准分子光源基础介绍-课件

准分子光氧化工艺准分子光氧化工艺用于用于VOCs和恶臭气体治理的新型技术和恶臭气体治理的新型技术用于VOCs和恶臭气体治理的新型技术VOCs是挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds）的英文缩写，世界卫生组织对其定义为：熔点低于室温、沸点范围在50260之间的有机化合物(WHO,1989)。VOCs是是 PM2.5 和臭氧形成重要前体物质，具备严重的环境和人体毒性。和臭氧形成重要前体物质，具备严重的环境和人体毒性。常见的VOCs有甲醛、甲苯和二甲苯等。VOCs具备光化学活性，排放到大气中是形成PM2.5和臭氧的重要前体物质，增强温室效应，在环境中具有累积性和持久性。研究表明，不同地区的大气中半挥发或不挥发的有机物在PM2.5细粒子中占比达20-40%左右，还有部分大气细粒子由VOCs转化而来。除环境毒性外，大部分VOCs还具备直接人体毒性，长期居住在VOCs污染的室内可引起慢性中毒、内分泌失调，苯和二甲苯还能损害人体免疫系统，引发白血病。VOCs的定义及危害的定义及危害VOCs是挥发性有机化合物(volatileorganic强制性国家政策法规及更多的地标强制性国家政策法规及更多的地标v20152015年国家密集出台了多项大气治理的年国家密集出台了多项大气治理的法律法规，被称作史上最严环保法规，法律法规，被称作史上最严环保法规，各地方根据行业及地方环保现状出台了各地方根据行业及地方环保现状出台了高于国家标准的地方环保法规。高于国家标准的地方环保法规。强制性国家政策法规及更多的地标2015年国家密集出台了多项大列入国家减排要求列入国家减排要求v国务院正式批复国务院正式批复重点区域大气污染防治重点区域大气污染防治“十二五十二五”规划规划v挥发性有机物防治挥发性有机物防治首次列入国家减排要求首次列入国家减排要求，2015年全面展开年全面展开v“十三五十三五”期间，期间，VOCs市场规模将主要来自市场规模将主要来自VOCs治理和监测治理和监测设备的销售，市场空间将超过千亿元。设备的销售，市场空间将超过千亿元。重点控制区涉及三区十群47城市v10个地区已开始收排污费：北京，上海，天津，湖南，江苏，安徽，四川，辽宁，浙江，河北列入国家减排要求国务院正式批复重点区域大气污染防治“十二五VOCs现有处理方法选择现有处理方法选择 依据依据VOCs浓度浓度v中浓度低风量，高浓度低风量的工况经气体稀释后仍可用准分子光解技术去除VOCs。VOCs现有处理方法选择依据VOCs浓度中浓度低风准分子光解技术准分子光解技术v光解（Photolysis)是指化合物被光分解的化学反应。v光解作用是有机污染物真正的分解过程，因为它不可v逆地改变了反应分子。vExcimer（准分子）是“ExcitedDimer（受激二聚物）”的缩写，是指混合气体（惰性气体或卤素气体）受到外来能量的激发所引起的一系列物理及化学反应中曾经形成但转瞬即逝的分子，其寿命几十毫微秒。因谐振腔内充入不同的气体的混合物而有不同波长的准分子紫外光产生。准分子光解技术光解（Photolysis)是指化合物被光分准分子紫外光源准分子紫外光源准分子紫外光源技术准分子灯发射的紫外光具有单光谱特性，狭窄的光谱线和单色紫外辐射光谱使得它能用更集中的功率来进行光处理并拓宽紫外线辐射的应用。v通过采用不同准分子气体配比获得不同单色波长（126nm，172nm，222nm或308nm等22种）的高强度的准分子紫外光。v引发传统光源很难或根本不能实现的光化学反应，在国际上被誉为紫外光发生技术领域的一个里程碑。v准分子光处理器克服现有技术瓶颈，以其高能量密度、低反应温度、大反应面积、反应时间短的卓越特性，在微电子、医学、材料科学和环境保护等领域获得广泛和独特的应用。