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简述UV光氧设备的理论基础与降解机理

2018-11-13 17:14:24
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UV光氧设备采用UV灯管散发紫外线裂解恶臭,分为两个波段,185波段起到裂解的作用,254波段起到催化的作用,光线照射到钛板上产生臭氧和废气融合后起化学反映,达到高速除恶臭的目的,具有无需添加任何物质,适应性强,运行成本低,无需预处理等优点的一款产品,用于炼油厂橡胶厂、化工厂、药加工厂、污水处理厂、垃圾转的运站等恶臭气体的脱臭净化处理。

UV光氧设备的废气净化主要是指针对工业场所产生的工业废气诸如粉尘颗粒物、烟气烟尘、异味气体、有毒有害气体进行治理的工作。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。而UV光氧设备则是利用光氧净化原理开发出的一种新型节能环保的净化设备,操作简便因而深受客户喜爱。

说到UV光氧设备的理论基础,1972年,福岛博士和本田博士在n—型半导体TiO2电极上发现了光催化裂解水反应,在Nature上发表了“Electrochemicalphotolysisofwateratasemiconductorelectrode”,揭开了多相光催化新时代的序幕。1976年John.H.Carey等研究了多氯联苯的光催化氧化,被认为是光催化技术在消除环境污染物方面的早期出品性研究工作。1977年,横田教授等发现在光照条件下,TiO2对丙烯环氧化具有光催化活性,从而拓宽了光催化的应用范围,为有机物氧化反应提供了一条新的思路。自1983年起,A.L.Pruden和D.Follio就烷烃、烯烃和芳香烃的氯化物等一系列污染物的光催化氧化作了连续研究,发现反应物都能迅速降解。1989年,田中-K教授等人研究发现有机物的半导体光催化过程由羟基自由基(OH)引起,在体系中加入H2O2可增加OH的浓度。进入了90年代,随着纳米技术的兴起和光催化技术在环境保护、卫生健康保护、有机合成等方面应用研究的发展迅速,纳米量级的光催化剂的研究,已经成为环球上较活跃的研究领域之一。

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。

UV光氧设备对气态有机污染物的降解机理其实是这样的,有足够的能量来产生自由基,引发一系列复杂的物理、化学反应。由臭氧发生器作用引起的气体有机物化学反应是在气相中进行的电离、离解、激发、原子。分子间的相互结合及加成反应。这个能量足以使大多数气态有机物中的化学键发生断裂,从而使其降解。从净化空气速率考虑,我们选择了-C波段紫外线和臭氧发生器结合电晕电流较高化装置采用脉冲电晕放吸附技术相结合的原理对有害气体进行消除,其中-C波段紫外线主要用来去除硫化氢、氨、苯、二甲醛、丙酮、尿烷、树脂、等气体及消毒清洁。污染介质在电离的作用下,产生活性自由基,活化后的污染物分子经过定向链化学反应后被脱除。当平均能量超过污染介质中化学键结合能时,分子链断裂,污染介质分离,并在臭氧发生器吸附场的作用下被收集。介质内分子浓度及共存的介质成分。