Tagħmir ta' Assorbiment
Il-metodu ta' assorbiment juża solventi ta'-volatilità baxxa jew mhux-volatili biex jassorbi l-VOCs, sussegwentement jisseparahom abbażi tad-differenzi fil-proprjetajiet fiżiċi tal-VOCs u l-assorbenti.
VOC-gass mgħobbi jidħol fit-torri ta' assorbiment mill-qiegħ; hekk kif titla', tiġi f'kuntatt kontra-kurrent mal-assorbenti li jidħol mill-parti ta' fuq tat-torri. Il-gass ippurifikat huwa mbagħad skarikat mill-quċċata tat-torri. L-assorbent, issa mgħobbi bil-VOCs, jgħaddi minn skambjatur tas-sħana qabel ma jidħol fil-quċċata ta 'torri ta' tqaxxir, fejn id-desorbiment iseħħ taħt kundizzjonijiet ta 'temperatura elevata (ogħla mit-temperatura ta' assorbiment) jew pressjoni mnaqqsa (inqas mill-pressjoni ta 'assorbiment). L-assorbent desorbit jiġi kkondensat permezz ta 'kondensatur tas-solvent u rritornat lejn it-torri ta' assorbiment. Il-gass VOC desorbit jgħaddi minn kondensatur u separatur tal-gass-likwidu, u joħroġ mit-torri tat-tqaxxir bħala fluss VOC relattivament pur lest għall-irkupru u l-użu mill-ġdid. Dan il-proċess huwa tajjeb-adattat għall-purifikazzjoni ta' flussi ta' gass ikkaratterizzati minn konċentrazzjonijiet għolja ta' VOC u temperaturi baxxi; taħt ċirkostanzi oħra, huma meħtieġa aġġustamenti xierqa tal-proċess.
Tagħmir ta' Adsorbiment
Meta taħlita ta' fluwidu tiġi ttrattata bl-użu ta' materjali solidi porużi, komponent wieħed jew aktar fil-fluwidu jistgħu jinqabdu minn-u jiġu kkonċentrati fuq-il-wiċċ solidu; dan il-fenomenu huwa magħruf bħala adsorbiment. Fil-kuntest tat-trattament tal-gass ta' skart permezz ta' adsorbiment, is-sustanzi fil-mira huma sustanzi li jniġġsu gassużi, li jikkostitwixxu proċess ta' assorbiment ta' gass-solidu. Il-komponenti gassużi li qed jiġu adsorbiti jissejħu * adsorbati *, filwaqt li l-materjal solidu poruż jissejjaħ * adsorbent *.
Ladarba s-superfiċje solida tkun adsorbita l-adsorbat, porzjon tal-materjal adsorbit jista' sussegwentement jinqala' mill-wiċċ adsorbent; dan il-fenomenu huwa magħruf bħala desorbiment. Madankollu, wara li l-proċess ta 'assorbiment ikun ipproċeda għal perjodu, l-akkumulazzjoni ta' adsorbati fuq il-wiċċ tikkawża li l-kapaċità ta 'l-adsorbent tonqos b'mod sinifikanti, u b'hekk tonqos milli tissodisfa r-rekwiżiti għal purifikazzjoni effettiva. F'dan il-mument, għandhom jintużaw miżuri speċifiċi biex il-materjal akkumulat jiġi desorbit mill-adsorbent, u b'hekk tiġi restawrata l-kapaċità ta' adsorbiment tiegħu; dan il-proċess jissejjaħ *riġenerazzjoni adsorbenti*. Konsegwentement, f'applikazzjonijiet prattiċi ta' inġinerija ta' adsorbiment, proċess ċikliku-li jinkludi adsorbiment, riġenerazzjoni, u adsorbiment sussegwenti-huwa utilizzat biex ineħħu b'mod effettiv is-sustanzi li jniġġsu mill-gass skartat filwaqt li fl-istess ħin jiġu rkuprati komponenti ta' valur li jinsabu fil-fluss tal-gass.
Tagħmir ta' Purifikazzjoni
Metodi bbażati fuq il-{0}}kombustjoni huma effettivi ħafna għat-trattament ta' flussi ta' gass ta' skart li jkun fihom konċentrazzjonijiet għolja ta' VOCs u komposti b'riħa ħażina. Il-prinċipju sottostanti jinvolvi l-użu ta 'eċċess ta' arja biex jaqbad dawn l-impuritajiet; il-maġġoranza ta' dawn is-sustanzi huma b'hekk ikkonvertiti f'dijossidu tal-karbonju u fwar tal-ilma, li mbagħad jistgħu jiġu skarikati fl-atmosfera b'mod sikur. Madankollu, meta jiġu pproċessati komposti organiċi li fihom il-kloru jew il-kubrit, il-prodotti tal-kombustjoni jinkludu HCl jew SO2; konsegwentement, il-gassijiet ta' wara-kombustjoni jeħtieġu aktar trattament.
