1、工業(yè)惡臭污染問題日益受到人們的關(guān)注與重視,現(xiàn)有的控制技術(shù)尚不完善,尤其是對于低濃度大氣量惡臭廢氣的處理。因此人們不斷研究探索更為經(jīng)濟有效的治理方法,期望實現(xiàn)對惡臭的有效治理。直流電暈誘導自由基簇射技術(shù)被認為是一項具有應用前景的新興技術(shù),可以大大降低惡臭脫除工藝的復雜性和投資運行費用。本文首先對模擬煉油廠實際氣體成分的惡臭氣體進行了較為系統(tǒng)的實驗研究和工業(yè)應用研究。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了等離子體—吸收聯(lián)合處理惡臭廢氣中試裝置。實驗采用最大輸出

2、電壓為60kV的直流電源,實驗規(guī)模為0.06—10m3·h-1。希望通過實驗研究,為工業(yè)應用提供大規(guī)模工程設(shè)計和工藝控制所必需的實驗數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。本文的主要內(nèi)容及取得的成果和結(jié)論如下:1)應用直流電暈自由基簇射技術(shù),對煉油廠惡臭氣體中代表性污染物——硫化氫在等離子體反應器內(nèi)進行脫除。采用自制高壓直流電源,在氧化氛圍中進行了動態(tài)和靜態(tài)脫臭實驗,在含氫還原氛圍中進行了靜態(tài)脫臭實驗。試驗考察了峰值電壓、放電功率等電參數(shù)及停留時間、初始濃度、

3、廢氣溫度、廢氣濕度等工藝參數(shù)及氧化氛圍、含氫還原氛圍等因素對去除率的影響。結(jié)果表明:峰值電壓增大,停留時間延長有利于惡臭的去除;初始濃度提高,廢氣溫度上升不利于惡臭的脫除;濕度為56％時脫除效率最佳;影響硫化氫脫除的最主要因素是氧元素的含量;在由氮氣和氫氣組成的還原氛圍中,硫化氫的脫除率僅為40.9%;在上述還原氛圍中增加10%的氧氣可使硫化氫脫除率達到80%;在含氧氣(10%-20%)、氫氣和氮氣的氧化氛圍中,隨反應時間的延長,硫化氫

4、的最終脫除率達到100%。因此,增加氧自由基源有利于提高脫除效率。2)基于以上小試結(jié)果,進行了直流電暈等離子體反應器的放大設(shè)計,并制成處理氣量1000～2500 m3·h-1的中試反應裝置。考慮等離子體技術(shù)與吸收法聯(lián)合處理工業(yè)惡臭廢氣,計算設(shè)計篩板吸收塔和填料吸收塔,設(shè)計出篩板塔—填料塔—等離子體反應器三級處理小試裝置。初步進行了篩板塔吸收處理廢氣實驗,吸收塔能有效處理惡臭廢氣,為等離子體反應器做好預處理。3)進行了直流電暈等離子體反應

5、器技術(shù)經(jīng)濟性評估,利用線性外推法計算了氣量1000～2500 m3·h-1惡臭廢氣脫除電源功耗,并比較了脈沖等離子體技術(shù)、催化燃燒法的技術(shù)經(jīng)濟指標,證明直流電暈等離子體技術(shù)有很強的技術(shù)優(yōu)越性。4)對不同條件下(氧化氛圍、還原氛圍等)惡臭物質(zhì)的降解產(chǎn)物進行了初步分析,并結(jié)合不同學者在機理研究方面的成果,探討了氧化及還原氛圍下硫化氫在直流電暈自由基簇射作用下的降解機理:建立了反應器動力學模型,得到污染物濃度C、氧化速率常數(shù)kd和能量密度P/