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济南三槐化工实验室废气处理方案
一、工艺简介:
        因原设备为实验室废气处理方案,先改为处理含有粉尘的有机废气;因此需要增加:“微纳米气泡发生装置+高效动态拦截设备+UV光氧净化设备”,从而彻底的将有机废气处理,已达到达标排放的要求。

二、实验室废气处理方案
净化原理简介:
        微纳米气泡净化工作原理。微纳米气泡粒子能量来源如下五个方面:
        1.电离能:氧气经过电离后生成部分氧离子,并形成等离子体,当电离作用消失后,氧等离子体消失,转变成活性氧气团,主要包括臭氧离子团(O32-、O3-)、臭氧分子团(O3)、氧离子团(O22-、O2-)、氧分子团(O2)等,这些活性氧气团具有非常高的电离能,经过气体切割后,各种离子团和分子团分离,切割动能转变为气泡能级跃迁能量,在各个气泡中表现为电离能提高,达到可以随时产生氧化作用的高能级,可以氧化一切接触到的物质。

        2.
实验室废气处理方案高速动能
气泡是经过水对目标气体离心切割吸入作用产生的,切割后产生水气混合液体,气泡伴随着切割水溶液在蜗旋加速系统中加速运动,由于蜗旋加速系统的特点是进水总量与喷射出水总量相等,而进水口管径远远大于出水口径,所以出水口的水溶液流速将大幅度提高:L1S1=2L2S2    S1=πd12/4   S2=πd22/4    其中:L1为进水口水溶液流速,S1为进水口截面积,d1为进水口直径,L2为出水口水溶液流速,S2为出水口截面积,d2为出水口直径。

       则出水口水溶液流速L2计算如下:L2=L1d12/2d22    蜗旋加速系统的进水口直径d1=G1/2   蜗旋加速系统的出水口直径d2=G1/16   则 L2=64L1                                           
一般进水口流速L1的选定范围为4—10米/秒,最高为20米/秒,因此出水口流速L2的增速范围为256—640米/秒,最高出水口流速可以达到1280米/秒。
当活性氧气泡流速达到256米/秒以上后,气泡就具有了非常高的动能,这种动能足以在有效传输距离(发生断裂化学键和共价键的传输距离)中打破任何污染物与水分子之间的共价键连接和污染物内部的化学键连接,实现水质净化还原和对污染物的氧化降解,一般有效传输距离为0.5—0.8米;当活性氧气泡流速达到640米/秒甚至更高时,活性氧气泡被压缩得更小,气泡拥有的动能将倍增,在水中的有效传输距离将提高到3米以上,进一步提高了气泡对污染物的氧化降解作用率和对废气净化的作用。

        3.分子间能:任何分子之间都存在分子间的作用力,称为分子间能。切割后形成的气泡伴随着切割水溶液在蜗旋加速系统中加速运动,在加速运动中来自外部的压力逐渐增高,气泡因外部压力增高而逐渐压缩,活性氧分子间距逐渐缩小,因此导致分子间作用力越来越强,分子间能逐步提高,到含有气泡的水溶液喷射之前,气泡因压力的作用压缩到最小,气泡直径压缩到5微米到几个纳米,分子间能蓄积达到最高,气泡破裂后活性氧分子自由热运动增强,可以随时加入到水分子共价键中成为溶解氧,也可以随时断裂其他物质与水分子形成的共价键,氧化其他物质。

        4.爆炸能:活性氧微纳米气泡进入水中后产生三种变化,第一种为气泡破裂,活性氧以分子态溶解于水中成为溶解氧;第二种为气泡融合成为大分子气泡,随着气泡不断融合壮大,气泡将上升出水面;第三种为气泡保持原态在水中横向、向下、向上运动,4—5小时后才能上升到水面,在这个过程中发挥氧化降解和净化水的作用。
我们所说的气泡破裂爆炸能是指第一种情况,活性氧微纳米气泡进入水中后,因气泡内部压力比较高导致气泡壁具有比较高的张力,发生碰撞或其他条件导致气泡破裂,气泡壁的张力作用将释放巨大的爆炸能量,这种爆炸能量可以促使活性氧分子溶解于水,同时可以破坏污染物与水的共价键连接,也可以破坏污染物内部的化学键连接,活性氧同时发挥作用,完成氧化降解污染物和净化废气。