Tagħmir għall-Kontroll tat-Tniġġis
Plażma hija gass fi stat jonizzat. It-terminu "plażma" inħoloq mix-xjenzat Amerikan Irving Langmuir fl-1927 waqt li kien qed jistudja l-fenomeni ta' skariku fil-fwar tal-merkurju taħt kundizzjonijiet ta'-pressjoni baxxa. Plażma tikkonsisti f'numru kbir ta' elettroni, atomi newtrali, atomi ta' stat eċċitati-, fotoni, u radikali ħielsa; madankollu, il-ħlas negattiv totali tal-elettroni u l-ħlas pożittiv totali tal-joni għandhom jibbilanċjaw, li jirriżultaw f'newtralità elettrika ġenerali-din hija l-karatteristika li tiddefinixxi "plażma." Il-plażmi juru proprjetajiet konduttivi u jirrispondu għal kampi elettromanjetiċi b'modi li jvarjaw b'mod sinifikanti minn solidi, likwidi u gassijiet; għal din ir-raġuni, ħafna drabi jissejħu "ir-raba' stat tal-materja." Abbażi tal-istat, it-temperatura, u d-densità tal-jone tagħhom, il-plażmi huma tipikament klassifikati f'żewġ kategoriji: plażmi ta'-temperatura għolja u plażmi ta'-temperatura baxxa (inklużi plażmi termali u plażmi kesħin). Plażmi ta'-temperatura għolja għandhom grad ta' jonizzazzjoni li joqrob lejn l-unità, u t-temperaturi tal-partiċelli kostitwenti kollha huma kważi identiċi, u jqiegħdu s-sistema fi stat ta' ekwilibriju termodinamiku; dawn huma primarjament utilizzati fir-riċerka li tinvolvi reazzjonijiet ta 'fużjoni termonukleari kkontrollati. Plażmi ta'-temperatura baxxa, bil-maqlub, jeżistu fi stat ta' non-ekwilibriju termodinamiku, fejn it-temperaturi tad-diversi partiċelli kostitwenti jvarjaw. Speċifikament, it-temperatura tal-elettroni (Te) hija ogħla b'mod sinifikanti mit-temperatura tal-jone (Ti)-spiss taqbeż l-10^4 K-filwaqt li t-temperaturi tal-joni u l-partiċelli newtrali jistgħu jibqgħu relattivament baxxi, li jvarjaw minn 300 sa 500 K. Plażmi ġġenerati permezz ta' proċessi ġenerali ta' skariku tal-gass jaqgħu taħt il-kategorija} ta' temperatura baxxa fil-plażma.
Mill-2013, ir-riċerka fil-mekkaniżmi sottostanti tal-plażmi ta'-temperatura baxxa tissuġġerixxi li l-effetti tagħhom huma primarjament ir-riżultat ta' kolliżjonijiet inelastiċi bejn il-partiċelli. Plażmi ta'-temperatura baxxa huma sinjuri f'elettroni, joni, radikali ħielsa, u molekuli ta'-stat eċċitati. Elettroni ta'-enerġija għolja jaħbtu ma' molekuli (jew atomi) tal-gass, u jittrasferixxu l-enerġija kinetika tagħhom fl-enerġija interna tal-molekuli tal-istat-art (jew atomi); dan il-proċess iqajjem kaskata ta' reazzjonijiet-inklużi eċitazzjoni, dissoċjazzjoni, u jonizzazzjoni-biex iwassal il-molekuli fi stat attivat. Minn naħa waħda, dan il-proċess jaqta' bonds molekulari fil-gass, u jiġġenera molekuli aktar sempliċi u partikuli solidi; min-naħa l-oħra, jipproduċi radikali ħielsa-bħal •OH u H2O2-kif ukoll ożonu (O3), aġent ossidanti qawwi ħafna. F'dan il-proċess kollu, elettroni ta'-enerġija għolja għandhom ir-rwol deċiżiv, filwaqt li l-moviment termali tal-joni jikkontribwixxi biss effett sekondarju jew awżiljarju. Taħt pressjoni atmosferika, il-plażma ħafna mhux-ekwilibriju ġġenerata mill-iskarigu tal-gass għandha temperatura tal-elettroni-tipikament fil-medda ta' diversi eluf ta' gradi Celsius-li hija ferm ogħla mit-temperatura tal-gass (li tibqa' qrib it-temperatura tal-kamra, jew madwar 100 grad ). Diversi tipi ta' reazzjonijiet kimiċi jistgħu jseħħu fi ħdan din il-plażma mhux-ekwilibriju; dawn ir-reazzjonijiet huma ddeterminati primarjament minn fatturi bħall-enerġija medja tal-elettroni, id-densità tal-elettroni, it-temperatura tal-gass, il-konċentrazzjoni ta 'molekuli ta' gass perikolużi, u l-kompożizzjoni ġenerali tal-gass. Din il-kapaċità toffri alternattiva vijabbli biex jiġu ffaċilitati reazzjonijiet li jeħtieġu enerġiji ta’ attivazzjoni għolja-bħat-tneħħija ta’ inkwinanti persistenti fl-atmosfera-u tippermetti wkoll it-trattament ta’ flussi ta’ gass ikkaratterizzati minn konċentrazzjonijiet baxxi ta’ sustanzi li jniġġsu, veloċitajiet għoljin ta’ fluss, u rati ta’ fluss volumetriċi kbar (eż., flussi li fihom komposti organiċi volatili li jniġġsu l-kubrit).
