強(qiáng)力微波和紫外線裂解技術(shù),是通過微波激勵(lì)無極紫外燈,產(chǎn)生等離子體以及185nm和254nm等多個(gè)波段的強(qiáng)力度紫外線,而后通過微波催化、紫外光解、高能離子基團(tuán)的協(xié)同作用,共同裂解并氧化污染物分子,在短時(shí)間內(nèi)(數(shù)秒內(nèi))將煙氣分子裂解和氧化生成各種無害的或者易被水吸收的小分子物質(zhì)。
設(shè)備主要通過下列三種反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行污染物的裂解、氧化去除:
直接裂解:微波無極燈發(fā)出的短波紫外光子攜帶的強(qiáng)大能量直接作用于污染物分子,裂解污染物分子;對(duì)于VOC,直接氧化為可以直接排放的CO2和H2O,對(duì)于硫化物以及氮化物,則氧化成高價(jià)態(tài)且易溶于水的N2O3和N2O5。
間接反應(yīng):短波紫外光子作用于O2、H2O,生成-O2、O3、-OH等氧化基團(tuán),進(jìn)而使目標(biāo)污染物被氧化去除;
微波催化協(xié)同作用:微波可使煙氣分子能量增加,同時(shí)增大與氧化基團(tuán)碰撞的次數(shù)增加,提高反應(yīng)速率。
整個(gè)過程通過微波激勵(lì)無極紫外燈,產(chǎn)生多個(gè)波段的強(qiáng)力度短波紫外線,裂解煙氣中的大分子物質(zhì)等有害成分;并且通過上述微波催化、紫外光解、協(xié)同高能基團(tuán)共同裂解過程徹底氧化污染物分子,清潔環(huán)保的實(shí)現(xiàn)廢物處理凈化空氣的效果;
在洗滌塔內(nèi)將氮氧化物和二氧化硫(以及三氧化硫)同時(shí)吸收轉(zhuǎn)化為溶于水的物質(zhì),達(dá)到徹底脫除的目的。
整個(gè)工藝過程低成本,不產(chǎn)生二次污染,維護(hù)量少。
工藝圖如下圖,圖示的廢氣混合表明來自于不同的焚燒單元產(chǎn)生出的廢氣經(jīng)過溫度調(diào)節(jié)進(jìn)行混合,可以合并到一個(gè)系統(tǒng)里面進(jìn)行處理,而無需在每臺(tái)焚燒設(shè)備后面配置的煙氣處理設(shè)備:
圖1 強(qiáng)力微波和紫外線裂解處理焚燒廢氣工藝示意圖
在工藝過程中產(chǎn)生的過量高濃度氧化基團(tuán),會(huì)以臭氧和氧氣的方式存在于微波設(shè)備出口側(cè),其中過量的臭氧必須在排放入大氣中之前,被吸收掉。利用臭氧對(duì)水良好的溶解性,末端加設(shè)的一臺(tái)綜合噴淋塔,分級(jí)逐步吸收處中的NOx、SOx、以及臭氧(O3),并起到洗氣的效果,將煙氣預(yù)處理過程中沒能完全固定的粉塵顆粒留在洗滌塔的底部,使得較終大氣排放指標(biāo)大幅優(yōu)于國家排放限值的要求,徹底消除絕大多數(shù)VOCs的同時(shí),更是將存在于煙氣中的惡臭分子如各種硫化物以及氮化物徹底消除,達(dá)到凈化和除臭的效果,確保達(dá)標(biāo)排放,不影響周邊群眾的生活,并且不產(chǎn)生任何固體廢棄物。
對(duì)于中低濃度的復(fù)雜工況,還可有效處理含硫含氮含鹵素含一氧化碳的有機(jī)煙氣;關(guān)鍵反應(yīng)的反應(yīng)平衡在很短時(shí)間內(nèi)(通常為0.8秒)即可達(dá)到,不需要較長的停留時(shí)間。
在典型煙氣溫度下,對(duì)VOCs的氧化率可達(dá)95%以上,對(duì)于NO的氧化效率可達(dá)84%以上,對(duì)SO2的氧化接近100%,結(jié)合尾部濕法洗滌,NOx的去除率高達(dá) 95%,SO2去除率約為100%,并且可在不同的NOX濃度和NO、NO2的比例下保持高效率;因?yàn)槲磁cNOX反應(yīng)的O3會(huì)在洗滌器內(nèi)被除去,所以不存在O3的泄漏問題;除以上優(yōu)點(diǎn)外,該技術(shù)可同時(shí)適應(yīng)多種復(fù)雜氣體,如飽含SO2、CO、H2S、NH4以及VOCs,特別適用于復(fù)雜氣體環(huán)境的綜合處置。
適用范圍:
中低濃度煙氣處理可有效處理含硫含氮含鹵素的有機(jī)煙氣,火化機(jī)尾氣是適合于用本工藝處理的典型煙氣。
優(yōu)點(diǎn):
需要根據(jù)實(shí)際情況增加前后端處理工藝。凈化效率高,隨開隨關(guān),維護(hù)和運(yùn)行成本低。設(shè)備可實(shí)現(xiàn)調(diào)控和升級(jí),投資風(fēng)險(xiǎn)小;
缺點(diǎn):
對(duì)于電能消耗的要求比較高。
運(yùn)行維護(hù):
設(shè)備只需要消耗電能,低成本運(yùn)行,低成本維護(hù)