uv光解光催化凈化設備

產品介紹

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。經紫外燈光照射后產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?？昭ㄒ话闩c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生臭氧，不會因為產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)無二次污染物產生

整個生產過程中不產生新的三廢產物，無二次污染，屬典型的清潔生產工藝技術