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廢氣催化裝置光氧凈化設(shè)備

作者:森然 來(lái)源:森然環(huán)保 2022-08-10 瀏覽量:116
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光催化反應(yīng)的主要問(wèn)題是催化劑失活、動(dòng)力學(xué)常數(shù)低、反應(yīng)機(jī)理不可預(yù)測(cè)。同時(shí),濕度對(duì)光催化速率有一定的抑制作用,特別是在有機(jī)廢氣濃度較高時(shí)。顯然。因此,限制了光催化技術(shù)在高濕度廢氣處理中的應(yīng)用。由于納米材料
    (1)廢氣濃度的影響:UV光催化處理VOC適用于噴涂車(chē)間、印刷、電子、制藥、食品等行業(yè)產(chǎn)生的低濃度有機(jī)廢氣。當(dāng)濃度低于20-200ppm時(shí),效果好。隨著VOCs濃度的增加,降解效率也會(huì)降低。
    (2)低相對(duì)濕度的影響:在一定濕度條件下,氧氣吸收了大部分185nm的紫外線(xiàn),但隨著濕度的進(jìn)一步增加,水蒸氣與氧氣競(jìng)爭(zhēng),吸收185nm紫外線(xiàn),水蒸氣吸收更多185nm紫外線(xiàn),產(chǎn)生更多的羥基自由基。水蒸氣與活性氧反應(yīng)生成羥基自由基。羥基自由基的氧化作用強(qiáng)于臭氧和活性氧,光解速率明顯加快,單位時(shí)間廢氣去除率的提高。試驗(yàn)證明相對(duì)濕度為30-。在65%范圍內(nèi),光解效率提高,但當(dāng)相對(duì)濕度大于70%時(shí),光解效率逐漸降低。
    (3)風(fēng)速的影響:大量實(shí)驗(yàn)證明,風(fēng)速越大,蒸汽進(jìn)出口濕度差越小。羥自由基產(chǎn)生的價(jià)值。因此,在低風(fēng)速條件下,羥基自由基對(duì)VOC的貢獻(xiàn)很大,但在高風(fēng)速下,羥基自由基對(duì)VOC降解的影響非常有限。風(fēng)速也會(huì)影響紫外線(xiàn)燈的表面溫度。燈的表面溫度直接關(guān)系到紫外線(xiàn)燈的發(fā)光效率。當(dāng)燈的表面溫度高于一定值時(shí),其發(fā)光效率將直接受到影響。在設(shè)備試驗(yàn)中,風(fēng)速小于2m/s時(shí)響應(yīng)效果較好,在一定的設(shè)備空間內(nèi),風(fēng)速同時(shí)會(huì)影響停留時(shí)間。一般情況下,停留時(shí)間增加,廢氣去除效率顯著提高。其原因是停留時(shí)間增加,185nm紫外光與有機(jī)物的碰撞次數(shù)須增加。當(dāng)停留時(shí)間達(dá)到10s時(shí),如果延長(zhǎng)停留時(shí)間,廢氣的降解效率不會(huì)明顯提高。尤其在低濃度下,延長(zhǎng)停留時(shí)間不能提高廢氣的去除效率。
    紫外光催化凈化的原理主要由光解技術(shù)和光催化氧化技術(shù)組成。
    光解技術(shù)利用185nm短波紫外光分解廢氣分子,使分子鏈斷裂。同時(shí),空氣中的水和氧被光解生成羥基自由基。臭氧和其他氧化劑用于氧化和去除VOC。光催化氧化技術(shù)是將納米活性材料加入設(shè)備中,在紫外光的作用下產(chǎn)生更強(qiáng)的催化降解功能。TiO2催化劑因其價(jià)格低廉、來(lái)源廣、紫外吸收高、耐光腐蝕穩(wěn)定性高、催化活性高等優(yōu)點(diǎn),對(duì)多種有機(jī)物具有很強(qiáng)的吸附能力,已成為各種實(shí)驗(yàn)研究中常用的光催化劑。
    光催化反應(yīng)的主要問(wèn)題是催化劑失活、動(dòng)力學(xué)常數(shù)低、反應(yīng)機(jī)理不可預(yù)測(cè)。同時(shí),濕度對(duì)光催化速率有一定的抑制作用,特別是在有機(jī)廢氣濃度較高時(shí)。顯然。因此,限制了光催化技術(shù)在高濕度廢氣處理中的應(yīng)用。由于納米材料對(duì)有機(jī)物的氧化作用、納米材料和粘合劑的抗光催化性能、載體的催化活性和膜的牢固性仍然是光催化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
    臭氧和甲苯在自然狀態(tài)下沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)。臭氧和真空紫外可降解甲苯。254nm的紫外線(xiàn)可以臭氧產(chǎn)生氧自由基,氧自由基可以氧化廢氣分子。空氣中的臭氧和水蒸氣在真空紫外條件下能產(chǎn)生羥基自由基,羥基自由基能氧化甲苯。
    以風(fēng)量為10000m3/h、甲苯200mg/m3的廢氣為例,為了達(dá)到60%以上的降解率,所需的光降解部分為40(150W雙頻),光催化部分配置在40(150W單波段紫外光燈)的3-4平方米光催化網(wǎng)絡(luò)中,總功率為12千瓦。

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