廢氣處理常見設(shè)備之UV光氧廢氣處理

 

UV光氧設(shè)備簡(jiǎn)介

UV光氧設(shè)備是在廢氣處理中對(duì)錯(cuò)常常見的設(shè)備。UV便是紫外線的簡(jiǎn)稱，咱們?cè)谌粘Ｗh論中常常將“UV”作為UV光氧設(shè)備的簡(jiǎn)稱，但這兒存在一個(gè)誤區(qū)，在UV設(shè)備中，還有一種設(shè)備叫做UV光解設(shè)備。兩者均可用來處理污染物，但又有很***的區(qū)別。簡(jiǎn)略的說：

UV光解設(shè)備：運(yùn)用了高能紫外線的能量進(jìn)行光化學(xué)反響，通過光解來處理污染物。

UV光氧設(shè)備：除了紫外線光解污染物，還有一個(gè)重要的光催化反響來處理污染物。

通過比照不難看出，UV光氧是一種更為先進(jìn)、效率更高的處理設(shè)備，而其間的光催化反響需求紫外線照耀半導(dǎo)體（運(yùn)用***為廣泛的半導(dǎo)體是二氧化鈦TiO2），廢氣通過二氧化鈦柵格，污染物被氧化分化。

二氧化鈦格柵板

因?yàn)樵淼牟煌琔V光氧設(shè)備和UV光解設(shè)備在結(jié)構(gòu)上就有很***的不同，導(dǎo)致UV光氧更貴。假如您在選購(gòu)UV光氧設(shè)備時(shí)發(fā)現(xiàn)某家供給的UV光氧設(shè)備***別廉價(jià)，那么就要留意了，承認(rèn)其是否是UV光解設(shè)備，必定要問詢是否加裝了二氧化鈦柵格，有幾層。

 

UV光氧設(shè)備處理原理

 

1.光解原理

 

物質(zhì)在紫外線照耀下吸收光線當(dāng)中帶著的能量成激發(fā)態(tài)，然后產(chǎn)生一系列光化學(xué)反響，終究變成無害的低分子化合物。

依據(jù)光化學(xué)榜***規(guī)律，***要，只有當(dāng)激發(fā)態(tài)分子的能量滿足使分子內(nèi)的化學(xué)鍵開裂時(shí)，亦即光子的能量***于化學(xué)鍵能時(shí)，才干引起光離解反響。其次，為使分子產(chǎn)生有用的光化學(xué)反響，光還必須被所作用的分子吸收，即分子對(duì)某種***定波長(zhǎng)的光要有***征吸收光譜，才干產(chǎn)生光化學(xué)反響。

 

因而并非一切的物質(zhì)都能產(chǎn)生光離解反響，主要和光子能量巨細(xì)與各物質(zhì)自化學(xué)鍵開裂所需求的能量有關(guān)。（附光子能量公式：E=hv=hc/λ，h是普朗克常數(shù) 、v是頻率、c是光速、λ是波長(zhǎng)。）

 

因?yàn)樽贤饩€波對(duì)人體有害，越短的紫外線波穿透力越強(qiáng)，對(duì)人身的損害也越***，在實(shí)踐的出產(chǎn)與運(yùn)用***用的***多的是波長(zhǎng)254nm的紫外線U形燈管，其摩爾光子能量為470KJ/mol，在咱們常見的voc氣體中，能被光解的物質(zhì)并不多，所以在挑選UV光解設(shè)備的時(shí)分，必定要弄清楚自己的廢氣中主要成分是什么。

 

別的，物質(zhì)被照耀的時(shí)刻越長(zhǎng)，光解的作用越***，所以在消毒柜中運(yùn)用紫外線燈消除細(xì)菌有十分***的作用，然而在咱們廢氣處理傍邊，因?yàn)闅怏w始終是處于活動(dòng)狀況，所以效率遭到氣體在設(shè)備中的停留時(shí)刻的影響。停留時(shí)刻=設(shè)備長(zhǎng)度/風(fēng)速，風(fēng)速=風(fēng)量/氣體活動(dòng)方向設(shè)備橫截面積。由此咱們能夠得出設(shè)備長(zhǎng)度越長(zhǎng)，橫截面越***，停留時(shí)刻就越長(zhǎng)，作用也越***。設(shè)備增***當(dāng)然對(duì)處理作用越***，可是設(shè)備本錢也是咱們需求要點(diǎn)考慮的問題，內(nèi)行業(yè)經(jīng)歷中，咱們一般把風(fēng)速設(shè)置到0.7m/s，停留時(shí)刻設(shè)置到3s，這樣的性價(jià)比是***的，依據(jù)處理污染物的成分不同，處理效率能夠抵達(dá)15%-35%。

 

2.光催化原理

 

