Опрема за апсорпцију
Метода апсорпције користи ниске{0}}испарљиве или не-испарљиве раствараче за апсорпцију ВОЦ-а, а затим их одваја на основу разлика у физичким својствима ВОЦ-а и апсорбента.
ВОЦ{0}}напуњен гас улази у апсорпциону кулу са дна; како се подиже, долази у контакт-контраструјне струје са апсорбентом који улази са врха торња. Пречишћени гас се затим испушта са врха торња. Апсорбент, сада напуњен ВОЦ, пролази кроз измењивач топлоте пре него што уђе на врх торња за уклањање, где се десорпција дешава у условима повишене температуре (више од температуре апсорпције) или смањеног притиска (нижег од апсорпционог притиска). Десорбовани апсорбент се кондензује преко кондензатора растварача и враћа се у апсорпциону кулу. Десорбовани ВОЦ гас пролази кроз кондензатор и гас{6}}течни сепаратор, излазећи из торња за уклањање као релативно чист ток ВОЦ спреман за обнављање и поновну употребу. Овај процес је добро-погодан за пречишћавање гасних токова које карактеришу високе концентрације ВОЦ и ниске температуре; у другим околностима, потребна су одговарајућа прилагођавања процеса.
Адсорпциона опрема
Када се течна смеша третира коришћењем порозних чврстих материјала, једна или више компоненти унутар течности могу бити заробљене-и концентрисане на-чврсту површину; ова појава је позната као адсорпција. У контексту третмана отпадних гасова путем адсорпције, циљне супстанце су гасовити загађивачи, који чине процес гасо{3}}чврсте адсорпције. Гасовите компоненте које се адсорбују називају се *адсорбатима*, док се порозни чврсти материјал назива *адсорбентом*.
Када чврста површина адсорбује адсорбат, део адсорбованог материјала може се накнадно одвојити од површине адсорбента; ова појава је позната као десорпција. Међутим, након што је процес адсорпције трајао одређени период, акумулација адсорбата на површини доводи до значајног смањења капацитета адсорбента, чиме се не испуњавају услови за ефикасно пречишћавање. У овом тренутку, морају се применити специфичне мере за десорбовање акумулираног материјала из адсорбента, чиме се враћа његов капацитет адсорпције; овај процес се назива *регенерација адсорбента*. Сходно томе, у практичним применама адсорпционог инжењеринга, циклични процес-који се састоји од адсорпције, регенерације и накнадне адсорпције- користи се за ефикасно уклањање загађивача из отпадног гаса док се истовремено враћају вредне компоненте садржане у струји гаса.
Опрема за пречишћавање
Методе засноване на сагоревању{0}}су веома ефикасне за третман токова отпадних гасова који садрже високе концентрације ВОЦ и једињења непријатног мириса. Основни принцип укључује коришћење вишка ваздуха за сагоревање ових нечистоћа; већина ових супстанци се на тај начин претвара у угљен-диоксид и водену пару, које се потом могу безбедно испуштати у атмосферу. Међутим, када се обрађују органска једињења која садрже хлор или сумпор, производи сагоревања укључују ХЦл или СО2; сходно томе, гасови након{4}}сагоревања захтевају даљи третман.
Опрема за контролу загађења
Плазма је гас у јонизованом стању. Термин „плазма“ је сковао амерички научник Ирвинг Лангмир 1927. док је проучавао феномене пражњења у пари живе под условима ниског{2}}притиска. Плазма се састоји од огромног броја електрона, неутралних атома, атома побуђеног-стања, фотона и слободних радикала; међутим, укупно негативно наелектрисање електрона и укупно позитивно наелектрисање јона морају да се избалансирају, што резултира општом електричном неутралношћу-ово је дефинишућа карактеристика „плазме“. Плазме показују проводне особине и реагују на електромагнетна поља на начине који се значајно разликују од чврстих материја, течности и гасова; из тог разлога се често називају „четвртим стањем материје“. На основу свог стања, температуре и густине јона, плазме се обично класификују у две категорије: високо{8}}плазма са високом температуром и плазма са ниским-плазмама (укључујући термалну плазму и хладну плазму). Високотемпературне плазме{11}}поседују степен јонизације који се приближава јединици, а температуре свих саставних честица су скоро идентичне, што доводи систем у стање термодинамичке равнотеже; они се првенствено користе у истраживањима која укључују контролисане реакције термонуклеарне фузије. Насупрот томе, плазма{13}}ниских температура постоји у стању термодинамичке не{14}}уравнотежености, при чему се температуре различитих саставних честица разликују. Конкретно, температура електрона (Те) је знатно виша од температуре јона (Ти)-која често прелази 10^4 К-док температуре јона и неутралних честица могу остати релативно ниске, у распону од 300 до 500 К. Плазме које се генеришу преко опште температуре гасног пражњења у процесима ниске температуре плазме2 спадају у категорију ниске температуре2.