准分子紫外光源准分子紫外光源技术准分子紫外灯与传统汞紫外灯比较准分子紫外灯与传统汞紫外灯比较 光强超大光强超大 靶向精准靶向精准准分子紫外灯准分子紫外灯传统汞紫外灯传统汞紫外灯126126，172172，222,308nm222,308nm等等2222种单种单色波长色波长185185，254nm254nm或或200-200-400nm400nm宽频宽频不同波长可选极大不同波长可选极大拓展应用领域拓展应用领域可选波长少，应用可选波长少，应用受限受限冷光源，无红外，冷光源，无红外，适于热敏材料处理适于热敏材料处理有红外，发热可高有红外，发热可高达达800800o oC C可用波长辐射光强可用波长辐射光强高，毫瓦量级高，毫瓦量级可用波长辐射光强可用波长辐射光强弱，微瓦量级弱，微瓦量级无汞制造，绿色环无汞制造，绿色环保，无二次污染保，无二次污染存在汞二次污染，存在汞二次污染，废旧回收问题废旧回收问题172nm 172nm 准分子灯准分子灯 VS.185nm VS.185nm 低压汞灯：低压汞灯：v毫瓦量级光强，是毫瓦量级光强，是185nm185nm微瓦量级的上千倍；微瓦量级的上千倍；v-O(-O(活性原子氧活性原子氧)产率远高于产率远高于185nm185nm的；的；v被水分吸收产生被水分吸收产生-OH-OH（氢氧自由基）能力更强；（氢氧自由基）能力更强；v灯管用量减少，维护简单灯管用量减少，维护简单左图：左图：配有配有3 3支灯管的支灯管的准分子光源系统准分子光源系统发光图发光图172nm172nm准分子灯光谱准分子灯光谱222nm222nm准分子灯光谱准分子灯光谱汞紫外灯光谱汞紫外灯光谱308nm308nm准分子灯光谱准分子灯光谱准分子紫外灯与传统汞紫外灯比较光强超大靶向精准准分子准分子紫外灯检测报告准分子紫外灯检测报告准分子紫外灯检测报告VOCs解离苯的大键需要近7eV（电子伏特）的能量CO2H2O-O -OHEXCIMER准分子光源准分子光源hv高强度准分子紫外光高强度准分子紫外光新型准分子光解处理设备图解原理新型准分子光解处理设备图解原理VOCs解离苯的大键需要近7eVCO2H2O-O-O准分子光解废气处理设备准分子光解废气处理设备v该处理系统配置了国际上最新一代紫外光源-准分子光源,其高能光子足以打开自然界绝大多数分子键，光强可达传统紫外灯的上千倍，彻底克服现有光解/光催化技术瓶颈，能高效光解废气如：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物、VOC类、苯、甲苯、二甲苯等有机污染物；v废气中氧和水分子在准分子真空紫外作用下，生成的O活性氧原子和OH氢氧自由基等活性基团浓度可达传统紫外灯生成的数十倍，大分子废臭气污染物被这些高浓度瞬态活性基团强烈氧化，最终被矿化成CO2、H2O等无害或低害产物，从而达到除废除臭目的实现达标排放。准分子光解废气处理设备该处理系统配置了国际上最新一代紫外光源准分子光解废气处理设备基本参数v分普通型和防爆型（ExdeIIC T6）典型规格指标：典型规格指标：v型号：EX-10K型v处理风量：10,000m3/hv风阻：150Pav额定功率：9kWv设备尺寸：W2600D1300H1200mmv风口法兰：D1020H1200 mmv设备材质：SUS304，1.5/3.0mmv毛重：400kgv供电：AC380V/50Hz，三相四/五线准分子光解废气处理设备基本参数分普通型和防爆型（ExdeIIVOCs不同处理技术比较不同处理技术比较。工艺路线主要优点主要缺点平均售价运维费用吸附法1.可净化大流量低浓度废气。2.对单一品种废气可回收溶剂。3.运行费用较低。1.吸附剂需补充和再生。2.对温度较高的废气需先行冷却。3.复杂废气需预处理。4.管理不便、安全性差。5.存在二次污染。低较低焚烧法（RTO，RCO）1.对VOC净化率高，可达99%以上。2.可处理各种有机废气，无需预处理，不稳定因素少，可靠性高。