自1972年Honda-Fujishima效應(yīng)即TiO2半導(dǎo)體電極的光催化分化水現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)以來，半導(dǎo)體光催化范疇得到了廣泛的重視和飛速的開展，這一技術(shù)為咱們供給了一種抱負(fù)的動(dòng)力運(yùn)用和管理環(huán)境污染的辦法。

 

光催化技術(shù)是通過催化劑運(yùn)用光子能量，將許多需求在嚴(yán)苛條件下產(chǎn)生的化學(xué)反響轉(zhuǎn)化為在溫文的環(huán)境下進(jìn)行反響的先進(jìn)技術(shù)。它作為一門新式的學(xué)科，觸及半導(dǎo)體物理、光電化學(xué)、催化化學(xué)、資料科學(xué)、納米技術(shù)等許多范疇，在動(dòng)力、環(huán)境、健康等人類面對(duì)的重***問題方面均有運(yùn)用遠(yuǎn)景，一直是前沿科學(xué)技術(shù)范疇的研討搶手之一。

 

其主要原理是：讓紫外光或其他必定能量的光照耀光敏半導(dǎo)體催化劑時(shí)（常用光敏半導(dǎo)體催化劑二氧化鈦TiO2），當(dāng)能量***于或等于半導(dǎo)體帶隙能的光波（hν）輻射TiO2時(shí)，TiO2價(jià)帶（VB）上的電子吸收光能（hν）后被激發(fā)到導(dǎo)帶（CB）上，使導(dǎo)帶上產(chǎn)生激發(fā)態(tài)電子（e-），而在價(jià)帶（VB）上產(chǎn)生帶正電荷的空穴（h+）。此刻吸附在納米顆粒外表的溶解氧抓獲電子構(gòu)成超氧負(fù)離子，而空穴將吸附在催化劑外表的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。而超氧負(fù)離子和氫氧自由基具有很強(qiáng)的氧化性，能使有機(jī)污染物氧化分化，假如確保滿足的停留時(shí)刻，理論上能夠抵達(dá)近乎徹底的處理作用。

 

 

越過中心雜亂的物理化學(xué)反響，簡(jiǎn)略的說：紫外線照耀二氧化鈦會(huì)將將空氣中的水和氧氣，氧化還原成具有很強(qiáng)氧化性的超氧負(fù)離子和氫氧自由基，然后氧化污染物抵達(dá)分化處理的作用。越多的超氧負(fù)離子與氫氧自由基，就有越強(qiáng)的分化有機(jī)廢物的才干，不過就現(xiàn)在的光催化技術(shù)而言，還處于一個(gè)探究的階段，還存在光量子產(chǎn)生量低，光能運(yùn)用效率低一級(jí)問題。盡管現(xiàn)在已經(jīng)有了改性TiO2、新的非TiO2催化劑、加微波電場(chǎng)等辦法，可是因?yàn)樘岣哂邢藁蚴潜惧X太高，并沒有被廣泛運(yùn)用，現(xiàn)在市面上廣泛運(yùn)用的仍是傳統(tǒng)的TiO2作為催化劑。不過光催化有著十分廣闊的運(yùn)用的遠(yuǎn)景，信任將來必定會(huì)有愈加有用的技術(shù)產(chǎn)生。

 

回來咱們的話題上來，因?yàn)榧夹g(shù)約束以及本錢的考慮，現(xiàn)在的UV光氧設(shè)備對(duì)有機(jī)污染物的分化效率遍及在30%-60%之間。不過近年來環(huán)保行業(yè)的搶手，商場(chǎng)上出現(xiàn)了很多的UV光氧設(shè)備廠家，出產(chǎn)出的UV設(shè)備，質(zhì)量***莠不齊，為了賤價(jià)拿下訂單，很多殘次產(chǎn)品充滿商場(chǎng)，在選用UV的時(shí)分必定要擦亮眼睛。達(dá)不到處理作用，白花錢都是小問題，因?yàn)閁V常常用于易燃廢氣的處理，燈管歸于高發(fā)熱元件，線路又是帶電的，產(chǎn)生焚燒的事端并不罕見，假如引發(fā)的惡性事端，那才真的是悔時(shí)晚矣。

 

關(guān)于慣例UV光氧設(shè)備的挑選辦法

 

