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    影響UV光催化處理效果的主要因素
    返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2020.08.21

            如今,VOCs廢氣排放已列為我國環(huán)保部門(mén)的重要監管和督查對象。UV(紫外光)光解技術(shù)作為我國工業(yè)企業(yè)廢氣處理廣泛使用的末端除臭技術(shù),在中小企業(yè)廢氣治理應用最為廣泛。十九大報告明確指出,要堅持全民共治、源頭防治,持續實(shí)施大氣污染防治行動(dòng),打贏(yíng)藍天保衛戰。

    影響uv催化wx
            針對影響UV光催化處理效果的主要因素,我們不能盲目夸大UV光催化處理的效果,它只是處理低濃度大風(fēng)有機廢氣比較簡(jiǎn)易低成本的方法,但是非終極手段,合理有效組合吸附技術(shù)、微生物等方法,也是一條好的途徑。
            我們主要從影響uV光催化治理VOCs效率的幾個(gè)主要因素uV波長(cháng),起始溫度,初始濃度,相對濕度,停留時(shí)間,反應介質(zhì)等進(jìn)行研究,找到最佳反應效率和最低能耗。
            (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(chē)間、印刷、電子、制藥、食品等行業(yè)產(chǎn)生的低濃度有機廢氣,對于20.200PPM以下的濃度效果較好,隨著(zhù)VOCs濃度增高,降解效率也會(huì )隨之降低。
    目前廣泛采用的是185nm和254nm兩個(gè)波段的真空紫外燈,這是由于真空紫外燈發(fā)射的紫外線(xiàn)能量強度有限,單位時(shí)間內光解能量不足,效率下降。所以單純的增加燈管的數量是無(wú)法解決高濃度有機氣體問(wèn)題,紫外光解技術(shù)不適合中高濃度VOCs氣體。
            (2)相對濕度低的影響: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(zhù)濕度的進(jìn)一步增加,一部分是水蒸氣與氧氣競爭吸收185nm波長(cháng)的紫外光,水蒸氣吸收了更多的185nm紫外光,同時(shí)產(chǎn)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(jìn)單位時(shí)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(gè)范圍,光解效率是上升的,相對濕度超過(guò)70%后隨之逐漸下降。
            (3)風(fēng)速和絕對濕度差的影響:大量實(shí)驗證明風(fēng)速越大,水蒸氣進(jìn)出口的絕對濕度差越小,這也就是說(shuō)風(fēng)速越大,羥基自由基產(chǎn)生量的絕對值也會(huì )越少。因此在風(fēng)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(fēng)速大的工況下,羥基自由基對有機物降解的作用就會(huì )變得十分有限。
            在設備測試中,風(fēng)速在低于2m/s的時(shí)候,反應效果好,大于6m/s的時(shí)候,水蒸氣進(jìn)出口的絕對濕度差非常小,光催化效率極低。在一定的設備空間內,風(fēng)速同時(shí)影響了停留時(shí)間,一般停留時(shí)間增加,廢氣的去除效率有明顯增高。
            原因是停留時(shí)間增加,185nm紫外光和有機物碰撞次數一定增加。當停留時(shí)間達到10s后,延長(cháng)停留時(shí)間,廢氣的降解效率增加并不明顯。所以在低濃度下,延長(cháng)停留時(shí)間并不能等效的增加廢氣去除效率。
            (4)光源的選擇和影響:目前,一般選擇185rim和254nm兩個(gè)波段的真空紫外燈,市場(chǎng)上的uV燈管質(zhì)量良莠不齊,真空紫外設備進(jìn)口的風(fēng)速影響了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(guān)系,燈表溫高于某一數值時(shí)會(huì )直接影響其發(fā)光效率。
            風(fēng)速增大,臭氧濃度降低,臭氧產(chǎn)生量沒(méi)有明顯變化,說(shuō)明在3m/s時(shí)真空紫外已經(jīng)被空氣中氧氣充分吸收,增大空氣進(jìn)氣量,燈管自身產(chǎn)生的臭氧量沒(méi)有明顯增加。
            臭氧與甲苯在自然狀態(tài)下是不發(fā)生化學(xué)反應的。臭氧協(xié)同真空紫外光對很多有機廢氣是有降解效果的。254nm的紫外光可以促進(jìn)臭氧產(chǎn)生氧自由基,從而氧化廢氣分子,臭氧在真空紫外條件下與空氣中的水蒸氣可產(chǎn)生羥基自由基,羥基自由基可氧化甲苯等廢氣。
            (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(wèn)題要注意,目前UV光催化治理VOCs設備的自動(dòng)化程度低,基本還沒(méi)有自動(dòng)檢測和監控功能,所以對產(chǎn)品的整體效果不能夠進(jìn)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(jìn)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。

    綠色地球
            在正確使用uV光催化的處理過(guò)程中,幾個(gè)主要因素都是設備制造商必須綜合考,另外在自動(dòng)化方面、如何智能檢測廢氣濃度的變化以適時(shí)調節工業(yè)廢氣凈化設備的運行工況,提高凈化效率,如何利用正交試驗等獲得工業(yè)廢氣處理的最佳組合方式,解決一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,如UV光解的催化劑實(shí)驗和U燈最佳效能分析、低溫等離子的電源選擇、微生物培育、微納米氣泡發(fā)生器研制等,研制出能被市場(chǎng)廣泛接受工業(yè)廢氣處理裝備和檢測方法。
     

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