一、關(guān)于紫外線的介紹
紫外線是電磁波譜中波長從100nm(納米)到400nm輻射的總稱,其中波長100nm到 200nm的為真空紫外線(UV-D),波長200nm到280nm為短波紫外線(UV-C),波長280nm到315nm的為中波紫外線(UV-B),波長315nm到400nm的為長波紫外線(UV-A)。紫外線的波長與能量成反比。波長越長,穿透皮膚或空氣能力越強(qiáng)。波長越短,能量越強(qiáng)。短波紫外線燈利用汞原子特性在氣體放電時(shí)把汞蒸氣激發(fā)放射出254nm的UV-C和185nm的UV-D波長的紫外線,UV-A和和UV-B是254nm的UV-C照射對應(yīng)的熒光粉發(fā)出的紫外線。
二、VOC(揮發(fā)性有機(jī)物)
質(zhì)分子多因具剩余電子,而有刺激人類嗅覺的特性。
常見的除臭方法可分為化學(xué)除臭法、物化除臭法和生物除臭法等幾類 。化學(xué)除臭法一般是通過添加某些化
學(xué)藥劑,使之與具有臭味的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),從而達(dá)到除臭的目的。物化除臭法一般是采用吸附劑,由活性炭、 活性炭纖維吸附等達(dá)到除臭的目的; 生物除臭法則大多是通過微生物的生理代謝將具有臭味的物質(zhì)加以轉(zhuǎn)化, 達(dá)到除臭的目的。另外,隨著技術(shù)的發(fā)展,也有采用光催化氧化、 催化燃燒等除臭手段。對于化工企業(yè)來說,考慮到經(jīng)濟(jì)成本及技術(shù)成熟度, 一般大多采用的活性炭吸附法。但活性炭吸附法在其技術(shù)可行的前提下,也有其自身的一些不足之處,較容易飽和,更換成本高,并且吸附有機(jī)廢氣越多, 其吸附性能會下降, 據(jù)有關(guān)資料,平均 1g 活性炭纖維常溫下可吸附 0.2 ~0.25 g 的有機(jī)物質(zhì)。目前有較多的企業(yè)開始考慮采用光催化氧化處理異味、惡臭污染物, 該措施在有效去除臭氣的同時(shí),對有機(jī)廢氣的去除率較難達(dá)到國家去除率 90% 的相關(guān)要求。
三、UV光解廢氣催化分解原理
一是應(yīng)用了紫外線燈UVD185納米波段和O2結(jié)合產(chǎn)生的O3臭氧來氧化還原反應(yīng)廢氣
二是利用185納米短波紫外線的高能量來裂解有機(jī)廢氣
三是利用254納米紫外線照射涂有TIO2的媒介產(chǎn)生-OH來氧化有機(jī)廢氣
武漢UV光解廢氣處理三種技術(shù)的應(yīng)用原理
1、利用臭氧的強(qiáng)氧化性
185nm波長紫外線,也叫真空紫外線。
其中的O3就是常說的臭氧,它有的氧化性,目前廢氣處理用的光解紫外線燈主要是利于185nm紫外線持續(xù)和O2結(jié)合產(chǎn)生的臭氧來分解有機(jī)廢氣。
2、利用185nm波長的高能量紫外線來打斷分子鍵
185nm波長紫外線的光子能量高達(dá)647 KJ/mol,大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)的分子結(jié)合能比185nm波長的的能量低,因此污染物質(zhì)分子鍵經(jīng)過185高能紫外線光能的裂解能被打斷,而大多數(shù)有機(jī)廢氣是C,H,O結(jié)構(gòu)的,且化學(xué)鍵小于185NM紫外線能量,所以能把這些有機(jī)廢氣在有O2的情況下分解成CO2和H02。
值得注意的是,185nm波長紫外線是真空紫外線,一從燈管里出來就和O2結(jié)合產(chǎn)生了O3,所以他的“射程"極短,基本是在燈管表面或附近有少量強(qiáng)度,所以能通過185NM波長紫外線打斷分鍵來處理的有機(jī)廢氣基本是能和燈管表面接觸或燈管近距離的一部分。
光化學(xué)反應(yīng),一是打斷分子鍵裂解分子結(jié)構(gòu),二是同時(shí)氧化還原反應(yīng),兩種作用其實(shí)是同時(shí)進(jìn)行的。
3、利用254nm波長的紫外線的光催化作用來分解有機(jī)廢氣(光觸媒)
光觸媒()在254nm波長的紫外光作用下 , 激發(fā)物質(zhì)表面電子 , 可連續(xù)發(fā)生能級躍遷 , 繼而電子飛出 , 形成具有氧化能力的空穴 (正穴)和具有還原能力的電子 ; 空穴/ 電子對與表面和空氣中水反應(yīng)后可產(chǎn)生活性氧[ O] 和氫氧自由基 [ HO] 等活性物質(zhì) 。 這種反應(yīng)過程可有以下幾個步驟 : 在光的作用下產(chǎn)生空穴/電子對即 TiO2 +光能( hv) →電子( e - )+正穴 ( h +) ; 空穴/電子對與表面和空氣中水反應(yīng)生成活性自由基即正穴( h +) +水分子( H2O) →OH +H + , 電子( e - ) +氧 ( O2) →活性氧( O2 -) 光觸媒反應(yīng)所形成的空穴/電子對與表面和空氣中有機(jī)物結(jié)合而發(fā)生氧化還原反應(yīng) , 可*將其氧化成水等無害物質(zhì) ; 另 1 方面 , 空穴/ 電子對與表面和空氣中水反應(yīng)后可產(chǎn)生活性氧 [ O] 和氫氧自由基[ HO] 等活性物質(zhì) 。 這些活性物質(zhì)具有的氧化作用 , 不僅能氧化破壞微生物 , 也可將有機(jī)化學(xué)污染物*氧化破壞 , 從而起到潔凈環(huán)境和除臭等作用 。 由于在這種反應(yīng)過程中光觸媒不參與反應(yīng) , 從而使反應(yīng)可反復(fù)進(jìn)行 , 所以光觸媒可長期持久地起作用
