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1、 超氧微纳米气泡在废气治理上的应用13439308113 2020 5 7 主讲人 王保生中国纺织工程学会环保专业委员会副主任 认识微纳米气泡 螺旋桨叶片在高速旋转时叶片边缘产生的微纳米气泡 被微纳米气泡腐蚀的螺旋桨叶片 首先用个生活中的实例做个说明 让大家认识一下微纳米气泡 一 微纳米气泡简介 3 1 3 2 3 3 一 微纳米气泡简介 一 微纳米气泡简介 4 微纳米气泡的空化效应 一 微纳米气泡简介 一 微纳米气泡简介 6 微纳米气泡的特性 一 微纳米气泡简介 6 1比表面积大 一 微纳米气泡简介 6 2上升速度慢 一 微纳米气泡简介 6 3自身增压溶解 一 微纳米气泡简介 6 4表面带电
2、 一 微纳米气泡简介 6 5 产生大量自由基 一 微纳米气泡简介 6 6传质效率高 一 微纳米气泡简介 一 微纳米气泡简介 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 1 工艺流程图 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 2 单筒双级设备构造图 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 3 处理有机废气 VOCs 的过程 一 微纳米气泡简介 4 处理有机废气 VOCs 的主要反应机理 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 一 废气排放标准方面 二 基于超氧微
3、纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 一 废气排放标准方面 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 由于微气泡溃灭 在局部地点形成瞬间高温 高分子化合物发生解链反应 如烃类解链生成自由基和自由原子 RH R H 非极性 易挥发溶质的蒸汽也能直接热分解如CC14 CC14 CC13 C1 CC13 CC12 C1 水蒸气解离产生H202等强氧化物 系统中加入的臭氧 通过这些强氧化物 又进一步氧化废气中的有机物 反应如 CH30H H202 HCO0H H2OHCOOH H2O C02 H2O H2最终使有机物分解 氧化成溶于水或低粘度的物质 二氧化碳 达到降解的目的 一 废气排放标准方面
4、 一 废气排放标准方面 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 微气泡溃灭时 会产生局部的高浓度游离状态的 OH H O 等自由基 并产生高压和微射流 产生强烈的剪切力 使大分子主链上碳键断裂 产生自由基 因自由基的强氧化性反应 实现降解 例如 OH非常活跃 能脱去有机分子 如烃类物质 上的一个氢 形成R 自由基 R 能被进一步氧化成RO2 RO 也是强氧化剂 这样自由基不断产生不断氧化 大大增强了空化的氧化效率 部分反应如下 RH OH R H20R O2 RO2 ROO RH R HO2 RH O2 R HO2 RH H02 R H2O2随着反应的继续 烃基过氧化物不断分解 并与
5、新的烃分子或自由基作用 并一步氧化生成中间产物 如醇和酮 反应如下 RR CH 00H RR CHO OHRR CH0 RH RR CH0H R 一 废气排放标准方面 一 废气排放标准方面 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 超临界水氧化 SupercriticalWaterOxidation 简称SCWO 水的临界点是温度374 3 压力2 05MPa 如果将水的温度 压力升高到临界点以上 即为超临界水 其密度 粘度 电导率 介电常数等基本性能均与普通水有很大差异 表现出类似于非极性有机化合物的性质 超临界水氧化是通过氧化作用将有机物完全氧化为清洁的H2O CO2和N2等物质
6、S P等转化为最高价盐类稳定化 重金属氧化稳定固相存在于灰分中 将有机物快速转化为CO2 H2O N2和其他无害小分子 在微气泡溃灭过程中 形成超临界水 有利于提高大多数化学反应速度 例如低挥发性溶质如对硝基苯乙酸酯在瞬时超临界水相的反应如图 4 4超临界水氧化 一 废气排放标准方面 一 废气排放标准方面 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 实验研究表明 在超临界水环境下 羟基自由基氧化降解苯酚的机理如下 首先 苯酚在 OH的作用下被氧化为对苯二酚或邻苯二酚 然后继续被氧化为醌类化合物 之后开环形成脂肪酸 如丁烯二酸和乙酸 最终降解为二氧化碳和水 反应过程如下 一 废气排放标准方
7、面 一 废气排放标准方面 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 5 处理有机废气 VOCs 的最终结果最终将有机物 VOCs 转化为CO2 H2O N2和其他无害小分子 以及一部分固体颗粒物 一 废气排放标准方面 一 废气排放标准方面 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 6设备运行项目对比 一 废气排放标准方面 一 废气排放标准方面 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 7 设备运行现场实例 一 废气排放标准方面 一 废气排放标准方面 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 8 相关检测数据8 1双级处理处理VOCs的效率实例 192 15 6 192x100 92 一 废气排放标准方面 一 废气排放标准方面 二 基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介 8 2双级处理处理苯 甲苯 二甲苯 VOCs的效率都在90 以上 一 废气排放标准方面 一 废气排放标准方面 结语 一 废气排放标准方面 一 废气排放标准方面 结语 据了解此基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统 可以实现 谢谢 13439308113 王保生中国纺织工程学会环保专业委员会副主任 2020 5 7