       5.结合能:活性氧微纳米气泡进入水中后发生第二种变化即气泡融合成为大气泡时,由于气泡融合导致气泡壁表面张力下降,融合的气泡将释放较大的气泡结合能,这种结合能可以导致气泡周边的污染物与水之间的共价键结合破裂,使气泡中的活性氧对污染物产生氧化降解作用和活性氧分子在水中的溶解作用。

       以上五种能量在活性氧微纳米气泡中共存,五种能量结合后使活性氧气泡拥有超高的粒子能量。活性氧微纳米气泡的运动是由气泡自身能量引发的,气泡在高速运动中使液体被加热到可以随时发生化学反应的临界状态,其中化学反应将以我们不能想象的、也不能从物理的角度推测的速度发生,从而可以对水中任何污染物发挥氧化作用,达到氧化降解污染物和净化水质目的。这种高能氧气泡或分子团以溶液喷雾的方式喷洒到空气中,因活性氧气泡具有超高的能量,能够捕集空气中的各种污染物,并对污染物氧化降解,净化空气根据微纳米气泡产生的能量。



       2动态拦截系统:动态滤油盘主要由上部机架、驱动电机、传动系统、网板和链条、下部框架、冲洗水系统、集污槽。动态拦截设备工作原理如下:

       受电机驱动,运输皮带带动与之相连接的网板,网板高速旋转,利用网板旋转将废气中的颗粒物及气溶胶拦截下来,通过压力水冲洗,将网板上的污物冲入冲渣槽内达到净化废气的目的。
在进口处设有动态拦截扇特别装置,由于拦截扇的旋转运动,与颗粒物及气溶胶发生机械碰撞,从而被阻留,捕集;在离心力的作用下,洒落到拦截扇圆筒边沿堆积,在冲洗作用下流入积污池。
动态拦截回收颗粒物及气溶胶的净化原理,是纯物理性的,主要由金属网盘在高速电机的带动下完成。金属网盘运动方向与油烟流动方向垂直相交,所产生的风阻很小,在达到净化目的的同时,也保证良好的抽排效果。 金属网盘的高度转动,形成了具有一定间隙的屏蔽,如果屏蔽采用的是钢板,则无论如何旋转都无法使颗粒物及气溶胶通过,但是随着屏蔽上的间隙的出现,颗粒物及气溶胶因为网盘后面的负压,会通过间隙,当通过间隙的时候,由于网盘的速度很快,大的颗粒来不及通过就被阻挡下来;当颗粒物及气溶胶被机械屏障拦截时,旋转净化盘高速旋转产生的离心力,在冲洗作用下流入积污池,从而将颗粒物及气溶胶进行回收。

         3 UV光氧催化废气处理设备工艺原理
        光化学利用高强辐照场对恶臭物质的破坏作用和氧对恶臭物质的氧化去除作用来去气体中的硫化氢、氨、甲硫醇、芳香烃等 VOC(挥发性有机物),并利用氧在强辐照下分解所产生的活泼的次生氧化剂来氧化有害物质,辐照场和氧一道,存在着一个协同作用,这种协同作用使该技术对恶臭去除的速率得到7至9 个数量级的增加,即反应速度增加千万至十亿倍。辐射与恶臭气体分子的相互作用可以看作是辐射场(震荡电场)与电子(震荡偶极子)会聚时的一种能量交换。硫化氢等恶臭气体分子在辐照射线的作用下,物质分子的能态发生了改变,即分子的转动、振动或电子能级发生变化,由低能态被激发至高能态,这种变化是量子化的。量子化反应并结合过滤净化、吸附净化等技术达到恶臭气体彻底净化和达标排放的目的。
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