應用領域 | 醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,生物產業(yè) |
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光氧bai催化設備原理是以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質,通過光助 - 芬頓反應產生羥基自由基使污染物得到降解。紫外光線可以提高氧化反應的效果,,是一種有效的催化劑。紫外/臭氧(UV/03)組合是通過加速臭氧分解速率,,提高羥基自由基的生成速度,,并促使有機物形成大量活化分子,來提高難降解有機污染物的處理效率,。
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更新時間:2020-09-05 13:51:38瀏覽次數:640
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北京光氧催化廢氣處理
影響處理效果的主要因素:
通過設備改進和實驗室試驗,,主要從影響UV光催化治理VOCs效率的主要因素UV波長,起始溫度,,初始濃度,,相對濕度,停留時間,,反應介質等進行研究,,找到佳反應效率和低能耗。
(1) 廢氣濃度的影響:UV光催化治理VOCs適合的應用范圍主要包括噴涂車間,、印刷,、電子、制藥,、食品等行業(yè)產生的低濃度有機廢氣,,對于20-200ppm以下的濃度效果較好,隨著VOCs濃度增高,,降解效率也會隨之降低,。
(2) 低相對濕度的影響:對于一定的濕度條件下,氧氣吸收了大部分185nm紫外光,,但是隨著濕度的進一步增加,一部分是水蒸氣與氧氣競爭吸收185nm波長的紫外光,,水蒸氣吸收了更多的185nm紫外光,,同時產生更多羥基自由基,。水蒸氣與活性氧反應生成羥基自由基,羥基自由基的氧化性要強于臭氧和活性氧,,從而光解的速度明顯加快,,促進單位時間內對于廢氣去除率的增加,試驗證明相對濕度在30-65%這個范圍,,光解效率是上升的,,相對濕度超過70%后隨之逐漸下降。
(3) 風速的影響:大量實驗證明風速越大,,水蒸氣進出口的jue對濕度差越小,,這也就是說風速越大,羥基自由基產生量的對值也會越少,。因此在風速小的工況下,,羥基自由基對揮發(fā)性有機物VOCs的貢獻大,風速大的工況下,,羥基自由基對有機物降解的作用就會變得十分有限,。風速也會影響紫外燈的燈管表面溫度,燈管表面溫度與紫外燈的發(fā)光效率有直接關系,,燈表溫高于某一數值時會直接影響其發(fā)光效率,。在設備測試中,風速在低于2m/s的時候,,反應效果較好,。在一定的設備空間內,風速同時影響了停留時間,,一般停留時間增加,,廢氣的去除效率有明顯增高。原因是停留時間增加,,185nm紫外光和有機物碰撞次數一定增加,。當停留時間達到10s后,延長停留時間,,廢氣的降解效率增加并不明顯,。尤其是在低濃度下,延長停留時間并不能等效增加廢氣的去除效率,。
在整個光解光催化箱體中,,真正的反應區(qū)域只有兩個,一個是光解部分的高光功率密度區(qū)域,,一個是光催化部分的催化網界面,。其中光解部分要光功率密度足夠高,區(qū)域足夠大,,這樣降解能力才足夠,。但由于光解主要降解機理是光激發(fā)分子到激發(fā)態(tài)導致化學鍵斷斷裂,,而不是主要靠臭氧,因此光解部分要根據污染物成分濃度做相應設計,,實際上光解區(qū)域的停留時間并不長,。
光催化實際反應速度較慢,主要是靠高比表面積形成氣-液界面提高反應容量,,通過高催化活性形成更多的羥基自由基提高反應效率,。
因此,更重要的是提高光催化反應區(qū)域的停留時間,,而不是簡單增加箱體尺寸,!
(4) 光源的影響:目前,一般選擇185nm和254nm兩個波段的真空紫外燈,,但市場上的UV燈管質量良莠不齊,。
目前,市場上主要的紫外燈都是低壓汞燈(液汞或汞齊燈),,發(fā)出紫外線的機理是利用汞等離子體狀態(tài)的激發(fā)-發(fā)射光,,其中185nm和254nm是其特征波譜。
通過對比185nm和254nm的透過率,,燈管材質一般選合成石英,。
(5) 合理的設備空間布局和結構:對于凈化設備的制造也有一些問題要注意,目前UV光催化治理VOCs設備的自動化程度低,,基本還沒有自動檢測和監(jiān)控功能,,所以對產品的整體效果不能夠進行有效的效率評估。要合理的處理好催化劑的布置,、數量,,要準確處理好透光性和氣體的流速,要進行合理的能量匹配和結構優(yōu)化,,否則,,很多設備的有效去除率是遠遠不夠的。
北京光氧催化廢氣處理
根據環(huán)境研究所提供的資料顯示,,在實驗室條件下,,采用UV固化工藝對單一的有機廢氣物質或惡臭氣體物質嚴格控制進氣濃度、氣量及其他條件時,,UV固化設備功率充足的情況下,,測得UV固化產生的廢氣凈化效率均可達催化廢氣處理設備的凈化效率。但實際運用過程中,,由于受到各種因素或者條件的影響,,如廢氣成分復雜,廢氣濃度不穩(wěn)定或者不能達到UV固化醉適中的范圍(濃度過高或過低均會影響其凈化去除率),光氧催化廢氣處理設備的凈化效率達不到UV固化凈化的要求,,廢氣預處理做的不夠理想,,后續(xù)排放管道沒有留夠充足的氧化反應光氧催化廢氣處理設備的凈化效率等等,,導致UV固化的凈化效率參差不齊,,差異很大,甚至在滿足所有外在條件的基礎上,,處理不同成分的廢氣其凈化效率也有差別,。所以很難單純的去界定一套UV固化凈化設備對廢氣的凈化去除率,我們只能說盡量的去調整影響UV固化凈化設備凈化率的各種因素,,盡量的去提高UV固化凈化工藝的凈化效率,。在各種因素都比較適宜的條件下光氧催化廢氣處理設備的凈化效率在實際運用中是可以達到90%以上的,甚至某些成分的廢氣其凈化效率可以達到光氧催化廢氣處理設備的凈化效率95%以上甚至更高,。
UV固化設備利用特制的紫外線光束照射惡臭氣體,,從而改變惡臭氣體分子鏈結構,降解轉變成低分子化合物,。向和大小隨時間作周期性變化; 光氧催化廢氣處理設備的凈化效率直接作用,,將超高頻電磁波能量對廢氣進行微波輻射,使細胞中極性物質隨高頻微波場的擺動受到干擾和阻礙,,引起光氧催化廢氣處理設備的凈化效率變性失活,,從而導致其突變或死亡,同時對磁共振使之產生強磁輻射對廢氣分子進行切割,、破壞,、斷裂,光氧催化廢氣處理設備的凈化效率通過臭氧進行氧化反應,,*達到脫臭及殺滅細菌的目的,。后采用特制合成催化劑對廢氣進行光合還原反應??捎行У仄茐膹U氣中分子鏈,,將有毒有害物質改變成為光氧催化廢氣處理設備的凈化效率,如水和二氧化碳等,。
低溫等離子是繼固態(tài),、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質第四態(tài),,當外加電壓達到氣體的著火電壓時,,光氧催化廢氣處理設備的凈化效率被擊穿,產生包括電子,、各種離子,、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高,整個體系呈現低溫狀態(tài),,所以稱為低溫等離子體,。光氧催化廢氣處理設備的凈化效率降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,,使污染物分子在極短的時間內發(fā)生分解,,并發(fā)生后續(xù)的各種反應以達到降解廢氣處理的目的。