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1、,超氧微纳米气泡在废气治理上的应用,主讲人：王保生中国纺织工程学会环保专业委员会副主任,认识微纳米气泡,螺旋桨叶片在高速旋转时叶片边缘产生的微纳米气泡,被微纳米气泡腐蚀的螺旋桨叶片,首先用个生活中的实例做个说明,让大家认识一下微纳米气泡!,一,微纳米气泡简介,一,微纳米气泡简介,3.1,3.2,3.3,一,微纳米气泡简介,一,微纳米气泡简介,4.微纳米气泡的空化效应,一,微纳米气泡简介,一,微纳米气泡简介,6、微纳米气泡的特性,一,微纳米气泡简介,6.1比表面积大,一,微纳米气泡简介,6.2上升速度慢,一,微纳米气泡简介,6.3自身增压溶解,一,微纳米气泡简介,6.4表面带电,一,微纳米气泡简
2、介,6.5.产生大量自由基,一,微纳米气泡简介,6.6传质效率高,一,微纳米气泡简介,一,微纳米气泡简介,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,1、工艺流程图,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,2、单筒双级设备构造图,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,3、处理有机废气(VOCs)的过程,一,微纳米气泡简介,4、处理有机废气(VOCs)的主要反应机理,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,一,废气排放标准方面,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机
3、废气处理系统简介,一,废气排放标准方面,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,由于微气泡溃灭，在局部地点形成瞬间高温，高分子化合物发生解链反应如烃类解链生成自由基和自由原子：RHR+H 非极性、易挥发溶质的蒸汽也能直接热分解如CC14：CC14CC13+C1 CC13CC12+C1 水蒸气解离产生H202等强氧化物，系统中加入的臭氧，通过这些强氧化物，又进一步氧化废气中的有机物，反应如：CH30H+H202 HCO0H+H2O HCOOH+H2O C02+H2O+H2 最终使有机物分解、氧化成溶于水或低粘度的物质、二氧化碳，达到降解的目的。,一,废气排放标准方面,一,废气排放标准方
4、面,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,微气泡溃灭时，会产生局部的高浓度游离状态的OH、H、O等自由基，并产生高压和微射流，产生强烈的剪切力，使大分子主链上碳键断裂，产生自由基。因自由基的强氧化性反应，实现降解。例如，OH非常活跃，能脱去有机分子(如烃类物质)上的一个氢，形成R自由基，R能被进一步氧化成RO2，RO也是强氧化剂，这样自由基不断产生不断氧化，大大增强了空化的氧化效率，部分反应如下:RH+OHR+H20 R+O2RO2 ROO+RHR+HO2 RH+O2 R+HO2 RH+H02 R+H2O2 随着反应的继续，烃基过氧化物不断分解，并与新的烃分子或自由基作用，并一步氧
5、化生成中间产物。如醇和酮，反应如下：RRCH-00H RRCHO+OH RRCH0+RHRRCH0H+R,一,废气排放标准方面,一,废气排放标准方面,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,超临界水氧化（Supercritical Water Oxidation，简称SCWO）：水的临界点是温度374.3、压力2.05MPa，如果将水的温度、压力升高到临界点以上，即为超临界水，其密度、粘度、电导率、介电常数等基本性能均与普通水有很大差异，表现出类似于非极性有机化合物的性质。超临界水氧化是通过氧化作用将有机物完全氧化为清洁的H2O、CO2 和N2 等物质，S、P等转化为最高价盐类稳定化
6、，重金属氧化稳定固相存在于灰分中，将有机物快速转化为CO2、H2O、N2 和其他无害小分子。在微气泡溃灭过程中，形成超临界水，有利于提高大多数化学反应速度，例如低挥发性溶质如对硝基苯乙酸酯在瞬时超临界水相的反应如图：,4.4 超临界水氧化,一,废气排放标准方面,一,废气排放标准方面,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,实验研究表明，在超临界水环境下，羟基自由基氧化降解苯酚的机理如下：首先苯酚在OH 的作用下被氧化为对苯二酚或邻苯二酚；然后继续被氧化为醌类化合物，之后开环形成脂肪酸(如丁烯二酸和乙酸)，最终降解为二氧化碳和水。反应过程如下：,一,废气排放标准方面,一,废气排放标准方
7、面,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,5、处理有机废气(VOCs)的最终结果 最终将有机物（VOCs）转化为CO2、H2O、N2 和其他无害小分子，以及一部分固体颗粒物。,一,废气排放标准方面,一,废气排放标准方面,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,6设备运行项目对比,一,废气排放标准方面,一,废气排放标准方面,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,7、设备运行现场实例,一,废气排放标准方面,一,废气排放标准方面,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,8、相关检测数据8.1双级处理处理VOCs的效率实例:(192-15.6)/192x100%=92%,一,废气排放标准方面,一,废气排放标准方面,二,基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统简介,8.2双级处理处理苯、甲苯、二甲苯、VOCs的效率都在90%以上,一,废气排放标准方面,一,废气排放标准方面,结 语,一,废气排放标准方面,一,废气排放标准方面,结 语,据了解此基于超氧微纳米气泡技术的有机废气处理系统,可以实现,谢谢！13439308113,王保生中国纺织工程学会环保专业委员会副主任,2023/11/5,
