苯磺酸鈉混合構(gòu)成微納米氣液發(fā)生系統(tǒng)，研討了NO 的去除。本文以微納米氣泡噴淋處理涂裝廢氣，調(diào)查設(shè)備對(duì)“三苯”廢氣的去除功率，以期為企業(yè)選用涂裝廢氣處理工藝提供技能借鑒。
1 試驗(yàn)部分
1.1 儀器與資料 微納米氣泡發(fā)生裝置|微納米氣泡發(fā)上器|杭州微納米氣泡發(fā)上器|實(shí)驗(yàn)室微納米氣泡發(fā)上器|大學(xué)實(shí)驗(yàn)室微納米氣泡發(fā)上器|微納米氣泡發(fā)上器選型|微納米氣泡發(fā)上器實(shí)驗(yàn)室專用
Agilent7890B 型氣相色譜儀( 美國安捷倫科技公司) ；AD350S-2S2.2GB-20 型微納米氣泡發(fā)生設(shè)備(上海眾凈環(huán)?？萍加邢薰?/span>)；噴淋塔設(shè)備(江蘇鑫聯(lián)環(huán)保設(shè)備有限公司)。苯、甲苯和二甲苯色譜純?cè)噭?/span>(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；鄰二甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯色譜純?cè)噭?/span>(上海麥克林生化科技有限公司)。試驗(yàn)噴淋塔柱體為聚丙烯資料，塔直徑1.0 m，高3.0 m。塔內(nèi)分兩層噴淋，每層填料高度0.5 m。噴淋塔底部連通邊長(zhǎng)0.5m的方形水箱，水箱里的微納米氣泡溶液經(jīng)離心泵提升至塔內(nèi)完成自下而上噴淋。
1.2 試驗(yàn)流程
微納米氣泡噴淋降解涂裝廢氣系統(tǒng)由廢氣發(fā)生設(shè)備、噴淋塔、微納米氣泡發(fā)生設(shè)備等幾部分構(gòu)成。工藝流程如圖1 所示。氣體模仿設(shè)備中通過小氣泵將氣體分三路通入盛有苯、甲苯和二甲苯溶液的鼓泡瓶中，由小氣泵發(fā)生的高濃度氣體與空氣在混風(fēng)箱混合后構(gòu)成低濃度、高風(fēng)量的涂裝氣體。模仿氣體引進(jìn)噴淋塔內(nèi)后自下而上與微納米氣泡在填料層逆向觸摸發(fā)生超臨界水溶解、熱解、氧化復(fù)原等一系列反響完成氣體凈化，凈化后的氣體從塔頂引出。
1.3 評(píng)價(jià)方法 微納米氣泡發(fā)生裝置|微納米氣泡發(fā)上器|杭州微納米氣泡發(fā)上器|實(shí)驗(yàn)室微納米氣泡發(fā)上器|大學(xué)實(shí)驗(yàn)室微納米氣泡發(fā)上器|微納米氣泡發(fā)上器選型|微納米氣泡發(fā)上器實(shí)驗(yàn)室專用
苯、甲苯和二甲苯的去除作用由各成分的降解功率表明。計(jì)算方法為：
2 成果與評(píng)論2.1 進(jìn)氣濃度變化對(duì)“三苯”氣體去除率的影響
表1 為進(jìn)氣濃度對(duì)“三苯”氣體去除率的影響。設(shè)置6 組同比例不同濃度的“三苯”混合氣體，停留時(shí)刻16 s，噴淋液氣比3 L/m3。跟著進(jìn)氣濃度的升高，苯、甲苯和二甲苯的去除率均呈上升趨勢(shì)，苯的去除率從30.5 %上升至40.16 %，甲苯的去除率從39.6 %上升至46.95 %，二甲苯的去除率從43.5 %上升至49.12 %。從雙膜理論分析氣膜中存在擴(kuò)散阻力、化學(xué)阻力及氣體在液膜中的擴(kuò)散阻力[7]。當(dāng)混合氣體的濃度從低濃度逐步升高時(shí)，氣液反響以氣膜操控為主，濃度的升高推動(dòng)了氣體在氣膜中的傳質(zhì)推動(dòng)力，在相同時(shí)刻內(nèi)到達(dá)氣液界面的氣體越多，去除率越高。當(dāng)氣體濃度到達(dá)必定值時(shí)，氣液反響以液膜操控為主，升高氣體濃度能夠提高降解的氣體量，但降解的量遠(yuǎn)小于氣體濃度的升量，整體的去除功率降低。
