Absorbcijos įranga
Absorbcijos metodas naudoja mažo-lakumo arba ne-lakius tirpiklius LOJ absorbuoti, o vėliau juos atskiriant pagal LOJ ir absorbento fizinių savybių skirtumus.
LOJ{0}}pakrautos dujos patenka į absorbcinį bokštą iš apačios; kylant, jis susiduria su prieš-srove susisiekia su absorbentu, tekančiu iš bokšto viršaus. Išvalytos dujos išleidžiamos iš bokšto viršaus. Absorbentas, dabar pakrautas LOJ, praeina per šilumokaitį prieš patekdamas į nuėmimo bokšto viršų, kur desorbcija vyksta esant aukštai temperatūrai (aukštesnei nei absorbcijos temperatūrai) arba sumažintam slėgiui (žemesniam nei absorbcijos slėgis). Desorbuotas absorbentas kondensuojamas per tirpiklio kondensatorių ir grąžinamas į absorbcijos bokštą. Desorbuotos LOJ dujos praeina per kondensatorių ir dujų{6}}skysčių separatorių ir išeina iš šalinimo bokšto kaip santykinai grynas LOJ srautas, paruoštas regeneravimui ir pakartotiniam naudojimui. Šis procesas gerai-tinka dujų srautams, kuriems būdinga didelė LOJ koncentracija ir žema temperatūra, valyti; kitomis aplinkybėmis reikia atitinkamai pakoreguoti procesą.
Adsorbcijos įranga
Kai skystas mišinys apdorojamas naudojant akytas kietas medžiagas, vienas ar daugiau skysčio komponentų gali būti užfiksuoti -ir susikoncentruoti ant-kieto paviršiaus; šis reiškinys žinomas kaip adsorbcija. Apdorojant išmetamąsias dujas adsorbcijos būdu, tikslinės medžiagos yra dujiniai teršalai, sudarantys dujų{3}kietosios adsorbcijos procesą. Adsorbuojami dujiniai komponentai vadinami *adsorbatais*, o akytos kietos medžiagos vadinamos *adsorbentu*.
Kai kietas paviršius adsorbuoja adsorbatą, dalis adsorbuotos medžiagos vėliau gali atsiskirti nuo adsorbento paviršiaus; šis reiškinys žinomas kaip desorbcija. Tačiau, adsorbcijos procesui užsitęsus tam tikrą laikotarpį, adsorbatų kaupimasis ant paviršiaus žymiai sumažina adsorbento gebėjimą, todėl jis neatitinka veiksmingo valymo reikalavimų. Šiuo metu turi būti taikomos specialios priemonės, kad būtų desorbuota susikaupusi medžiaga iš adsorbento ir taip atkuriamas jo adsorbcijos pajėgumas; šis procesas vadinamas *adsorbento regeneracija*. Todėl praktikoje adsorbcijos inžinerijos taikymuose naudojamas ciklinis procesas-, apimantis adsorbciją, regeneraciją ir vėlesnę adsorbciją-, siekiant veiksmingai pašalinti teršalus iš išmetamųjų dujų ir tuo pat metu atgauti vertingus komponentus, esančius dujų sraute.
Valymo įranga
Degimo{0}}pagrįsti metodai yra labai veiksmingi apdorojant išmetamųjų dujų srautus, kuriuose yra didelė LOJ ir nemalonaus kvapo junginių koncentracija. Pagrindinis principas apima oro pertekliaus panaudojimą šioms priemaišoms sudeginti; didžioji šių medžiagų dalis paverčiama anglies dioksidu ir vandens garais, kurie vėliau gali būti saugiai išmesti į atmosferą. Tačiau apdorojant organinius junginius, kuriuose yra chloro arba sieros, degimo produktai yra HCl arba SO2; todėl po-degimo dujas reikia toliau apdoroti.