五、臭氧過濾網(wǎng)作用
湖北UV光解廢氣處理設(shè)備運(yùn)行中會產(chǎn)生反應(yīng)完過量的O3臭氧,臭氧具有強(qiáng)氧化性,輕則使人感到頭暈,重則會誘發(fā)人體的隱性疾??;排放到大氣中的O3也是一種污染原,在末端再加上一至兩層臭氧催化網(wǎng)分解掉殘余的少量臭氧,這樣排放出來的空氣則潔凈如新
六、武漢UV光解廢氣處理設(shè)備的特點(diǎn)
1、武漢UV光解廢氣處理設(shè)備能高效去除揮發(fā)性有機(jī)物、硫化氫、氨氣等無機(jī)物類污染物,以及各種惡臭味,脫臭效率可達(dá)99%以上,脫臭效果大大優(yōu)于國家頒布的惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB14554-93)
2、UV光解設(shè)備可適應(yīng)于絕大部分高濃度,大氣量,不同惡臭氣體物質(zhì)的脫臭凈化處理,通過合理的模塊配置可廣泛應(yīng)用于:煉油廠、橡膠廠、化工廠、制藥廠、污水處理廠、垃圾中轉(zhuǎn)站、污水泵房、空調(diào)等惡臭氣體的脫臭滅菌凈化處理??擅刻?4小時(shí)連續(xù)工作,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
3、UV光解設(shè)備無任何機(jī)械裝置,無運(yùn)動噪音,無需專人管理和日常維護(hù),只需要作定期檢查維護(hù),維護(hù)和能耗成本低,風(fēng)阻極低,可節(jié)約大量排風(fēng)動力能耗,達(dá)到節(jié)能的目的。
4、UV光解設(shè)備采用光解原理,采取了隔爆處理,消除了安全隱患、防火、防爆、防腐蝕性能高,設(shè)備性能安全穩(wěn)定,特別適用于高濃度易燃易爆廢氣的場合。
5、UV光解設(shè)備無需惡臭氣體進(jìn)行特殊的預(yù)處理,如加溫、加濕等,設(shè)備工作環(huán)境溫度在-30度~95度之間,濕度在30%~98%、PH值在2~13范圍均可正常工作,無需添加其他物質(zhì)及藥劑參與處理。
6、UV光解設(shè)備可根據(jù)風(fēng)量及氣體濃度的大小,進(jìn)行靈活配置,采用抽屜式插拔安裝形式,配件統(tǒng)一,安裝及維護(hù)方便。備件可在線維護(hù)和更換,方便靈活。
七、湖北UV光解廢氣處理設(shè)備的優(yōu)勢
1、高效除惡臭:能高效去除揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)、苯、甲苯、二甲苯的分子、無機(jī)物、硫化氫、氨氣、硫醇類等主要污染物,以及各種臭味,凈化、脫臭效率可達(dá)99%以上,凈化、脫臭效果大大超過國家1993年頒布的惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB14554-93)。
2、無需添加任何物質(zhì):只需要設(shè)置相應(yīng)的排風(fēng)管道和排風(fēng)動力,使工業(yè)廢氣通過本設(shè)備進(jìn)行分解凈化,無需添加任何物質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)。,
3、適應(yīng)性強(qiáng):可適應(yīng)高濃度,大氣量,不同工業(yè)廢氣物質(zhì)的凈化處理,可每天24小時(shí)連續(xù)工作,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
4、運(yùn)行成本低:本設(shè)備無任何機(jī)械動作,無噪音,無需專人管理和日常維護(hù),只需作定期檢查,設(shè)備能耗低,(每處理1000立方米/小時(shí),僅耗電約0.2度電能),設(shè)備風(fēng)阻極低<50pa,可節(jié)約大量排風(fēng)動力能耗。
5、無需預(yù)處理:工業(yè)廢氣無需進(jìn)行特殊的預(yù)處理,如加溫、加濕等,設(shè)備工作環(huán)境溫度在攝氏-30℃-95℃之間,濕度在30%-98%、PH值在3-11之間均可正常工作。
6、設(shè)備占地面積小,自重輕:適合于布置緊湊、場地狹小等特殊條件,設(shè)備占地面積<1平方米/處理10000m3/h風(fēng)量。
7、優(yōu)質(zhì)材料制造:防火、防腐蝕性能高,性能穩(wěn)定,使用壽命長。