3.在废气浓度高、设计条件合理下，可回用热能。1.设备占地面积大。2.处理温度高、耗能大。3.燃烧装置、燃烧室、热回收装置造价高，维修困难。4.处理大流量、低浓度的废气处理耗能大、运行费用高。高高吸收法1.对亲水性溶剂蒸汽用水做吸附剂时，设备费用低、运行费低、安全。2.可用重质油、柠檬酸等吸收苯类废气，净化率高。1.处理速度慢，周期长。2.用水做吸附剂时，需要对产生的废水进行处理。低低低温等离子法 1.反应器阻力低，装置简单，易于操作，占地面积小，使用方便。2.通过前沿陡、脉宽窄(纳秒级)的高压脉冲放电，可促使一些在通常条件下不易进行的化学反应得以进行，在极短时间内完成1.安全问题：处理易燃易爆废气，易引起爆炸。2.结焦物沉淀问题，电极腐蚀问题，电子能量问题3.运行费用高，放电场作用范围小，在高流速、大风量情况下净化效率低，通常只有30-70%4.除水问题中高光催化氧化法1.反应器阻力低，装置简单，易于操作，占地面积小，使用方便。2.运行费用较低，每1000m3/h的风量需要处理的电功率为400600W。3.能处理各种有机废气。1.若使用光触媒，则有催化剂失活和二次污染的问题。2.低压汞灯紫外辐射主波长为254nm以及小部分的185nm，不可调制，不具备可选择性。3.对高键能化学键例如C=O等，不能打开,氧化不彻底。低低EXCIMER光解法1.反应器阻力低，装置简单，易于操作，占地面积小，使用方便。2.能处理各种废气，紫外辐射主波长可调制，具备可选择性。3.准单色光，具有高能量密度、低反应温度、大反应面积、反应时间短的特性。1.核心光电组件需定制，制作要求高，结构复杂。2.部分组件、材料需进口中低VOCs不同处理技术比较。工艺路线主要优点主要缺点平均售价运适用范围：适用范围：VOCs和异味恶臭气体的净化。客户包括：石化炼油厂、化工厂、电子厂、包装印刷厂、表面喷漆涂装厂、涂料/油墨及胶黏剂制造厂、生化医药厂、污水处理厂、垃圾中转站/焚烧发电厂、家具制造厂、机车制造与维修厂、橡胶塑料皮革厂、食品饲料加工厂、造纸厂、金属铸造厂、电镀厂、纺织服装厂、家具厂、烟草厂等产生VOCs、异味、臭味、有毒有害气体的行业。应用行业及其市场占比应用行业及其市场占比适用范围：应用行业及其市场占比应用案例应用案例精细化工厂精细化工厂VOCsVOCs及恶及恶臭气体处理臭气体处理项目名称：嘉兴市项目名称：嘉兴市xx化工有限公司化工有限公司主要生产：各类尼龙柔软剂、增塑剂、橡塑发泡剂、添加剂，医药中间体、染料中间体、消毒剂等产品，年产量达19000吨左右。废气成分：一车间废气：非甲烷总烃,排气筒风量25,000Nm3/h二车间废气：非甲烷总烃,污泥干化恶臭气体,排气筒风量17,000Nm3/h污水池恶臭气体:15,000Nm3/h验收标准：恶臭污染物排放标准(GB14554-1993)，国家大气污染物综合排放标准GB16297-1996应用案例精细化工厂VOCs及恶臭气体处理项目名称：嘉兴市应用案例应用案例 上海石化污水池废气处理上海石化污水池废气处理v上海石化废水加盖上海石化废水加盖Vocs及臭气处理项目：及臭气处理项目：涤纶部聚酯站涤纶部聚酯站&氧化站废气治理氧化站废气治理 处理规模：处理规模：20000m3/h x 2应用案例上海石化污水池废气处理上海石化废水加盖Vocs应用案例应用案例包装印刷行业包装印刷行业项目名称：项目名称：浙江某包装材料厂印刷废气处理项目客户背景：客户背景：该厂为亚洲最大的啤酒瓶标签制作企业，二期工厂有8条凹版印刷生产线主要废气成分：主要废气成分：乙酸乙酯、乙酸丙酯、异丙醇、乙醇、丁酮设计排风量：设计排风量：42,000Nm3/hx5,25,000Nm3/hx3验收标准：验收标准：VOCs排放满足浙江省印刷和包装行业挥发性有机物污染整治规范，污染物去除率均达到90%以上。