光氧催化法
利用催化劑的光催化氧化性,使吸附在其表面的VOCs發(fā)生還原反應(yīng),終轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2、H2O及無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)。具有光催化作用的半導(dǎo)體催化劑,在吸收了大于其帶隙能(Eg)的光子時(shí),電子從充滿的價(jià)帶躍遷到空的導(dǎo)帶,而在價(jià)帶上留下帶正電的空穴(h+)。光致空穴具有很強(qiáng)的氧化性,能將其表面吸附的OH-和H2O氧化成·OH,·OH幾乎可以氧化所有的有機(jī)物。常用的金屬氧化物光催化劑有:Fe2O3、WO3、Cr2O3、ZnO、ZrO、TiO2等。由于TiO2來(lái)源廣,化學(xué)穩(wěn)定性和催化活性高,沒有毒性,成為試驗(yàn)研究中常用的光催化劑。
前期發(fā)展將經(jīng)過(guò)炭黑改性的TiO2負(fù)載在鋁片或不銹鋼網(wǎng)上,用低壓汞燈作光源,在甲苯為10-14mg/m3時(shí)得到了80%-88%的去除。將TiO2涂覆在玻璃、瓷磚、日光燈管上,在普通日光下3h后甲苯的去除率分別達(dá)到27.8%、23.1%、15.8%。后期發(fā)展用三氧乙烯對(duì)TiO2薄膜進(jìn)行預(yù)處理后,甲苯的半衰期由35min縮短至8min,很多VOCs的光催化反應(yīng)速度明顯加快,原因是反應(yīng)生成的氯吸附在催化劑表面生成氯游離基引起發(fā)鏈反應(yīng),加快了反應(yīng)進(jìn)程,提高了氣相光催化反應(yīng)速率。
可徹底分解惡臭氣體中有毒有害物質(zhì)等離子凈化器利用催化氧化劑的強(qiáng)氧化性和高吸附性,持續(xù)地對(duì)等離子體未處理盡的污染物和生成的物質(zhì)進(jìn)行催化氧化反應(yīng),使有害廢氣經(jīng)多級(jí)凈化后最終達(dá)標(biāo)排放UV光氧機(jī)本體上設(shè)置有電流經(jīng)鎮(zhèn)流器;電流經(jīng)鎮(zhèn)流器上設(shè)置有均勻?qū)ΨQ設(shè)置有多個(gè)光解燈管,光解燈管上設(shè)置石英套管,石英套管與電流經(jīng)鎮(zhèn)流器接觸端通過(guò)石英套管壓盤固定在電流經(jīng)鎮(zhèn)流器上,且石英套管壓盤與石英套管之間設(shè)置有密封膠套;石英套管的外側(cè)端部上設(shè)置套裝有石英套管壓盤,石英套管壓盤外側(cè)設(shè)置有封頭螺母;封頭螺母和石英套管壓盤之間設(shè)置有密封膠套;
光氧廢氣凈化設(shè)備技術(shù)原理簡(jiǎn)述:
在波長(zhǎng)范圍 170nm-184.9nm(704 kj/mol - 647 kj/mol)高能紫外線的作用下,一方面空氣中的氧氣被裂解,然后組合產(chǎn)生臭氧;另一方面將惡臭氣體的化學(xué)鍵斷裂,使之形成游離態(tài)的原子或基團(tuán);同時(shí)產(chǎn)生的臭氧參與到反應(yīng)過(guò)程中,使惡臭氣體終被裂解、氧化生成簡(jiǎn)單的穩(wěn)定的化合物,如CO2、H2O、SO2、N2等。
注:
1、惡臭物質(zhì)能否被光解除臭設(shè)備裂解,取決于其化學(xué)鍵鍵能是否比所提供的UV光子的能量要低。
2、裂解反應(yīng)的時(shí)間極短(<0.01s),氧化反應(yīng)的時(shí)間需2-3s。
3、提供的UV光子總功率不夠或者含氧量不足,會(huì)因?yàn)榱呀饣蜓趸煌耆梢恍┲虚g副產(chǎn)物,從而影響凈化效率。對(duì)于高濃度大分子的有機(jī)惡臭物質(zhì)體現(xiàn)得較為明顯。
4、UV光解凈化的長(zhǎng)期穩(wěn)定、高效,需要反應(yīng)溫度<70℃,粉塵量<100mg/m3,相對(duì)濕度<99%。
5、條件滿足的情況下,UV光解凈化的凈化效率可達(dá)到99.9%以上。
7、優(yōu)質(zhì)進(jìn)口材料制造:防火、防爆、防腐蝕性能高無(wú)需專人管理和日常維護(hù)1、高效除惡臭:能高效去除揮發(fā)性有機(jī)物(voc)及各種惡臭味硫化物h2s、voc類
紫外光催化技術(shù)對(duì)于某些有機(jī)化合物的部分化學(xué)鍵鍵能高于所提供的UV光子能量,如甲醛的“C=O”鍵的鍵能為728kj/mol。目前我們所提供的UV光子的能量為 704kj/mol(正在研發(fā)742kj/mol和800kj/mol)。甲醛在170nm的UV紫外光的照射下,會(huì)裂解生成游離態(tài)的[C=O]*、 H*。一部分[C=O]*與03反應(yīng)生成CO2,一部分[C=O]*在經(jīng)過(guò)與N2等惰性物質(zhì)碰撞后失去能量,生成CO,臭氧量充足時(shí)可將部分CO氧化成CO2 。
如果提供的UV紫外線波長(zhǎng)為160nm(742kj/mol),則反應(yīng)過(guò)程相對(duì)就更加簡(jiǎn)單一些:甲醛會(huì)被直接裂解成游離態(tài)的C*、H*,會(huì)被O3直接氧化成CO2和H2O。
以上可見,不同波段的UV紫外線對(duì)于同一種物質(zhì)的光解反應(yīng)可以是不一樣的,UV紫外線的波長(zhǎng)越短,即UV光子能量越高,物質(zhì)的光解反應(yīng)就越容易,反之越難,甚至沒有任何效果。
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