华烯环保
井喷式爆发的VOCs市场，召唤出了巨细不一、良莠不齐的管理公司，至于管理技能，也算是重温了“百家争鸣、百家争鸣”的盛况。在VOCs管理这件事上，南北方仍是有必定的默契。毫无疑问，活性炭吸附、光催化氧化与低温等离子技能绝对妥妥得承包VOCs管理市场份额的前三甲，但光环笼罩下的暗影更值得注意。
日前，由山西省环保厅发布的《山西省工业涂装、包装印刷、医药制作职业挥发性有机物操控技能攻略》，对低温等离子与光催化氧化技能提出以下明确要求：
（1）管理设备的风量依照最大废气排放量的120%进行设计。低温等离子体技能或光催化技能独自运用时，仅适用于处理低浓度有机废气或恶臭气体；管理功率要求更高时，应选用多种技能的组合工艺。关于含油雾、漆雾或颗粒物的废气，应装备高效过滤等适宜的预处理工艺。
（2）应首先明确废气组分中最大或许的化学键键能。运用低温等离子体技能的，需给出处理装置设计的电压、频率、电场强度、安稳电离能等参数，一起出具所用电气元件的出厂防爆合格证；运用光催化氧化技能的，需给出所用催化剂种类、催化剂负载量等参数，并出具所用电气元件的防爆合格证与灯管发射185nm波段的占比状况检验证书。
（3）应尽量延伸废气在装置中的反响停留时间，并配备臭氧催化分化单元。
在VOCs圈子里混久了的朋友，都会对下面两张原理图很麻痹。在此，小编更想用自己的理解及部分数据来解读下这两种技能。
低温等离子技能：
电场激宣布的电子、自由基、激起态分子（首要是O3等）等活性物质，是低温等离子体技能净化有机废气的关键。VOCs组分化离的难易程度，一方面取决于电子的能量，另一方面还取决于分子中化学键的键能。电子在放电过程中获得的能量首要集中在2~12eV之间，而VOCs分子分化所需求能量刚好均在这个区域内。
等离子原理：
1，目前，发作低温等离子体的常用办法是电晕放电和介质阻挠放电。
电晕放电，是在大气压或高于大气压条件下，运用电极表面曲率半径很小的电极，如针状电极或细线状电极，由于放电空间电场不均匀，使电离过程首要局限于部分电场很高的电极邻近，特别是发作在曲率半径很小的电极邻近或薄层中，并伴随显着光亮的放电现象，一般都发作在高电压（大于5kv）和较高频率（20～40kHz）条件下。
介质阻挠放电，是绝缘介质掩盖在电极上或者悬挂在放电空间中的一种气体放电。当在电极上施加足够高的沟通电压，电极之间的气体发作电离，而电极间的介质能起到储能作用，限制放电电流的自由增长，进而发作很多细丝状、延时极短的脉冲微放电，均匀安稳地充溢整个放电间隙，一起能按捺级间火花或弧光的发作。
选用介质阻挠放电方法的等离子体反响器，一般都选用陶瓷、石英等防腐蚀介质材料，电极与废气不直接触摸，然后能够必定程度避免设备腐蚀问题。而电晕放电技能（或针尖放电式）一般是气体与电极直接触摸的，即便经过的气体没有腐蚀性，但等离子体中的活性强氧化物质（如臭氧）也或许腐蚀电极。相对而言，选用介质阻挠放电方法比电晕放电方法（如针尖放电）更安全。
值得注意的是，低温等离子体技能首要是将有机分子中的化学键打断，但尚未能彻底将有机物矿化成CO2和H2O。以某管理项目为例，非甲烷总烃的去除率仅为45%，而恶臭的去除率可达93%。这首要是由于非甲烷总烃经过处理后，大分子变成小分子，用色谱法检测仍然体现为非甲烷总烃；而分化过程中发作的部分异味副产物（如臭氧等）亦会对恶臭的去除率有必定影响。