应用案例包装印刷行业项目名称：浙江某包装材料厂印刷废气处理应用案例应用案例包装印刷行业包装印刷行业检测结果检测结果：第三方检测结果图片入选中华环保联合会案例超低浓度条件下TVocs去除率达到90%。应用案例包装印刷行业检测结果：第三方检测结果应用案例应用案例包装印刷行业包装印刷行业v验收方法：第三方检测机构连续2天（每天取样3次），8个采样口的检测，所有指标达到验收标准，通过环保验收。v项目验收：应用案例包装印刷行业验收方法：第三方检测机构连续2天（每天应用案例应用案例包装印刷行业包装印刷行业v验收数据：vTVocs去除率：97.5%应用案例包装印刷行业验收数据：TVocs去除率：97.5%应用案例应用案例包装印刷行业包装印刷行业v嘉善环境监测站检测：非甲烷总烃达标应用案例包装印刷行业嘉善环境监测站检测：非甲烷总烃达标应用案例应用案例包装印刷行业包装印刷行业v北京劳动保护研究所项目验证结果：总挥发性有机物去除效率97.2%应用案例包装印刷行业北京劳动保护研究所项目验证结果：总应用案例应用案例包装印刷行业包装印刷行业v项目名称：上海XX印刷科技有限公司印刷车间废气处理项目v客户背景：高品质绿色环保热收缩膜及印刷工厂v主要废气成分：甲苯、异丙醇、醋酸乙酯v设计排风量：（十色印刷机生产线）排气筒风量12,500Nm3/hv验收标准：上海市地方标准DB31/872-2015v验收结果：NMHC(非甲烷总烃)去除率：99.5%应用案例包装印刷行业项目名称：上海XX印刷科技有限公司印刷应用案例应用案例表面涂装行业表面涂装行业v项目名称：无锡市xx标牌有限公司喷涂车间废气净化处理v客户背景：集研发、生产、销售和服务于一体的专业标牌生产厂家。主要生产塑料基材、软塑透明树脂、金属、模内复合等标牌和洗衣机顶盖板总成、平衡块、以及塑印、吸音棉等产品。喷涂线产生大量漆雾，异味严重需处理。v废气主要成分：苯、甲苯、二甲苯v废气处理要求：收集率90%,去除率90%v排气筒风量：14,000Nm3/hx4v实际去除率：苯99.9%,甲苯91.9%，二甲苯99.1%应用案例表面涂装行业项目名称：无锡市xx标牌有限公司喷涂车应用案例应用案例-新材料化工行业新材料化工行业v项目名称：无锡XX新材料有限公司搬迁，技改，扩能环保设施三同时废气处理项目v客户背景：高性能特种塑料制品的研发、生产和销售。产品主要分为三大类：聚酰亚胺薄膜系列，聚酰亚胺胶带系列，特种工程塑料系列。其厂区距工业园区管委会约100米，异味刺鼻。“三同时”竣工验收报告内容：应用案例-新材料化工行业项目名称：无锡XX新材料有限应用案例应用案例-新材料化工行业新材料化工行业应用案例-新材料化工行业应用案例应用案例油墨涂料和胶黏剂制造行业油墨涂料和胶黏剂制造行业v项目名称：无锡项目名称：无锡XX涂料化工有限公司涂料化工有限公司v客户背景：国家高新技术企业。主要产品：氟碳树脂及涂料、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚酯卷材涂料、PVDF卷材涂料、涂料用助剂等。v废气主要成份：VOCsv废气处理要求：收集率90%,去除率90%v排气筒风量：38,000Nm3/hv项目检测结果：实际VOCs去除率92%应用案例油墨涂料和胶黏剂制造行业项目名称：无锡XX涂料化工应用案例应用案例肉联厂肉联厂污水臭气处理污水臭气处理项目名称：上海XX肉联厂项目背景：污水臭气废气处理排气筒风量：15,000Nm3/h验收标准：达到GB14554-93恶臭污染物排放标准应用案例肉联厂污水臭气处理项目名称：上海XX肉联厂项目名称：上海XX帘子布有限公司项目背景：工艺废气处理排气筒风量：15,000Nm3/h+15,000Nm3/h+35,000Nm3/h工艺：活性炭吸附脱附一体化、喷淋+准分子验收标准：达到上海市地标应用案例应用案例帘子布废气处理帘子布废气处理项目名称：上海XX帘子布有限公司应用案例帘子布废气处理