2.2 停留時(shí)刻對(duì)“三苯”氣體去除率的影響
圖2 為停留時(shí)刻對(duì)氣體去除率的影響。試驗(yàn)條件：苯、甲苯和二甲苯的進(jìn)氣濃度分別為140 mg/m3、280 mg/m3、420 mg/m3，噴淋液氣比3 L/m3，調(diào)控氣體停留時(shí)刻為4s、6 s、8 s、10 s、12s、14 s、16 s、18 s。苯、甲苯和二甲苯的去除率隨停留時(shí)刻延伸而增高，當(dāng)停留時(shí)刻較短時(shí)，氣體在噴淋設(shè)備中觸摸不充分、反響不徹底，導(dǎo)致氣體的去除率較低。跟著停留時(shí)刻延伸，反響氣體與微納米氣泡觸摸時(shí)刻變長(zhǎng)，廢氣分子被氣泡幻滅發(fā)生的空化反響降解得愈加徹底，廢氣的去除率逐步增高。當(dāng)停留時(shí)刻為18 s 時(shí)，苯、甲苯和二甲苯的去除率到達(dá)41.43 %、49.01 %和51.21 %?！叭健睔怏w中苯的去除率較低，主要原因有苯結(jié)構(gòu)安穩(wěn)，化學(xué)鍵鍵能高，難以被氧化降解；氣體中苯濃度最低，與微納米氣泡發(fā)生觸摸、磕碰幾率相對(duì)較小，致反響不充分。
2.3 噴淋液氣比對(duì)“三苯”氣體去除率的影響 微納米氣泡發(fā)生裝置|微納米氣泡發(fā)上器|杭州微納米氣泡發(fā)上器|實(shí)驗(yàn)室微納米氣泡發(fā)上器|大學(xué)實(shí)驗(yàn)室微納米氣泡發(fā)上器|微納米氣泡發(fā)上器選型|微納米氣泡發(fā)上器實(shí)驗(yàn)室專用
圖3 為噴淋液氣比對(duì)氣體去除率的影響。試驗(yàn)條件：苯、甲苯和二甲苯的進(jìn)氣濃度分別為140 mg/m3、280 mg/m3、420 mg/m3，停留時(shí)刻18 s，調(diào)理噴淋流量使噴淋液氣比分別為1 L/m3、2 L/m3、3 L/m3、4 L/m3、5 L/m3、6 L/m3?！叭健睔怏w的去除率隨噴淋液氣比的升高逐步增高，當(dāng)噴淋液氣比到達(dá)3 L/m3 后，苯、甲苯的處理作用趨于安穩(wěn)，去除率分別為41.23 %，48.95 %。當(dāng)噴淋液氣比到達(dá)4 L/m3 后，二甲苯去除率增幅變小，二甲苯去除率到達(dá)54.63 %。跟著噴淋液添加，塔內(nèi)的微納米氣泡密度逐步升高，氣泡數(shù)量分布密集且均勻，單位面積內(nèi)氣體與微納米氣泡觸摸磕碰充分、裂解氧化反響更徹底，去除率隨之逐步增。當(dāng)噴淋液氣比到達(dá)必定數(shù)值后，氣液觸摸的有效面積已趨于安穩(wěn)，再升高液氣比對(duì)氣體去除作用的影響不大。
3 結(jié)論本
文對(duì)微納米氣泡噴淋技能處理涂裝廢氣中典型的有毒有害廢氣苯、甲苯和二甲苯的降解功率進(jìn)行了討論，得出如下結(jié)論：
(1)苯、甲苯和二甲苯的去除率跟著進(jìn)氣濃度升高而增高，涂裝廢氣中苯、甲苯和二甲苯的濃度分別為140 mg/m3、280 mg/m3、420 mg/m3 時(shí)去除作用較好。
(2)苯、甲苯和二甲苯的去除率跟著噴淋液氣比的升高逐步增高并趨于安穩(wěn)，隨停留時(shí)刻的延伸而增高。微納米氣泡發(fā)生裝置|微納米氣泡發(fā)上器|杭州微納米氣泡發(fā)上器|實(shí)驗(yàn)室微納米氣泡發(fā)上器|大學(xué)實(shí)驗(yàn)室微納米氣泡發(fā)上器|微納米氣泡發(fā)上器選型|微納米氣泡發(fā)上器實(shí)驗(yàn)室專用
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