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简述UV光氧设备的技术概念与主要工作原理

2018-12-12 17:58:12
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UV光氧设备采用-C波段紫外线与空气中的氧反应产生臭氧,分离油雾、废气等污染介质时,紫外线中的有效离子起决定性的作用。流星雨状的有效离子与介质内分子(原理)发生非弹性碰撞,将能量转化成基态分子(原子)的内能,发生激发、离解、电离等一系列过程使污染介质处于活化状态。从技术设计的角度来看,UV光氧设备由初滤单元、C波段紫外线装置、催化装置、降解收集、臭氧发生器及过滤单元等设备和部件组成。光催化氧反应技术利用光激发氧反应将O2、H2O2等氧反应剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工艺,可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物质。另外,在有紫外光的Fenton体系中,紫外光与铁离子之间存在着协同效应,使H2O2分离产生羟基自由基的速率大大加快,推动有机物的氧反应去除。

1836年,贝采尼乌斯(J.J.Berzelius)提出了“催化”和“催化剂”的概念,为有机废气催化燃烧设备的出现提供了基础,于是人们对催化现象的观察和系统研究也于19世纪开始了。1895年奥斯特瓦尔德(W.Ostwald)从理论上推断出了“在可逆反应中,催化剂仅能加速化学反应,而不能改变化学平衡”而获得了1909年度的诺贝尔化学奖。20世纪初,催化合成氨技术的工业化,使催化原理的研究出现了一个高峰,也可以说是催化化学中的里程碑。

UV光氧设备工作原理常见的废气净化有哪些?许多废气中富含一种以上污染物,且污染物性质杂乱、浓度高、处理请求严,此刻仅选用一种处理单元就难以经济有用地到达处理意图。因而,需要两种或两种以上的技能单元组合使用。富含粒子污染物的气体常选用旋风分离、过滤、静电捕集和湿式洗刷;硫氧化物处理常选用吸收和吸附。关于中小型锅炉烟气的处理,可以选用多管旋风除尘+喷淋脱硫技能或选用废气洗刷塔,并向洗刷水中加入适量的加碱性吸收剂。含高浓度有机废气处理,选用光氧催化技术进行处理。

常见的废气净化有工厂烟尘废气净化、车间粉尘废气净化、有机废气净化、废气异味净化、酸碱废气净化、化工废气净化等。废气净化设备普遍应用在化工厂、电子厂、喷漆厂、汽车厂、涂料厂、石油化工行业、家具厂、食品厂、橡胶厂、塑胶厂等产生异味、臭味、有毒有害气体的行业。

经过长期研究发现,大自然具有十分强大的自我修理功能,例如排放在大气中的废气物质,经过一段时间废气物质会慢慢被分解掉,其中主要的过程是发生了光化学反应。废气物质通过吸收光子或其他粒子的能量,使得化学键断裂,形成游离态的原子,再经过一系列的氧化还原等反应,终生成水和二氧化碳等简单物质。

UV光氧设备从工程的设计、配套、安装、调试、维护等方面提供了很大的可行性、可靠性、灵活性、有效性。UV光氧设备是一种专门去除有毒有害气体及恶臭气体的一种装置。它具有高速率、运行成本低、设备占地面积小,自重轻、无任何机械动作,无噪音等特点,光氧催化废气处理设备净化速率在96%以上,是目前市场上处理有机有害气体有效的废气净化设备。光催化氧化技术单独用在有机废气处理领域中的案例相对较多,但将光催化氧化技术结合常规活性炭吸附工艺应用于异味、恶臭气体的净化处理目前还未广泛应用于实际。目前已有部分企业进行尝试采用光催化氧化+活性炭吸附的方式对有异味、恶臭的有机废气进行处理,文中以某化工厂有异味有机废气处理措施的实际运行数据来浅析该方法的有效性。

关于UV光氧设备的技术原理,其实所谓光催化反应,就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射,受激产生分子激发态,然后会发生化学反应生成新的物质,或者变成引发热反应的中间化学产物。光化学反应的活化能来源于光子的能量,在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工艺,可以用于处理污水中CCl4、多氯联苯等难降解物质。另外,在有紫外光的Fenton体系中,紫外光与铁离子之间存在着协同效应,使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快,推动有机物的氧化去除。