L-aktar metodu komuni għall-ġenerazzjoni tal-plażma huwa l-iskarigu tal-gass. Skarigu tal-gass jirreferi għal proċess fejn mekkaniżmu speċifiku jikkawża li elettron jiġi jonizzat-maqlugħ-minn atomu jew molekula tal-gass. Il-medju gassuż li jirriżulta jissejjaħ "gass jonizzat"; jekk dan il-gass jonizzat jiġi ġġenerat minn kamp elettriku estern u jsostni kurrent konduttiv, il-fenomenu jissejjaħ speċifikament bħala "skarigu tal-gass". Ibbażat fuq il-mekkaniżmu ta 'skarigu sottostanti, in-natura tal-medju tal-gass u s-sors tal-enerġija, u l-ġeometrija tal-elettrodi, il-plażmi tal-iskarigu tal-gass huma kklassifikati b'mod wiesa' fil-kategoriji li ġejjin: ① Glow Discharge; ② Kwittanza tal-Barriera Dielettrika (DBD); ③ Kwittanza-Frekwenza tar-Radju (RF); u ④ Microwave Discharge. Irrispettivament mill-forma speċifika tal-ġenerazzjoni tal-plażma użata, skarigu ta' vultaġġ għoli-invarjabbilment ikun meħtieġ. Dan ir-rekwiżit joħloq riskju potenzjali ta' ark jew xrar elettriku, li jista' jkun perikoluż-preokkupazzjoni sinifikanti peress li r-rimedju ta' sustanzi li jniġġsu gassużi tipikament jobbliga l-operat taħt pressjoni atmosferika.
Photocatalysis u Bijopurifikazzjoni Tagħmir
Il-fotokatalisi hija teknoloġija ta 'reazzjoni avvanzata ddisinjata għal tħaddim f'temperaturi ambjentali. L-ossidazzjoni fotokatalitika tippermetti l-konverżjoni sħiħa ta' inkwinanti organiċi preżenti fl-ilma, fl-arja, u fil-ħamrija fi prodotti mhux-tossiċi u li ma jagħmlux ħsara f'temperatura ambjentali. B'kuntrast, it-teknoloġiji tradizzjonali ta'-inċinerazzjoni b'temperatura għolja jeħtieġu temperaturi estremament għoljin biex jeqirdu b'mod effettiv is-sustanzi li jniġġsu; anke metodi konvenzjonali ta 'ossidazzjoni katalitika tipikament jeħtieġu temperaturi li jilħqu diversi mijiet ta' gradi Celsius.
Teoretikament, sakemm l-enerġija tad-dawl assorbita minn semikonduttur tkun ugwali għal jew akbar mill-enerġija tal-band gap tiegħu, jippossjedi biżżejjed enerġija biex teċita u tiġġenera pari ta' toqob ta' elettroni-; konsegwentement, semikonduttur bħal dan jista 'potenzjalment iservi bħala fotokatalizzatur. Eżempji komuni ta' fotokatalizzaturi-komposti singoli jinkludu diversi ossidi u sulfidi tal-metall-bħal TiO₂, ZnO, ZnS, CdS, u PbS. Kull wieħed minn dawn il-katalizzaturi joffri vantaġġi distinti għal reazzjonijiet speċifiċi u jistgħu jintgħażlu kif meħtieġ fir-riċerka prattika. Pereżempju, is-semikondutturi CdS jippossjedi enerġija relattivament dejqa b'distakk tal-medda, li tallinja sew mar-reġjun qrib-ultravjola tal-ispettru solari, u b'hekk jippermetti utilizzazzjoni effiċjenti tal-enerġija tad-dawl naturali; madankollu, huwa suxxettibbli għall-fotokorrużjoni, li jirriżulta f'ħajja ta 'servizz limitata. B'kuntrast, TiO2 juri prestazzjoni ġenerali superjuri u huwa l-aktar fotokatalizzatur kompost wieħed użat u studjat b'mod estensiv.