一、尺度，看尺度的巨細(xì)是***簡(jiǎn)略的辦法，一般狀況下，尺度越***的UV，停留時(shí)刻越長(zhǎng)，處理作用就越***。喜愛核算的朋友，能夠用咱們行業(yè)遍及的規(guī)劃規(guī)范3s的停留時(shí)刻來核算一下尺度，風(fēng)速也不宜取太快，應(yīng)該在0.5-1m/s之間***。舉個(gè)比如：我需求處理的廢氣風(fēng)量是20000m³/h，把小時(shí)換算成秒，除以3600之后得到約5.56m³/s的處理風(fēng)量；風(fēng)速咱們折中取0.7m/s，那么設(shè)備截面積=每秒風(fēng)量/每秒風(fēng)速=5.56/0.7≈8㎡，那么寬與高的乘積就應(yīng)該***于等于8㎡，才是比較合理的尺度；一起長(zhǎng)度=停留時(shí)刻/風(fēng)速=3/0.7=4.3m。得到截面8㎡和長(zhǎng)度4.3m這兩個(gè)規(guī)范規(guī)劃的參數(shù)之后，咱們就能夠來比照廠家供給的UV設(shè)備了。三種狀況：

廠家供給的設(shè)備截面和長(zhǎng)度均***于規(guī)范規(guī)劃，天然沒有在規(guī)劃上偷工。

廠家供給的設(shè)備截面和長(zhǎng)度均小于規(guī)范規(guī)劃，那么必定在規(guī)劃上有所偷工，小太多的，超越30%就不要挑選了，處理效率必定不合格。

廠家供給的設(shè)備截面和長(zhǎng)度一***一小，這就要看份額，假如面積縮小了百分之10，那么長(zhǎng)度就要添加百分之10，這樣才干確保停留時(shí)刻滿足。

 

二、燈管數(shù)量，燈管數(shù)量不是越多就越***，抵達(dá)某一閾值之后，再添加燈管數(shù)量對(duì)效率的提高十分小，性價(jià)比太低，當(dāng)然條件是抵達(dá)閾值，假如數(shù)量太少，那么凈化的效率也會(huì)十分低。這兒用10000風(fēng)量來舉個(gè)比如，燈管數(shù)量應(yīng)該在24-36套之間，那么相對(duì)應(yīng)的預(yù)算其他風(fēng)量，20000風(fēng)量燈管數(shù)量應(yīng)該在48-72套之間，5000風(fēng)量燈管數(shù)量應(yīng)該在12-18套之間。留意：這兒的比如所用燈管是150W，波長(zhǎng)254nm的U型紫外線燈。燈管數(shù)量的挑選與污染物濃度和其自身性質(zhì)有聯(lián)系，所以會(huì)有凹凸改變，這些數(shù)值是通過驗(yàn)證的行業(yè)經(jīng)歷，數(shù)量多于規(guī)范性價(jià)比低，數(shù)量少于規(guī)范效率低。

 

三、板材質(zhì)料和厚度，較***的質(zhì)料是不銹鋼，耐腐蝕，但價(jià)格昂揚(yáng)；比較常見的質(zhì)料是碳鋼，雖不如不銹鋼耐腐蝕，可是價(jià)格廉價(jià)，做***防腐處理，相同經(jīng)久耐用。除此之外的非金屬資料就不要挑選了。因?yàn)楦吣茏贤饩€光波對(duì)人體有很***的損害，非金屬資料例如塑料是沒有辦法屏蔽光波的。例如X光便是一種十分短的光波，對(duì)人的身體損害十分***，家用微波爐一般波長(zhǎng)是120nm，咱們UV設(shè)備常用的紫外線波長(zhǎng)254nm。波長(zhǎng)越短，穿透力越強(qiáng)，所以UV設(shè)備一般都選用金屬質(zhì)料來制造，以便屏蔽光波，一起厚度越厚，屏蔽作用越強(qiáng)，所以內(nèi)行業(yè)中一般鋼板厚度都是在3mm以上，低于3mm厚度的UV設(shè)備，慎重挑選。

 

四、出產(chǎn)工藝質(zhì)料質(zhì)量，其實(shí)這一條都不應(yīng)該***自提出來，都知道挑選規(guī)劃***，出產(chǎn)實(shí)力強(qiáng)的廠家才定心，可是小廠并非質(zhì)量都不***，有時(shí)分從本錢考慮挑選小型加工廠也對(duì)錯(cuò)常常見的。因?yàn)閁V常常處理的都是易燃的有機(jī)氣體，工藝質(zhì)量的考量必需要慎重。焊接工藝這一塊沒有實(shí)踐見到設(shè)備無法判別***壞，可是燈管這一塊能夠具體問詢其所用的燈管出自哪家公司，燈管這一塊的價(jià)格貓膩就多了，一套燈管含控制器廉價(jià)的有30幾塊錢的，貴的有90多一套的，一臺(tái)72套燈管的UV設(shè)備，差價(jià)就能夠差4000多元。作為UV設(shè)備***重要的部件，具體問詢所用燈管品牌，然后去查詢此品牌廠家規(guī)劃實(shí)力，對(duì)錯(cuò)常必要的。同理的還有TiO2濾網(wǎng)，出產(chǎn)廠家一般也是外購(gòu)，查詢品牌也是必要的。