uv光解光催化凈化設備

產(chǎn)品介紹

工藝原理及說明

1、UV光解光催化氧化凈化工藝        

對于光解光催化氧化去除揮發(fā)性有機惡臭污染物的歷程一般認為由以下兩步：

1）紫外線照射有機惡臭氣體分子鏈，將大分子切斷裂解成小分子；

2）臭氧對被裂解的小分子氣體進一步氧化；

紫外線，[ultraviolet ray]，英文簡稱UV，是電磁波譜中波長從0.01—0.40微米（可見光紫端到X射線間）輻射的總稱。在環(huán)保技術應用紫外光技術原理，除了有機惡臭廢氣處理，我們常見的還有污水處理上的紫外光殺菌、消毒。這里重點介紹紫外光應用在有機惡臭廢氣處理中的技術特點。用紫外光分解有機惡臭廢氣分子，使其分解轉變成無害氣體，也就是意味著要切斷有機惡臭廢氣分子的分子鏈，我們知道，化學物質的分子鍵都是具有能量的，這就是分子的結合能，所以，要切斷有機惡臭廢氣分子的分子鏈，就要使用發(fā)出比有機惡臭廢氣分子的結合能強的光子能。

我們知道，波長較短的紫外線其光子能量越強，如，波長為184.9nm的紫外線，其光子能量為647 KJ/mol，波長為253.7nm的紫外線，其光子能量為472 KJ/mol，波長為365nm的紫外線，其光子能量328 KJ/mol等等，像這些波段的紫外線它們能量當級都比大多數(shù)有機氣體的分子結合能強，所不同的是，波長在200nm以下的短波長紫外線能分解O2分子，生成的O*與O2結合產(chǎn)生臭氧O3。用這種方式獲得的臭氧，因獲得復合離子光子的能量后，能極為迅速地分解，分解后產(chǎn)生氧化性更強的自由基-O、-OH、H2O等。-O、-OH、H2O與有機氣體發(fā)生一系列協(xié)同、連鎖反應，有機氣體最終被氧化降解為低分子物質、水和二氧化碳，而達到最終的污染目的。

 光觸媒工作原理

高能粒子氧化裝置是采用納米復合技術，在泡沫鎳基體上均勻負載上一定量的納米級二氧化鈦，整合納米光觸媒材料和泡沫鎳優(yōu)良特性開發(fā)而成的一種新型功能材料。經(jīng)紫外燈光照射后產(chǎn)生高能離子對異味分子進行催化分解達到凈化空氣的目的。

鎳是銀白色微黃金屬，具有鐵磁性，熔點為1453℃，難溶于鹽酸和硫酸，在硝酸中處于鈍化狀態(tài)，在空氣中，鎳與氧反應，表面迅速生成一層極薄的鈍化膜，能抗大氣、堿和一些酸的腐蝕。

泡沫鎳既有上述金屬鎳的優(yōu)良特性，即耐高溫、抗腐蝕、化學性質穩(wěn)定的特征，又具有泡沫金屬獨特的三微網(wǎng)狀結構。以它為基體，附載納米二氧化鈦開發(fā)而成的復合光催化泡沫金屬濾網(wǎng)繼承了泡沫鎳的優(yōu)點，超過95%的空隙率保證了良好的流體通透性、而在其表面分布均勻的光觸媒材料比表面積大，表面覆蓋率高，更大限度增大了與光觸媒與紫外線的接觸面。加之泡沫金屬的三維特性，使得催化“反應腔”飽滿，保證了其光催化效率。

復合高能粒子氧化裝置，整合納米光觸媒材料與泡沫鎳的優(yōu)良特性，在泡沫鎳基體上均勻負載一定量的納米TiO2而獲得的一種負載型光催化功能材料。泡沫鎳因其獨特的三維網(wǎng)狀結構，可做為一種優(yōu)良的高能氧化催化氧化劑載體，而負載在其表面的納米TiO2是迄今為止研究和應用最多的一種光催化劑，在降解廢水中有機污染物、去除有害無機氣體和空氣凈化方面具有廣闊的應用前景。TiO2其電子結構特點為一個滿的價帶和一個空的導帶，在大于其帶隙能（Eg=3.2ev，相當于波長387.5nm的光子能量）的光照條件下，電子就可從價帶激發(fā)到導帶形成自由電子，而在價帶形成一個帶正電的空穴，形成電子—空穴對：

價帶空穴是良好的氧化劑，導帶電子是良好的還原劑。空穴一般與表面吸附的H2O或OH-離子反應形成具有強氧化性的活性羥基(?OH)：

電子則與表面吸附的氧分子(O2)反應，生成超氧離子(?O2-)。超氧離子可與水進一步反應，生成過羥基(?OOH)和雙氧水(H2O2)：

TiO2高能粒子氧化是活性羥基(?OH)和其它活性氧化類物質(?O2-，?OOH ，H2O2)共同作用的結果。在TiO2表面生成的?OH基團反應活性很高，具有高于有機物中各類化學鍵能的反應能，加上?O2-，?OOH ，H2O2活性氧化類物質的協(xié)同作用，能迅速有效地分解有機物。 

紫外線燈作為高能粒子氧化的光能提供體，催化劑納米粒子在一定波長的紫外光線照射下才能受激發(fā)生成電子—空穴對，空穴分解催化劑，整個催化氧化過程不會產(chǎn)生臭氧，不會因為產(chǎn)生臭氧而帶來新的環(huán)境污染。

3）整套設備技術性能及特點

(1)流程簡短，投資省

采用設備組合設計，每個工藝吸收反應和副產(chǎn)品的回收均在一個塔內，配套設備少而精，流程簡短，控制簡便，可操作性強，無需額外增加操作人員，有效節(jié)約投資成本、運行成本和占地空間。

(2)效率高

   光解氧化催化裝置高效、方便，過氧化氫氧化性強、反應速率快，非甲烷總烴的排放限值完全能達到該項目的要求；

(3)不堵塔、阻力小

 氧化副產(chǎn)品為二氧化碳和水，系統(tǒng)阻力小，節(jié)省主鼓風機動力消耗。

(4)無二次污染物產(chǎn)生

整個生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生新的三廢產(chǎn)物，無二次污染，屬典型的清潔生產(chǎn)工藝技術