Taršos kontrolės įranga
Plazma yra jonizuotos būsenos dujos. Terminą „plazma“ 1927 m. sugalvojo amerikiečių mokslininkas Irvingas Langmuiras, tyrinėdamas gyvsidabrio garų iškrovos reiškinius žemo slėgio sąlygomis. Plazma susideda iš daugybės elektronų, neutralių atomų, sužadintų -būsenų atomų, fotonų ir laisvųjų radikalų; tačiau bendras neigiamas elektronų krūvis ir bendras teigiamas jonų krūvis turi išsibalansuoti, todėl bendras elektrinis neutralumas -tai yra „plazmos“ charakteristika. Plazmos pasižymi laidžiomis savybėmis ir reaguoja į elektromagnetinius laukus būdais, kurie labai skiriasi nuo kietųjų medžiagų, skysčių ir dujų; dėl šios priežasties jie dažnai vadinami „ketvirtąja materijos būsena“. Pagal būseną, temperatūrą ir jonų tankį plazmos paprastai skirstomos į dvi kategorijas: aukštos -temperatūrinės plazmos ir žemos- temperatūros plazmos (įskaitant terminę ir šaltą plazmą). Aukštos temperatūros plazmos jonizacijos laipsnis artėja prie vienodo, o visų sudedamųjų dalelių temperatūros yra beveik identiškos, todėl sistema yra termodinaminės pusiausvyros būsenoje; jie pirmiausia naudojami tyrimams, susijusiems su kontroliuojamomis termobranduolinės sintezės reakcijomis. Žemos temperatūros plazmos, atvirkščiai, egzistuoja termodinaminės ne{14}}pusiausvyros būsenoje, kai įvairių sudedamųjų dalelių temperatūros skiriasi. Tiksliau sakant, elektronų temperatūra (Te) yra žymiai aukštesnė už jonų temperatūrą (Ti)-dažnai viršijančią 10^4 K-, o jonų ir neutralių dalelių temperatūra gali išlikti santykinai žema – nuo 300 iki 500 K. Plazmos, susidarančios bendrų dujų išlydžio procesų metu, priskiriamos žemos temperatūros plazmos3}}}} {{2} temperatūrai.
2013 m. atlikti žemos temperatūros plazmos mechanizmų tyrimai rodo, kad jų poveikis pirmiausia yra neelastingų dalelių susidūrimų rezultatas. Žemos temperatūros plazmoje gausu elektronų, jonų, laisvųjų radikalų ir sužadintos-būsenos molekulių. Didelės-energijos elektronai susiduria su dujų molekulėmis (arba atomais), perkeldami savo kinetinę energiją į vidinę pagrindinio-būsenos molekulių (arba atomų) energiją; šis procesas sukelia reakcijų pakopą,{8}}įskaitant sužadinimą, disociaciją ir jonizaciją-, todėl molekulės patenka į aktyvuotą būseną. Viena vertus, šis procesas suardo molekulinius ryšius dujose, todėl susidaro paprastesnės molekulės ir kietosios dalelės; kita vertus, jis gamina laisvuosius radikalus,{11}}pvz., •OH ir H2O2-, taip pat ozoną (O3), labai stiprų oksidatorių. Visame šiame procese lemiamą vaidmenį atlieka{18}}didelės energijos elektronai, o jonų šiluminis judėjimas turi tik antrinį ar pagalbinį poveikį. Esant atmosferos slėgiui, labai ne{19}}pusiausvyros plazmos, kurią sukuria dujų išlydis, elektronų temperatūra-paprastai yra kelių tūkstančių laipsnių Celsijaus diapazone{23}}, kuri yra daug aukštesnė už dujų temperatūrą (kuri išlieka netoli kambario temperatūros arba apie 100 laipsnių). Šioje ne-pusiausvyros plazmoje gali vykti įvairių tipų cheminės reakcijos; šias reakcijas pirmiausia lemia tokie veiksniai kaip vidutinė elektronų energija, elektronų tankis, dujų temperatūra, pavojingų dujų molekulių koncentracija ir bendra dujų sudėtis. Ši galimybė yra tinkama alternatyva palengvinti reakcijas, kurioms reikia didelės aktyvinimo energijos, -pvz., patvariųjų teršalų pašalinimas iš atmosferos-, taip pat leidžia apdoroti dujų srautus, kuriems būdinga maža teršalų koncentracija, didelis srauto greitis ir didelis tūrinis srautas (pvz., srautus, kuriuose yra lakiųjų organinių junginių arba sieros medžiagų).