因此，正派的低温等离子体技能供货商，一般还会在等离子反响器前装备预处理体系，有用去除废气中的粉尘和水分，而且也会在反响器后再装备后处理体系，延伸废气与活性物质的反响时间，一起对剩余的活性物质（首要是臭氧）进行分化消除。
2，以小编的理解，高压电源就是低温等离子技能的核心。电压和频率是电源能量输出的两个重要参数。
气体中呈现的自由电子只要从必定强度的电场中获得能量成为高能电子，然后才能与气体分子发作磕碰，将能量传递给该分子，使该气体分子的外层电子脱离核的束缚，然后发作更多的自由电子和带正电的离子。
频率的进步会增加单位时间内部分放电的均匀脉冲个数，放电的重复率增加。但研讨结果表明，当电压必定时，污染物的去除率随频率的进步先增加后减小。在实际应用中，应充分考虑电源与等离子体反响器的匹配联系，并充分考虑谐振带来的影响。
光催化氧化技能：
光催化氧化技能，首要利用光敏催化剂在必定量的光照耀下激起发作的电子-空穴对，与吸附在催化剂面积的溶解氧和水分子等发作作用，进而发作˙OH与˙O2-等强氧化性自由基，再经过与污染物的羟基加和、取代、电子搬运等方法矿化，终究完成VOCs的降解。说白了，光催化氧化反响所需的能量首要来源光照能量。
光氧原理：
1，TiO2具有较高的化学安稳性和催化活性，且价廉无毒，所以是目前最常用的光催化剂之一。其常用的晶型结构有2种：锐钛矿型和金红石型。金红石型相对更安稳，即便在高温的状况下也难以发作分化和转化。而且金红石型TiO2的禁带宽度为3.0eV，而锐钛矿型TiO2的禁带宽度是3.2eV，也就是说，引发锐钛矿型TiO2进行光催化反响所需的光能量需大于3.2eV，金红石型TiO2仅需大于3.0eV。关于锐钛矿型TiO2，紫外光的激起波长需求小于387.5nm。
2，顾名思义，光催化氧化技能，那必定得有“光”和“催化剂”一起作用才行。
关于光，有两个参数：波长与光强。只要吸收了必定波长范围内的光，TiO2催化剂才能够战胜其禁带的能量，在其表面会发作电子-空穴。研讨结果表明，短波长的紫外光，尤其是在185~254nm，更有利于生成更多的˙OH，然后加快光催化反响活性。而表明单位时间内、经过单位横截面光能巨细的光强，直接决议了紫外光所供给的总能量是否足以使周围的TiO2全部参与到反响中来。所以，光催化过程中要保证反响器内布光均匀且紫外光达到必定强度。
关于催化剂，其活性组分首要是TiO2。其颗粒粒径越小，尤其是纳米级，比表面与反响面就越大，电子-空穴的简略复合率就小，光催化活性也就高；若在TiO2中掺杂金属或非金属粒子，还可拓宽其可接受的光照耀响应范围；由于锐钛矿型具有强吸附氧气能力，金红石型具有较高的光利用率，二者的混晶型物质在光催化功能方面的体现要比单一晶型物质要好。其它影响光催化活性的要素还包括，孔隙率、均匀孔径、表面电荷、焙烧温度、纯度等。
水蒸气也是在光催化反响不可忽视的要素。由于水分子供给了可俘获空穴的羟基，进而发作自由基˙OH，反响中适量的水蒸气有利于反响的进行，但如果水蒸气过多，会在TiO2表面发作竞赛吸附，反而不利于光催化的进行。
此外，废气的初始浓度和在反响器内部的停留时间，也直接影响光催化氧化技能的去除作用。从目前的实验室数据结果看，在各条件优化后的状况下，处理浓度10mg/m3的甲醛需要30min才能达到70%的去除功率。
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