廢氣處理設備——UV光解
許多朋友經常問我(wǒ)光解與光催化是同一種廢氣處理設備嗎?今天小編來為(wéi)您簡單介紹一下,首先光解與光催化兩種不同的(de)處理技術。光解天天操天天爱综合有又稱為UV光解主要是利用波長為185nm的光波,使O?結和產生臭氧,對(duì)揮發(fā)性有機物進行分解。而光催化是利用一定波長的光波(bō)照射TIO?產(chǎn)生自由基?OH等(děng),再由這個具有強氧化性(xìng)的(de)自由基去降解揮(huī)發性有機物(wù)。
1、光解技術的原理
光解是利用UV紫外光的能量使空氣中的分子變成遊(yóu)離氧,遊離氧再與氧分子結合,生成氧化能力更強的臭氧。近(jìn)而破壞VOCs中的有機(jī)或無機高分子化合(hé)物(wù)分(fèn)子鏈,使之變成低分子化合物,如CO?、H?O等。
由於UV紫外光的能量遠遠高於(yú)一般有機化合物的結合能,因此,采用紫外光照射有機(jī)物,可以將它們降解為小分子物質。
主要有機化(huà)合物分子結合能見表9-1。
表9-1主要有機化合物(wù)分子結合能(néng)
分(fèn)子鍵 |
結合能(KJ/mol) |
分子(zǐ)鍵 |
結合能(KJ/mol) |
H-H |
432.6 |
C-H |
413.6 |
C-C |
347.6 |
C-O |
351.6 |
C=C |
607.0 |
C=O |
742.2 |
由表9-1可知,大多(duō)數化學物質的(de)分子結(jié)合能比高效紫外線的(de)光子能低,能被有效分(fèn)解。以苯分子的光(guāng)解機理為例,苯(C6H6)是最(zuì)簡單(dān)的芳香烴,常(cháng)溫下為一種無色、有甜味的透(tòu)明液體,並具有(yǒu)強烈的芳香(xiāng)氣味。苯難溶於水,易溶於有機(jī)溶劑,也可用作有機溶劑,苯分子鍵結合能150kJ/mol。用高能紫外(wài)線647k/tool的分解力去裂解苯(běn)分子鍵(jiàn)結合能(néng)150kJ/mol。苯環將被輕易打開,形成離子狀態的C-C+和H-H+日-並極易分別與臭氧發生氧化(huà)反(fǎn)應,將苯分(fèn)子(zǐ)最終裂解氧化生成CO2和H2O,因此,可以經過紫外光的照射,將汙染物轉化成簡單的CO2和H2O(表(biǎo)9-2)。
2.UV光解工藝流程
(1)水係設置水洗係統的目的(de)主要是為(wéi)了對廢氣進行預處理,其中包括除去粉塵和酸性(xìng)氣體,並進行庫溫處理等。
水洗(xǐ)裝置主要分為霧化區(qū)、洗漲區、脫水除霧區、等化區布有多組霧(wù)化頭,噴射麵覆籃整個過濾麵,噴射液滴較小,和雜質的(de)接觸性能好,起預過濾作用、去除雜質的同時對後的洗區也起了補(bǔ)充布水的作用:酸性氣體等暴溶(róng)於水的氣體、在洗添區(qū)在多次通過液膜的過程中去除,起到高效過濾的作用;而後有機皮氣再經水(shuǐ)洗裝置的脫水除霧區去除體積較大的液滴或水霧、再進入後續的廢(fèi)氣(qì)處理淨化裝置。
對廢氣降溫的目的(de),主要是(shì)預先(xiān)除去一部分高沸點的VOCs,這一(yī)點在采用光解法(fǎ)處理餐廚油煙時作(zuò)用特別顯著。
除此之外,在排氣濃度和氣量不穩定的場合,還需設置廢氣緩衝(chōng)裝置,以獲得穩定的廢氣流(liú)量和濃度,便於光解裝置的正常工作。
(2)淨化係統光解淨化係統的設計比(bǐ)較(jiào)簡單,一般情況下,當廢氣的種類和濃度確定之後(hòu),主要任務是選擇合適(shì)的紫外光能,一般情況下,對於大部分VOCs來(lái)說,當其濃度在200μL/L左右時,選擇7kW左右的紫外光基本可以滿足要求。
3.光解技術的聯合應用
在實際應用中,為了達到更好(hǎo)的處理效果(guǒ),往往會采用UV光解技術與光(guāng)催化技術聯合應用的方法,稱作光(guāng)解催化氧化技術。這就是人們往往(wǎng)會把光解與光催化相混滑的原因。實際上,光催化(huà)反應隻是在光解技術中加入了催化劑,從(cóng)而更加增強了對VOCs的氧化能力。有時候,光(guāng)解技術還與其他技術,如吸附等聯合應用,使它們能(néng)夠處理較高濃度的VOCs。
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