等离子—光催化技术处理糠醛生产废气的研究

薛成自

邢台市环保技术服务中心，河北邢台 054000

摘 要 糠醛是利用植物纤维中的多缩戊糖，经水解环化而成的有机化工产品，在生产过程中产生大量的有机废气，传统的活性炭治理方式治理效果差，运行成本高，监管难度大，无法满足治理需要。基于此，本文对等离子-光催化技术处理糠醛生产有机废气的机理、应用和效果进行研究，为废气治理企业提供有益参考。

摘 要 等离子-光催化技术；废气治理；机理；应用；效果

中图分类号 X7 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）13-0013-01

现阶段，糠醛生产废气治理措施相对落后，废气成分主要为酸性废气和有机废气，传统的有机废气的治理方式为活性炭吸附，治理效果差，运行成本高，部门监管难度大。本文对等离子-光催化技术处理糠醛生产有机废气的机理、应用和效果进行研究，从而改善废气治理措施效果差、运行成本高、部门监管难度大的现状。

1 等离子-光催化技术

1.1 概述

等離子-光催化技术是一种低温等离子技术和复合光催化技术结合串联实施的废气治理组合技术。该技术通过一套一体化装置作用，前段为低温等离子反应区，对污染物进行一次处理，后段为复合光催化反应区，对污染物进行二次处理。该技术主要是通过等离子和光催化串联的两次作用去除糠醛生产产生的有机废气。等离子-光催化技术具有操作简单、去除效率高、运行成本低、部门便于监管等诸多优点，可广泛应用到糠醛生产废气治理企业中。

1.2 优势

等离子-光催化技术可以高效地完成糠醛生产排渣废气治理工作，其优点有以下几个方面：1）操作简单，去除污染物彻底，运行成本低。等离子-光催化处理有机废气相对传统的活性炭吸附工艺，具有去除有机污染物彻底，不会发生污染物转移的现象，运行成本低和便于部门监管的优点。2）处理废气范围广，操作灵活。几乎可以去除所有的恶臭气体，设备启动、停止十分迅速，随用随开。3）适应范围广，组合性强，去除率高。在-60℃～+300℃的环境内均可正常运转，特别是在潮湿的环境下仍可正常运行，等离子-光催化处理组合性强，去除污染物效率高。

2 机理

低温等离子原理：低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质的第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体，低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，达到分解污染物的目的。

复合光催化原理：复合光催化采用纳米复合技术，在泡沫镍基体上均匀负载上一定量的纳米级二氧化钛作为光催化剂，经紫外灯光照射后产生高能离子对污染物进行催化分解达到去除污染物的目的。

3 应用

本次研究某糠醛厂年产5 000t糠醛生产线排渣废气治理工程，2016年12月该企业采用等离子-光催化技术对糠醛生产废气进行治理，现将有关情况进行介绍。

3.1 废气来源及成分

废气来源及成分见表1。

3.2 废气治理工艺及流程

该糠醛厂排渣废气治理采用“旋风除尘器+缓冲间+冷凝器+洗涤塔+等离子-光催一体化装置”处理工艺。工艺流程图见图1。

3.3 处理单元设计参数

各处理单元设计参数见表2。

3.4 运行效果

废气处理系统运行正常后，当地环境监测站对废气排放情况进行监测，监测结果见表3。

监测结果表明外排废气硫酸雾、甲醇、乙醛、非甲烷总烃满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2二级标准限值，臭气浓度满足《恶臭污染物放标准》（GB14554-1993）表1限值。该项目运行至今，治理设施运行正常，污染物能够稳定达标排放，运行效果较好。同时，该糠醛厂原采用活性炭处理运行费用为96万元/年，采用等离子-光催化技术处理运行费用为46万元/年，说明该技术有较好的经济效益。

4 结论

随着大气污染防治的要求越来越严格，和人们对改善空气质量的殷切期望，废气治理技术应进一步提高，传统的治理方式已经不能满足要求，本文对采用等离子-光催化技术治理糠醛生产废气机理、应用和运行效果进行研究，研究表明该技术具有效好的环境效益和经济效益，可在糠醛生产行业进行推广。