UV光氧凈化器光催化法原理為:光催化劑在紫外線的照射下,電子由基態(tài)遷移至激發(fā)態(tài),而產(chǎn)生電子空穴對,這些電子空穴具有的氧 化性,當廢氣與催化劑的微孔表面接觸時被氧 化分 解,同時催化劑的微孔表面也與空氣中的水和氧氣接觸,將其轉化成輕基自由基和活性氧原子,并與廢氣接觸氧 化使其達到降解的目的,目前常用的催化劑主要為二氧 化鈦、氧 化鋅、二氧 化錫等,其中納米二氧 化鈦因其易得、催化等特點應用較 為廣泛。
氧 化劑是 的電子捕獲劑,通過向體系中加入氧 化劑,使得催化劑表面的電子被氧 化劑捕獲,可以地電子和空穴復合,提高光催化的效率,目前已發(fā)現(xiàn)的能氣相光催化氧 化的氧 化劑有氧氣和臭氧。根據(jù)實驗結果,光催化體系中含氧氣時的降解效率明顯高于不含氧氣時。
光催化法具有反應過程能耗低,UV光氧催化設備簡單等特點,在處理低濃度廢氣中具有非 常大的潛在應用價值。但是 催化劑制備較難,對于組成復雜的廢氣,催化劑易中毒,在光催化過程中,對污染物不能充分降解而易產(chǎn)生中間產(chǎn)物、凈化效率低等因素使得光催化法使用受到限制。
目前光催化法多用于污水處理廠、垃圾廠、制 藥廠、化工廠、塑料廠等惡臭氣體除臭?,F(xiàn)有相關研究中,除少數(shù)為多技術聯(lián)用小規(guī)模試驗處理噴漆廢氣外,其他多為實驗室內(nèi)針對某單一組分凈化效果開展,尚無單獨大規(guī)模使用該方法凈化處理噴漆廢氣的成功案例可供查閱。
低溫等離子體技術對大氣量、低濃度的污染物有較高的處理效率,該技術具有降解效果好、運行成本低、等離子光氧一體機占地面積小,對氣體污染物適應性強,便于操作控制,易與傳統(tǒng)工藝結合等優(yōu)點,但要實現(xiàn)凈化處理仍遇到能耗高和副產(chǎn)物難以控制的雙重困難,如直流電暈發(fā)電產(chǎn)生等離子體降解苯的產(chǎn)物有二氧 化碳、一氧 化碳、乙炔、氰化氫、甲酸等,空氣放電產(chǎn)生等離子體降解苯乙烯的產(chǎn)物有苯甲醛、二氧 化碳、一氧 化碳和一氧 化二氮,且當苯乙烯的處理效率達到程度時,苯甲醛中間產(chǎn)物開始影響其凈化效果。另外,該技術對水蒸氣較為敏感,設備投資較高。實驗表明,苯衍生物苯乙烯、甲 苯和苯的處理效率均隨著濕度的增加而減少,其中苯乙烯的處理效果受濕度影響較 大。
近年來,關于低溫等離子體技術治理廢氣的應用研究發(fā)展,目前可查閱到的資料中,主要集中在惡臭去除和苯系物模擬噴漆廢氣凈化兩大,且不同污染物凈化機制有所不同,如苯乙烯的凈化過程主要是 由苯環(huán)外的C=C鍵與O和OH自由基的反應引發(fā)的,甲 苯的凈化過程同時涉及到苯環(huán)的開環(huán)反應和一CH3的氧 化反應,而苯的凈化過程主要是 苯環(huán)的開環(huán)反應,目前仍然對物凈化反應的引發(fā)機制缺乏規(guī)律性的認識 ,在應對不同分子結構時難以提出較 的等離子體系統(tǒng)設計方案。具體案例研究中僅邵振華等人在實驗室小試和工業(yè)中試的基礎上,將等離子體聯(lián)合光催化技術成功應用于某木門企業(yè)工程案例,但其裝置規(guī)模較小,處理風量僅5000m3/h。雖有已有多家環(huán)保設備可提供低溫等離子體設備,但缺少對于特定等離子體系統(tǒng)或者特定目標污染物的設計規(guī)范,尚未有相關噴漆企業(yè)采用該技術的具體成功案例對其實際處理效果及廢氣降解程度及產(chǎn)物類型進行公開。
光氧催化凈化器的特點
1、 除惡臭:能去除揮發(fā)性物(VOC)、無機物、硫化氫、氨氣、硫醇類等主要污染物,以及各種惡臭味,脫臭可達以上。
2、無需添加任何物質(zhì):只需要設置相應的排風管道和排風動力,使惡臭氣體通過本設備進行脫臭分 解凈化,無需添加任何物質(zhì)參與化學反應。
3、適應性強:可適應,大氣量,不同惡臭氣體物質(zhì)的脫臭凈化處理,可每天24小時連續(xù)工作,運行穩(wěn)定。
4、運行成本低:本設備無任何機械動作,無噪音,無需專人管理和日常維護,只需作定期檢查,本設備能耗低,(每處理1000立方米/小時,僅耗電約0.2度電能),設備風阻低<50pa,可節(jié)約大量排風動力能耗。
5、無需預處理:惡臭氣體無需進行的預處理,如加溫、加濕等,設備工作環(huán)境溫度在攝氏-30℃~95℃之間,濕度在30%~、PH值在2~13之間均可正常工作。
6、設備占地面積小,自重輕:適合于布置緊湊、場地狹小等條件,設備占地面積<1m2/處理10000m3/h風量。
7、材料制造:、,性能穩(wěn)定,使用壽命長。
有足夠的能量來產(chǎn)生自由基,引發(fā)一系列復雜的物理、化學反應。由臭氧發(fā)生器作用引起的氣體物化學反應是在氣相中進行的電離、離解、激發(fā)、原子,分子間的相互結合及加成反應。這個能量足以,使大多數(shù)氣態(tài)物中的化學鍵發(fā)生斷裂,從而使其降解。