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废气处理常见设备之UV光氧废气处理

文章出处:htpps://www.panshiganzaoji.net 人气:发表时间:2022-05-27 13:56:12

UV光氧设备简介

UV光氧设备是在废气处理中是非常常见的设备。UV即是紫外线的简称,我们在日常谈论中经常将UV作为UV光氧设备的简称,但这里存在一个误区,在UV设备中,还有一种设备叫做UV光解设备。两者均可用来处理污染物,但又有很大的区别。简单的说:

  • UV光解设备:利用了高能紫外线的能量进行光化学反应,通过光解来处理污染物。
  • UV光氧设备:除了紫外线光解污染物,还有一个重要的光催化反应来处理污染物。

通过对比不难看出,UV光氧是一种更为先进、效率更高的处理设备,而其中的光催化反应需要紫外线照射半导体(使用最为广泛的半导体是二氧化钛TiO2),废气通过二氧化钛栅格,污染物被氧化分解。

二氧化钛格栅板由于原理的不同,UV光氧设备和UV光解设备在结构上就有很大的不同,导致UV光氧更贵。如果您在选购UV光氧设备时发现某家提供的UV光氧设备特别便宜,那么就要注意了,确认其是否是UV光解设备,一定要询问是否加装了二氧化钛栅格,有几层。UV光氧设备处理原理1.光解原理物质在紫外线照射下吸收光线当中携带的能量成激发态,从而发生一系列光化学反应,最终变成无害的低分子化合物。

根据光化学第一定律,首先,只有当激发态分子的能量足够使分子内的化学键断裂时,亦即光子的能量大于化学键能时,才能引起光离解反应。其次,为使分子产生有效的光化学反应,光还必须被所作用的分子吸收,即分子对某种特定波长的光要有特征吸收光谱,才能产生光化学反应。因此并非所有的物质都能发生光离解反应,主要和光子能量大小与各物质自化学键断裂所需要的能量有关。(附光子能量公式:E=hv=hc/λ,h是普朗克常数 、v是频率、c是光速、λ是波长。)下面提供一份波长能量对照表,与常见污染物光解表。

光催化技术是通过催化剂利用光子能量,将许多需要在苛刻条件下发生的化学反应转化为在温和的环境下进行反应的先进技术。它作为一门新兴的学科,涉及半导体物理、光电化学、催化化学、材料科学、纳米技术等诸多领域,在能源、环境、健康等人类面临的重大问题方面均有应用前景,一直是前沿科学技术领域的研究热点之一。其主要原理是:让紫外光或其他一定能量的光照射光敏半导体催化剂时(常用光敏半导体催化剂二氧化钛TiO2),当能量大于或等于半导体带隙能的光波(hν)辐射TiO2时,TiO2价带(VB)上的电子吸收光能(hν)后被激发到导带(CB)上,使导带上产生激发态电子(e-),而在价带(VB)上产生带正电荷的空穴(h+)。此时吸附在纳米颗粒表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子,而空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性,能使有机污染物氧化分解,如果保证足够的停留时间,理论上可以达到近乎完全的处理效果。

按照我们的设计和计算,过滤横截面积8㎡,长度2.1m,那么设备的尺寸可以设计为,2.1mx2mx4m(长x宽x高),但是这样尺寸的设备有些过高,可能影响摆放,其二这个尺寸可能会影响内部设备元件的安装比如滤网灯管等,此时可以通过缩小横截面积,增加长度来调整。把长宽设计为2x2m,这样横截面积4㎡,缩小了一半,那么长度相应的就应该增加一倍,为4.2m,这样设计下来的UV设备箱体,尺寸为:2x2x4.2m,再返回算风速=1.39m/s,这样设计的UV设备也是符合标准设计的。

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参考资料:光催化:环境净化与绿色能源应用探索 朱永法、姚文清、宗瑞隆二氧化钛催化活性 苗慧、崔玉民、张坤纳米TiO2表面改性及光催化降解典型有毒污染物研究 王楠、朱丽华、废气处理技术工程手册 王纯

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