新型無(wú)極紫外輻射技術(shù)降解中低濃度含硫惡臭氣的研究.pdf

1、惡臭是僅次于噪聲的第二大公害,為了尋求有效的治理技術(shù),本文以中低濃度的硫化氫、二硫化碳為研究對(duì)象,采用微波放電和電容放電激發(fā)內(nèi)充惰性氣體物質(zhì)的無(wú)極燈,發(fā)出紫外輻射,對(duì)新型無(wú)極紫外輻射技術(shù)常溫常壓降解流動(dòng)態(tài)惡臭氣體進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室研究。
　　 通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)氣濃度、停留時(shí)間、外施電壓,比較不同的實(shí)驗(yàn)條件對(duì)降解效果的影響,并在相同的實(shí)驗(yàn)條件下,比較無(wú)極燈內(nèi)填充的不同物質(zhì)對(duì)降解效果的影響;通過(guò)考察降解率、能量密度、絕對(duì)處理量、能量利用率等參數(shù)

2、考察降解效率,評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)體系在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的可行性。對(duì)無(wú)極紫外燈對(duì)H2S氣體和CS2氣體的降解效果進(jìn)行了對(duì)比研究,對(duì)無(wú)極紫外燈的輻射波長(zhǎng)與填充物質(zhì)進(jìn)行了初步探討。研究結(jié)果表明:
　　 微波放電無(wú)極紫外燈和電容放電無(wú)極紫外燈對(duì)中低濃度的硫化氫廢氣和二硫化碳廢氣有較好的處理效果。無(wú)極紫外燈發(fā)出的紫外輻射可以直接使惡臭氣體分子斷鍵(直接分解);氣流中的H2O、CO2、O2等分子吸收了紫外輻射也可產(chǎn)生O2·-/HO2·/O·/OH·等活性

3、自由基,這些活性粒子再與惡臭氣體分子反應(yīng),引起硫化氫分子和二硫化碳分子的降解(間接分解);此外,無(wú)極紫外燈的激發(fā)方式,微波放電等離子體和電容放電區(qū)域形成的等離子體也可以對(duì)硫化氫分子和二硫化碳分子起到協(xié)同降解的作用(間接分解)。
　　 采用微波放電激發(fā)內(nèi)充Ar/Hg的無(wú)極汞燈和內(nèi)充Kr/I2的無(wú)極碘燈,分別發(fā)出185/253.7nm和178.3/180.1/183/184.4/187.6/206.2nm的紫外輻射,對(duì)0～25mg/

4、m3的H2S廢氣進(jìn)行降解。H2S氣體的降解率隨著進(jìn)氣濃度的增加顯著下降,隨氣體停留時(shí)間的增加稍有提高,氣體通道的管徑對(duì)降解率的影響較大。當(dāng)管道的內(nèi)管徑為36mm,管道氣體流速為0.6m/s,微波無(wú)極汞燈(停留時(shí)間1.5s)對(duì)1.6mg/m3的H2S降解率為89.4％;對(duì)19.5mg/m3的H2S降解率為52.3％,絕對(duì)處理量為4.30μg/s,產(chǎn)能為77.3mg/kWh;微波無(wú)極碘燈(停留時(shí)間1.2s)對(duì)1.3mg/m3的H2S降解率為

5、87.6％;對(duì)18.9mg/m3的H2S降解率為56.0％,絕對(duì)處理量為4.48μg/s,產(chǎn)能為80.5mg/kWh。
　　 采用同樣的微波放電激發(fā)如上無(wú)極汞燈(185/253.7nm)和內(nèi)充不同量的Kr/I2的無(wú)極碘燈(178/183.1/206.3/253.2nm),對(duì)0～130mg/m3的CS2廢氣進(jìn)行降解。在室溫條件下,濕度40％,當(dāng)管道的內(nèi)管徑為46mm,管道氣體流速0.2m/s(停留時(shí)間2s),初始濃度100mg/m

6、3時(shí),微波無(wú)極汞燈光解CS2的效率可達(dá)75％以上;微波無(wú)極碘燈對(duì)CS2的光解效率亦達(dá)到50％以上。當(dāng)管道風(fēng)速為2m/s(停留時(shí)間0.2s)時(shí),微波無(wú)極汞燈對(duì)110.0mg/m3的CS2的降解率為35.1％,絕對(duì)處理量為103.91μg/s,產(chǎn)能達(dá)到1870.5mg/kWh;微波無(wú)極碘燈對(duì)120.3mg/m3的CS2的降解率為22.2％,絕對(duì)處理量為72.07μg/s,產(chǎn)能達(dá)到1297.2mg/kWh。
　　 最后研究了電容放電激

7、發(fā)的無(wú)極碘燈(Kr/I2)和無(wú)極溴燈(Kr/Br2)對(duì)0～130mg/m3的H2S氣體的降解,研究了氣體流速、緩沖氣體Kr的壓強(qiáng)、填充的I2/Br2量、外施電壓、初始濃度對(duì)H2S的降解率的影響。在室溫條件下,濕度40％,管道氣體流速0.5m/s(氣體停留時(shí)間0.4s),電壓為7500V時(shí),燈內(nèi)填充50TorrKr和5mgI2的無(wú)極燈對(duì)初始濃度為102.8mg/m3的H2S廢氣降解效果達(dá)到70％以上,絕對(duì)處理量達(dá)到19.7μg/s,產(chǎn)能達(dá)