Dažniausias plazmos generavimo būdas yra dujų išlydis. Dujų išlydis reiškia procesą, kurio metu dėl specifinio mechanizmo elektronas jonizuojasi -atsiskyręs- nuo dujų atomo ar molekulės. Susidariusi dujinė terpė vadinama „jonizuotomis dujomis“; jei šios jonizuotos dujos yra generuojamos išorinio elektrinio lauko ir palaiko laidžią srovę, reiškinys konkrečiai vadinamas „dujų išlydžiu“. Atsižvelgiant į pagrindinį išlydžio mechanizmą, dujų terpės ir maitinimo šaltinio pobūdį bei elektrodų geometriją, dujų išlydžio plazmos paprastai skirstomos į šias kategorijas: ① Švytėjimo išlydis; ② Dielektrinis barjerinis išlydis (DBD); ③ Radijo{5}}dažnio (RF) iškrova; ir ④ mikrobangų iškrovimas. Nepriklausomai nuo konkrečios naudojamos plazmos generavimo formos, aukštos{7}}įtampos išlydis visada reikalingas. Šis reikalavimas kelia potencialią elektros lanko ar kibirkščiavimo riziką, o tai gali būti pavojinga -didelis susirūpinimas, nes dujinių teršalų pašalinimas paprastai reikalauja darbo esant atmosferos slėgiui.
Fotokatalizės ir biologinio gryninimo įranga
Fotokatalizė yra pažangi reakcijos technologija, skirta veikti aplinkos temperatūroje. Fotokatalitinė oksidacija leidžia visiškai paversti organinius teršalus, esančius vandenyje, ore ir dirvožemyje, į netoksiškus ir nekenksmingus produktus kambario temperatūroje. Priešingai, naudojant tradicines aukštos temperatūros{3}}deginimo technologijas, norint efektyviai sunaikinti teršalus, reikia itin aukštos temperatūros; net ir įprastiniai katalizinės oksidacijos metodai paprastai reikalauja kelių šimtų laipsnių Celsijaus temperatūros.
Teoriškai, jei puslaidininkio sugeriama šviesos energija yra lygi arba didesnė už juostos tarpo energiją, jis turi pakankamai energijos, kad sužadintų ir generuotų elektronų -skylių poras; todėl toks puslaidininkis gali būti fotokatalizatorius. Įprasti pavienių -junginių fotokatalizatorių pavyzdžiai yra įvairūs metalų oksidai ir sulfidai-, tokie kaip TiO₂, ZnO, ZnS, CdS ir PbS. Kiekvienas iš šių katalizatorių turi aiškių pranašumų konkrečioms reakcijoms ir gali būti pasirinktas pagal poreikį atliekant praktinius tyrimus. Pavyzdžiui, puslaidininkinis CdS turi santykinai siaurą juostos tarpo energiją, kuri gerai dera su artimuoju-ultravioletiniu saulės spektro regionu, todėl leidžia efektyviai panaudoti natūralios šviesos energiją; tačiau jis yra jautrus fotokorozijai, todėl tarnavimo laikas yra ribotas. Priešingai, TiO2 pasižymi puikiomis bendromis savybėmis ir yra plačiausiai naudojamas ir plačiausiai ištirtas vieno -junginio fotokatalizatorius.
