光解的原理

光解主要是利用UV紫外灯的能量使空气中的分子变成游离氧,游离氧再与氧分子结合,从而生产强氧化能力的臭氧,用于破坏VOCs中的有机或无机高分子化合物的分子链,使之 成为如CO2或H2O等物质。

光解的工艺流程

预处理系统,如:水洗系统、活性炭吸附系统、除尘系统等。

设置预处理系统的目的主要是对废气进行预处理,其中包括粉尘和酸性气体等物质的去除,同时进行降温处理。对废气进行降温的目的在于预先除去一部分高沸点的VOCs, 这一点在采用光解法处理餐厨油烟时作用特别显著。此外,在排气浓度和气量不稳定的场合,还需设置废气缓冲装置,以获得稳定的废气流量和浓度,以保障光解装置的正 常工作。 净化系统 光解净化系统的设计相对比较简单,当废气种类及浓度确定的情况下,净化系统的主要设计任务在于选择合适的紫外光能,一般情况下,当废气浓度在400uL/L时,配比 14KW左右的紫外光基本可满足需求。

光解技术的联合应用

在实际应用当中,为了使净化效果更优,往往会将光解技术与光催化技术联合应用,称为光解催化氧化技术。这也是人们会认为光解与光催化是同样技术的原因。 除此之外,光解技术还与其他技术如:吸附、新型催化氧化等联合应用,使其发挥更好的效果。

光催化技术

说到光催化技术,我们还得感谢日本东京大学的藤嶋 昭与本多 健一两位教授,他们于1972年偶然发现了光催化的现象。此后,1999年由于纳米技术的突破,光催化开始正式登上 了国际研究舞台。

光催化技术的原理

光催化是利用TIO2作为催化剂的光催化过程,是利用紫外光波照射TIO2,从而产生羟基自由基与活性氧物质,其中羟基自由基是光催化反应当中对光催化氧化其决定作用的活性物 质。光催化能迅速有效地分解挥发性有机物和构成细菌的有机物,再加上其他活性氧物质的协同作用,其氧化更加迅速。能氧化绝大部分的有机及无机污染物,将其矿化为无机小 分子、CO2和H2O等。

影响光催化性能的主要因素

光催化当中使用的TIO2的晶体结构:晶体结构的差异会使不同的晶型有不同的电子能带结构,锐钛矿型TIO2的禁带宽度大于金红石型的禁带宽度,所以锐钛矿型的TIO2较负 的导带对O2的吸附能力较强,比表面积较大,光生电子和空穴容易分离。

催化剂颗粒粒径的影响:催化剂粒径大小直接影响光催化活性。当粒子粒径越小,单位质量的粒子数越多,比表面积越大,催化氧化效率就越高。

光催化剂用量:TIO2在光催化降解反应当中,用量对反应速率是会产生影响的,TIO2用量的增加,速率一般会提升,但当量增加到一定程度之后速率不再提高反而有所下降 时,则是发生了光吸收的现象。因此,光催化剂的用量也是设计的重要因素。

光源与光强的影响:低光强下降解速率与光强呈线性关系,中等强度光照下,降解速率与光强的平方根有线性关系。 有机物的种类与浓度

光催化氧化的特点

光催化氧化适合在常温下将废臭气体完全氧化成无毒无害的物质,适用于低浓度大风量、稳定性强的VOCs。

有效彻底净化:光催化氧化可将空气中的挥发性有机物完全氧化成无毒无害的物质。

绿色光源:光催化氧化利用人工紫外线灯管产生的紫外光作为能源来活化光催化剂,驱动氧化-还原反应。

氧化性强,对难以降解的有机物具有特别的降解能力。

广泛性:光催化氧化对大多数的VOCs有很好的去除效果。

寿命长:理论上,催化剂的寿命是无限长且无需更换的。

光催化氧化主要适用的行业:化工、印染、制药、酒精、饲料、污水处理、垃圾处理、垃圾发电等。

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