Од 2013. истраживања основних механизама плазме на ниским{1}}има сугеришу да су њихови ефекти првенствено резултат нееластичних судара између честица. Плазма-ниских температура је богата електронима, јонима, слободним радикалима и молекулима побуђеног-стања. Високоенергетски-електрони се сударају са молекулима гаса (или атомима), преносећи њихову кинетичку енергију у унутрашњу енергију молекула (или атома) основног-стања; овај процес покреће каскаду реакција-укључујући ексцитацију, дисоцијацију и јонизацију-и на тај начин доводи молекуле у активирано стање. С једне стране, овај процес цепа молекуларне везе унутар гаса, стварајући једноставније молекуле и чврсте честице; с друге стране, производи слободне радикале-као што су •ОХ и Х2О2-, као и озон (О3), веома моћно оксидационо средство. У целом овом процесу,-електрони високе енергије играју одлучујућу улогу, док топлотно кретање јона доприноси само секундарном или помоћном ефекту. Под атмосферским притиском, високо не{19}}плазма која се генерише гасним пражњењем има температуру електрона-обично у опсегу од неколико хиљада степени Целзијуса-која је далеко виша од температуре гаса (која остаје близу собне температуре, или око 100 степени). У оквиру ове не{25}неравнотежне плазме могу се десити различите врсте хемијских реакција; ове реакције су првенствено одређене факторима као што су просечна енергија електрона, електронска густина, температура гаса, концентрација опасних молекула гаса и укупан састав гаса. Ова способност нуди одрживу алтернативу за олакшавање реакција које захтевају високе енергије активације-као што је уклањање постојаних загађивача у атмосфери-и такође омогућава третман гасних токова које карактеришу ниске концентрације загађивача, велике брзине протока и велике запреминске брзине протока (нпр. токови који садрже испарљива органска једињења загађивача).
Најчешћи метод за стварање плазме је гасно пражњење. Пражњење у гасу се односи на процес у коме одређени механизам изазива јонизацију електрона-одвајање-од атома или молекула гаса. Добијени гасни медијум се назива "јонизовани гас"; ако се овај јонизовани гас генерише спољашњим електричним пољем и одржава проводну струју, феномен се посебно назива „гасно пражњење“. На основу основног механизма пражњења, природе гасног медијума и извора енергије, и геометрије електрода, плазма гасног пражњења се широко класификује у следеће категорије: ① Сјајно пражњење; ② Диелектрично баријерно пражњење (ДБД); ③ Радио-фреквентно (РФ) пражњење; и ④ Микроталасно пражњење. Без обзира на специфичан облик производње плазме који се користи, високонапонско пражњење- је увек потребно. Овај захтев ствара потенцијални ризик од електричног лука или варничења, што може бити опасно-што представља значајну забринутост с обзиром на то да санација гасовитих загађивача обично захтева рад под атмосферским притиском.
Опрема за фотокатализу и биопречишћавање
Фотокатализа је напредна реакциона технологија дизајнирана за рад на собним температурама. Фотокаталитичка оксидација омогућава потпуну конверзију органских загађивача присутних у води, ваздуху и земљишту у не-токсичне и безопасне производе на собној температури. Насупрот томе, традиционалне технологије спаљивања на високим{3}}има захтевају изузетно високе температуре да би ефикасно уништиле загађиваче; чак и конвенционалне методе каталитичке оксидације обично захтевају температуре које достижу неколико стотина степени Целзијуса.
Теоретски, под условом да је светлосна енергија коју апсорбује полупроводник једнака или већа од енергије његовог појасног појаса, он поседује довољно енергије да побуди и генерише парове електронских-рупа; сходно томе, такав полупроводник потенцијално може послужити као фотокатализатор. Уобичајени примери једно-сложених фотокатализатора укључују различите металне оксиде и сулфиде-као што су ТиО2, ЗнО, ЗнС, ЦдС и ПбС. Сваки од ових катализатора нуди различите предности за специфичне реакције и може се одабрати по потреби у практичним истраживањима. На пример, полупроводнички ЦдС поседује релативно уску енергију појасног појаса, која је добро усклађена са -ултраљубичастим регионом сунчевог спектра, чиме се омогућава ефикасно коришћење природне светлосне енергије; међутим, подложан је фотокорозији, што резултира ограниченим веком трајања. Насупрот томе, ТиО2 показује супериорне укупне перформансе и представља најшире коришћени и опсежније проучаван једно-фотокатализатор са једним једињењем.
