低温等离子体技术及其在VOCs处理中的应用

低温等离子体技术及其在VOCs处理中的应用Ξ林云琴1,林和健2,王德汉1(1.华南农业大学资环学院环境科学与工程系,广州,510642;2.广州市中绿环保有限公司,广州510655)摘要:低温等离子体是一种处理VOCs的高新技术,着重介绍低温等离子体技术及其在处理VOCs中的现状和优势,指出完善技术机理、优化设备参数、降低能耗、开发大型处理设备是今后研究的方向。关键词:低温等离子体;VOCs;应用中图分类号:X51文献标识码:A文章编号:(K)05259(原1002-1264)(2005)05-0026-04AdvancedColdPlasmaandItsApplicationinTreatmentofVOCsLINYun2qin1,LINHe2jian2,WANGDe2han1(1.DepartmentofPaper-makingandEnvironmentalEngineering,SouthChinaUniversityofAgriculture,Guangzhou510642,China;2.SinoEnvironmentEngineeringCo.Itd,Guangzhou510655,China)Abstract:ThepaperdescribedthestatusoftheVOCstreatment,thetheoryandadvantagesofcoldplasmaintreat2ingVOCS.Italsopointedoutthatitwasnecessarytodevelopthistechnology,especiallytoproducethecommercialproducts.Itpredictedsomeaspectsofstudyinfuture,suchasfurtherstudyonthemechanism,optimizingthepa2rameter,decreasingtheenergyconsumptionandtheappropriatedeviceforindustry.Keywords:coldplasma;VOCs;application人口、资源、环境是构成人类生态系统的基本要素。近百年来,全球经济的迅速发展和人口的剧增给环境带来越来越大的压力,各种污染问题层出不穷,由于污染物可以在生物圈中停留相当长的时间,并且发生扩散和漂移,因此采取有效措施治理环境问题迫在眉睫。近年,全球也已经涌现出许多治理环境问题的高新技术,如超声波、光催化氧化、等离子体、微波等,其中等离子体作为一种高效、低能耗、操作简单的环保新技术用以处理有毒及难降解物质,是近来研究的热点。低温等离子体已经被用于超细颗粒生产、废气处理、冶金提炼、刻蚀和材料表面处理等,它们当中许多已实现了工业化[1]。但是利用低温等离子体处理挥发性有机废气并实现工业化的却极为鲜见。本文全面论述了低温等离子体处理VOCs技术,及该技术在国内外商业化应用的现状,分析存在的问题,并指出该技术今后的研究发展方向,以期引起国内同行的共鸣。1挥发性有机物(VOCs)处理技术现状1.1VOCs的定义和来源挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds,VOCs),一般指在标准状态下,其蒸汽压大于13.33Pa以上的有机化合物[2]。VOCs主要来源于:石油化工(包括塑料、橡胶、胶片)、印刷、粘结、涂料和其他一些工艺,油漆、印刷、橡胶和塑料制品成型、感光胶片和显象管涂抹等生产过程中也要使用大量的有机溶剂,这些有机溶剂主要为烃类、芳烃类、脂类、醇类、酮类等有机污染物。1.2VOCs处理现状传统处理VOCs的方法主要有:吸收法、直接燃烧法、催化燃烧法、生物法、回收污染物法和光催化法,它们的特点如下:(1)吸附法去除效率高、净化彻底、能耗低、工艺成熟、易于推广,但如果再生的液体不能回用,这些液体必须进行处理,不仅可能造成二次污染,而且增加许多处理成本,另外当废气中有气溶胶或其他杂质时,吸附剂易失效。(2)直接燃烧法工艺成熟,在适宜的温度和保留时间下,处理率可达99%,但能耗高,投资大,易氧化空气中的N2。(3)催化燃烧法处理率在90%～95%,只针对特定类型的化合物反应,能耗高、投资大(需贵重金属做催化剂)、催化剂易中毒、可能产生二口恶口英[3]。(4)生物法主要是湿地过滤、生物过滤等,该法能耗低,但设备62第18卷5期2005年10月城市环境与城市生态URBANENVIRONMENT&URBANECOLOGYVol18,No.5Oct.2005Ξ基金项目:广州市环卫局垃圾中转站臭气处理工程项目(2004-01-08)收稿日期:2005-01-22;修订日期:2005-08-16重占地大,系统弹性小,需后处理受污染的生物群,如果连续进气