近两年冬春的雾霾天气,成为不少人的心病。关于除雾霾,人们在想各种办法。天津工业大学环境与化学工程学院5名本科生在许世超老师的带领下,在课余开展科研实践,开发出一种挥发性有机物(VOC)废气的净化技术,VOC净化率可达99%以上。由于VOC是导致PM2.5生成的众多元凶之一,同学们计划将该款“除霾利器”推向市场、服务于企业。
VOC类气体
PM2.5主要贡献源之一
据悉,在PM2.5的复杂源中,VOC类气体占比约为10%至15%。而我国喷涂、印刷、锻造、橡胶制备等过程中,都会产生硫化物、甲苯、苯乙烯等VOC类有机废气,是PM2.5的主要贡献源之一。以往,VOC的处理办法是直接燃烧法,但是一般来说,燃烧并不完全,而且过程中还会产生二次污染。其他像催化氧化法、臭氧除臭法、活性炭吸附法、药液喷淋法、生物降解法、等离子法等工艺,在不同程度上存在投资高、运行成本高、处理气量小、工作不稳定、存在二次污染等问题。另外,国外的一些先进环保技术由于专利保护存在技术壁垒,或者设备投资成本高的缺点,往往使中小企业望而却步,限制了有机废气净化治理设备的实际应用,许老师介绍说。
清明节后亮相
高效去除VOC及恶臭味
许老师的研究课题正是这个方向,在本科生的科研实践中,他带领夏一伟等对该研究有兴趣、有能力的同学开始了攻关。“既然一种方法并不稳定,我们就开始尝试将多种处理方法叠加轮番去除。”夏一伟介绍说,首先是过滤方法去除大颗粒,然后采用光分解方法,将大分子断裂成小分子,最后再使用颗粒催化剂的催化方法。
在光分解这个环节的试验过程中,残留气味是判断断开是否彻底的评判标准,由于化学方法测试比较慢,同学们就用“土办法”,收集气体自己亲自闻来评判试验效果,“还是会保护自己的,都是用手扇一点,那味道可不好闻。”夏一伟笑着说。
该款净化设备能高效去除VOC以及各种恶臭味,效率可达99%以上,可适应高浓度、大气量、不同气体的净化处理,并可实现24小时连续工作。目前,设备在学校附近的工厂经过调试后,清明节后正式亮相。
装备长1.5米×宽0.8米×高0.6米,低噪音、无需专人管护、占地面积小,对工作环境要求低,同时具有能耗低、成本低、设备本身无污染的特点,达到国内领先水平。同学们计划进一步推广该设备,服务于京津冀地区,尤其是B类轿车、电动车及配件的喷涂生产线,“有助于企业实现治理目标,节约治理成本,非常有利于地区的绿色经济和可持续发展。”夏一伟说。