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废气处理常见设备之UV光氧催化设备

2020-08-15

紫外线光氧化装置废气处理中一种非常常见的设备。UV是UV的缩写。在我们的日常讨论中,我们经常使用“UV”作为UV光氧化设备的缩写。但这里有一个误会。在紫外设备中,还有一种称为紫外光解设备的装置。它们都可以用来处理污染物,但有很大的区别。简单地说:

紫外线光解设备:利用高能紫外线的能量进行光化学反应,光解处理污染物。

紫外线光氧化设备:除了紫外线光解污染物外,还有一种重要的光催化反应来处理污染物。

通过比较不难看出,紫外光氧是一种更先进、效率高的光氧催化设备处理设备,光催化反应需要半导体的紫外光照射(应用广泛的半导体是二氧化钛TiO2),污染物通过二氧化钛格栅氧化分解。由于原理的不同,紫外光氧化设备和紫外光解设备的结构有很大的不同,这就导致紫外光氧化的成本较高。如果在购买紫外线光氧化设备时发现某公司提供的紫外线光氧化设备特别便宜,要注意确认是否是紫外线光解设备,要询问是否安装了二氧化钛格栅,有多少层。

紫外光氧化设备的处理原理

光解原理。在紫外光照射下,物质吸收光所携带的能量进入激发态,引发一系列光化学反应,终转化为无害的低分子化合物。

首先,只有当激发态分子的能量足以打破分子中的化学键,即光子的能量大于化学键的能量时,才能诱导光解。其次,为了产生有效的光化学反应,光须被分子吸收,即分子须对一定波长的光具有特征吸收光谱才能产生光化学反应。

因此,并非所有材料都能发生光解反应,这主要与光子能量和化学键断裂所需的能量有关。(光子能量公式:e=HV=HC/λ,h为普朗克常数,V为频率,C为光速,λ为波长。)

以下是常见污染物的波长能量对比表和光解表。


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由于紫外线对人体有害,紫外线越短,穿透力越强,对人体的危害就越大。在实际生产和使用中,常用的是波长为254nm的紫外U型灯,其摩尔光子能量为470kj/mol,从上表可以看出,在我们常见的VOC气体中,可以光解的物质并不多,所以我们在做的时候应该选择紫外线光解设备,确保你知道废气的主要成分是什么。

另外,辐照时间越长,光解效果越好。因此,使用紫外线灯对消毒柜内的细菌进行杀灭是非常有效的。然而,在我国的废气处理中,由于气体始终处于流动状态,气体在设备中的停留时间直接影响着处理效率。停留时间=设备长度/风速,风速=风量/气流方向设备截面积。因此,我们可以得出结论:设备长度越长,截面越大,停留时间越长,效果越好。设备越大,处理效果越好,但设备成本也是我们需要重点关注的问题。根据行业经验,我们一般将风速设置为0.7m/s,停留时间设置为3S,性价比高。根据处理后污染物成分的不同,处理效率可达15%-35%。


光氧催化设备

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