UV光氧催化設(shè)備技術(shù)原理

（1） 廢氣濃度的影響：UV光催化處理VOC適用于噴涂車間、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，效果***。隨著VOCs濃度的增加，降解效率也會降低。

 

（2） 低相對濕度的影響：在一定濕度條件下，氧氣吸收了***部分185nm的紫外線，但隨著濕度的進(jìn)一步增加，水蒸氣與氧氣競爭，吸收185nm紫外線，水蒸氣吸收更多185nm紫外線，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，單位時間廢氣去除率的提高。試驗證明相對濕度為30-。在65%范圍內(nèi)，光解效率提高，但當(dāng)相對濕度***于70%時，光解效率逐漸降低。

 

（3） 風(fēng)速的影響：***量實驗證明，風(fēng)速越***，蒸汽進(jìn)出口濕度差越小。羥自由基產(chǎn)生的價值。因此，在低風(fēng)速條件下，羥基自由基對VOC的貢獻(xiàn)很***，但在高風(fēng)速下，羥基自由基對VOC降解的影響非常有限。風(fēng)速也會影響紫外線燈的表面溫度。燈的表面溫度直接關(guān)系到紫外線燈的發(fā)光效率。當(dāng)燈的表面溫度高于一定值時，其發(fā)光效率將直接受到影響。在設(shè)備試驗中，風(fēng)速小于2m/s時響應(yīng)效果較***，在一定的設(shè)備空間內(nèi)，風(fēng)速同時會影響停留時間。一般情況下，停留時間增加，廢氣去除效率顯著提高。其原因是停留時間增加，185nm紫外光與有機(jī)物的碰撞次數(shù)須增加。當(dāng)停留時間達(dá)到10s時，如果延長停留時間，廢氣的降解效率不會明顯提高。尤其在低濃度下，延長停留時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，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催化劑因其價格低廉、來源廣、紫外吸收高、耐光腐蝕穩(wěn)定性高、催化活性高等***點，對多種有機(jī)物具有很強(qiáng)的吸附能力，已成為各種實驗研究中常用的光催化劑。

 

光催化反應(yīng)的主要問題是催化劑失活、動力學(xué)常數(shù)低、反應(yīng)機(jī)理不可預(yù)測。同時，濕度對光催化速率有一定的抑制作用，***別是在有機(jī)廢氣濃度較高時。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)問題。

 

臭氧和甲苯在自然狀態(tài)下沒有化學(xué)反應(yīng)。臭氧和真空紫外可降解甲苯。254nm的紫外線可以臭氧產(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10000 m3/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。