《微波廢水廢氣治理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、1微波催化技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的研究XXX——凱天環(huán)保集團研究院2主要內(nèi)容一、微波技術(shù)簡介二、微波在廢氣廢水治理領(lǐng)域的應(yīng)用三、存在的問題四、發(fā)展方向3一、微波技術(shù)簡介44微波技術(shù)微波技術(shù)是近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重大成就之一,發(fā)展極為迅速。世紀(jì)年代微波開始在化學(xué)領(lǐng)域中得到廣泛研究,并取得了積極效果。而近十幾年來人們已經(jīng)注意到微波在環(huán)境保護領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。對微波加熱機理及其特點,在廢水、廢氣、固體廢棄物的處理,環(huán)保材料的研制,環(huán)境監(jiān)測等方面都進行了廣泛的研究,我們對微波輻射技術(shù)的發(fā)展方向進行了展望,相信微波技術(shù)

2、將會有廣泛的應(yīng)用前景,一旦工業(yè)化可以帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益。5加熱機理微波是一種電磁能?？筛淖冸x子遷移和偶極子轉(zhuǎn)動情況,但不引起分子結(jié)構(gòu)改變,是非離子化的輻射能。一般來說,介質(zhì)在微波場中的加熱有兩種機理,即離子傳導(dǎo)和偶極子轉(zhuǎn)動。在微波加熱的實際應(yīng)用中,兩種機理的微波能耗散同時存在。選擇性加熱工作環(huán)境溫度低穿透性加熱、加熱速度快加熱過程簡便易于自動控制高效節(jié)能的加熱方式特點6二、微波在廢氣廢水治理領(lǐng)域的應(yīng)用7?2.1微波技術(shù)在大氣污染治理中的應(yīng)用2.2微波技術(shù)在水污染治理中的應(yīng)用微波在環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用

3、82.1微波技術(shù)在大氣治理中的應(yīng)用隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,SO2、NOx的排放越來越多。大氣中的SO2是形成酸雨的主要來源,NOx會破壞臭氧層且能形成光化學(xué)煙霧,重金屬和炭微粒等都對人類和整個生態(tài)環(huán)境帶來極大危害9微波高能電離技術(shù)原理：廢氣中除SO2和NOx外,還有大量的N2,H2O,CO2和O2,這些物質(zhì)能被5～20eV之間的電子能電離和激發(fā),形成活性基。微波這種高頻電磁波具有高能性,可激發(fā)和電離N2,H2O,CO2,O2,形成HO·,HO2·,N·,H·活性基和自由電。HO·,HO2·,O·又與S

4、O2和NOx反應(yīng)生成SO3NO2。因此,可以利用微波的高能性直接處理SO2和NOx。D.Martin利用2.45GHz微波直接處理燃煤廢氣中的SO2和NOx,在微波輻射作用下形成的活性基與SO2和NOx結(jié)合,生成SO3和NO2,在水中形成H2SO4和HNO310微波放電直接分解技術(shù)利用微波形成的高頻振蕩電磁場產(chǎn)生高能電子放電直接分解NO為N2和O2微波放電裝置混合煙氣放電分解反應(yīng)112000ppmNO,2%O2,He平衡氣GHSV=3600h?1.以Fe(20%)/NaZSM-5為催化劑微波

5、放電分解NO在480℃達到70%轉(zhuǎn)化率12原理13微波誘導(dǎo)還原技術(shù)NOXN2+O2<420℃微波誘導(dǎo)還原SO2S+O2還原劑NOXN2+O21000℃常規(guī)條件SO2SO3氧化劑溫度較高，1000℃→能耗高設(shè)備耐溫要求高氧化產(chǎn)物對設(shè)備腐蝕性強工藝復(fù)雜、處理成本高溫度較較低，420℃以下極大降低了能耗將SO2還原成S單質(zhì)工藝簡單增加了經(jīng)濟效益14以活性炭為還原劑活性炭表面的某些點位能與微波發(fā)生強烈的相互作用,使微波能轉(zhuǎn)化為熱能,從而使表面點位選擇性快速加熱至很高溫度。在這些點位附近發(fā)生微波誘導(dǎo)催化反應(yīng)

6、Cha公司和懷俄明州大學(xué)使用該技術(shù)同時誘導(dǎo)還原SO2和NOX,達到95%以上脫硫率華北電力大學(xué)600mg/m3NO、2000mg/m3SO2的模擬煙氣在470℃，脫硫、脫硝率可達96%15以尿素或碳銨為還原劑中山大學(xué)微波-SCR技術(shù)研究模擬煙氣：NOX、SO2和水蒸汽、空氣混合(化學(xué)方法配置)，使用碳銨或尿素為NH3源和分子篩為載體SO21500mg/m380％轉(zhuǎn)化率NOx170mg/m382.35％轉(zhuǎn)化率16技術(shù)特點裝置簡單、一次性投資小、操作簡單、使用壽命長由于不使用催化劑,不存在催化劑失活和

7、中毒等問題煙氣溫度不受限制，只要選擇合適的吸波物質(zhì)作為載體或者強吸波性地還原劑（活性炭）任何煙氣溫度進去反應(yīng)器均可將NOX還原為N2，將SO2還原成S單質(zhì)，清潔技術(shù)，無二次污染使用活性炭（活性焦）為還原劑時，避免了傳統(tǒng)NH3-SCR技術(shù)帶來的二次污染，和安全性問題，同時也避免了設(shè)備腐蝕問題脫硫工藝為干法脫硫，減少廢水排放，同時副產(chǎn)物為經(jīng)濟價值高的S選擇良好的吸波物質(zhì)，可實現(xiàn)加熱過程高效節(jié)能，同時加熱過程簡便易于自動控制17微波誘導(dǎo)氧化法活性炭吸附-微波輻射解吸法微波與其他技術(shù)的結(jié)合使用吸波物質(zhì)吸附

8、污染物+吸波物質(zhì)微波輻射微波降解敏化劑微波輻射微波降解廢水2.2微波技術(shù)在水污染治理中的應(yīng)用方法：18①敏化劑+hv→ecb-+hvb+微波催化反應(yīng)階段氧化降解反應(yīng)階段有機物+·OH→H2O+CO2反應(yīng)機理19優(yōu)點實用范圍廣、處理效率高、極少有二次污染、氧化速率快缺點需要高溫、高壓,對于難降解氧化的有機物,條件則更為苛刻,不適應(yīng)實際的工業(yè)生產(chǎn)濕式氧化法優(yōu)點設(shè)備占地面積小操作簡單運行費用低高效節(jié)能微波催化濕式氧化法實驗裝置圖20格柵集水池高位水槽2微波反應(yīng)器沉淀池過濾池清水高位水槽1