基于理论-工艺-设备一体化,本项目在化工行业VOCs低成本高效无害化降解方面取得如下成果:
(1)研发适用于化工VOCs控制的催化材料化工VOCs催化环境恶劣,催化剂易失活。通过对比双金属掺杂、耐热组分包裹活性金属以及耐热组分半包裹活性金属等手段,开发了催化剂抗烧结老化新工艺。(2)研发非平衡态高能离子-催化耦合技术
采用特殊介质阻挡材料、半导体材料等集成非平衡态高能离子发生模块专用电极,将多支电极通过耦合排列的方式,开发出可以产生高密度、大能量、低功耗的非平衡态高能离子发生模块。通过将高温稳定的纳米金属与高介电常数材料结合,使材料失稳,从而增加吸附能力,同时保持非平衡态高能离子的强化功能和纳米催化效果,并对其协同降解VOCs的机理及动力学进行研究。(3)研发准分子光解-催化耦合技术在原有准分子放电灯的基础上提出了一种双/三管式准分子灯,解决了现有准分子放电灯结构单一,无法调节放电间距和放电强度等问题,并通过对其灯内不同激发气氛、气体压强、电源电压、频率等参数进行优化,选择出对化工VOCs具有高降解性能的最佳参数;通过研究催化材料结合方式、耦合机制和适用条件,在准分子光源高效光解VOCs的基础上,避免O3等二次污染的产生,实现化工VOCs的高效无害化降解。(4)研发新型海泡石吸附材料采用酸改性和水热改性等手段研究了改性手段对海泡石孔结构的影响,并通过不同孔结构海泡石对VOCs的静态吸附效果,解析孔结构与VOCs静态吸附量的构效关系;随后对VOCs在海泡石上动态吸附的动力学模型进行研究,并对其吸附机理进行深度剖析。(5)多级耦合无害化降解VOCs控制工艺的研发与应用
研究预处理、非平衡态高能离子、准分子光解、催化材料耦合增效机理和新型海泡石吸附机理,揭示多单元组合参数与系统效能的影响机制,优化组合工艺,建立高效、低成本的VOCs无害化降解装备及工业应用体系,实现低成本下VOCs的高效降解并实施规模化示范应用。