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VOCs在紫外線照射下可與大氣中的NOx發(fā)作光化學(xué)反響,發(fā)生O3等二次污染物;同時,VOCs可與大氣中的顆粒物作用形成二次有機氣溶膠,嚴(yán)重威脅著人類生存環(huán)境的健康發(fā)展。光解光催化技能因具有占地面積小、使用規(guī)模廣、運轉(zhuǎn)成本低、設(shè)計出資少、不發(fā)生二次污染等優(yōu)勢已被廣泛使用在工業(yè)VOCs廢氣管理中。為了進一步提高光解光催化技術(shù)在具體工業(yè)VOCs廢氣管理中的處理能力,必須在光解光催化設(shè)備設(shè)計中對關(guān)鍵影響因素加以重視和操控。
一、核心材料
在光解光催化設(shè)備中用到的材料有兩種,一種是光催化材料,另一種是臭氧催化材料。
光催化材料是光解光催化設(shè)備最重要的材料。光催化材料選用仁信源獨有的原位燒結(jié)技能制備,將納米二氧化鈦均勻負載在泡沫鎳、泡沫陶瓷和蜂窩陶瓷上,具有比表面積大、附著強、催化活性高等特征。光催化部分選用254nm紫外燈為激起光源,激發(fā)價帶上的電子(e-)躍遷到導(dǎo)帶,在價帶上發(fā)生相應(yīng)的空穴(h+),生成具有極強氧化效果的氧負離子和羥基自由基,將多種VOCs、非甲烷總烴、惡臭等氧化分化成無害的CO2和H2O,抵達分化有害有機物的意圖。在紫外燈照射下光催化材料持續(xù)開釋自由基,然后具有無與倫比的主動出擊功用,而本身不發(fā)生改動,具有長期活性。
臭氧催化材料是另一種重要材料。臭氧催化材料是在催化劑外表將光解部分185nm紫外燈發(fā)生的臭氧催化分化成氧氣,幾乎能夠抵達臭氧零排放;同時臭氧催化材料協(xié)同臭氧將VOCs分化成CO2和H2O。仁信源具有核心知識產(chǎn)權(quán)的原位燒結(jié)技術(shù)將臭氧催化劑負載到泡沫陶瓷或許蜂窩陶瓷上,產(chǎn)生較多的活性位,并且活性中心不容易掉落,高效催化分化臭氧和VOCs。臭氧催化材料能催化分化臭氧和VOCs廢氣,而自己不發(fā)生改動,具有長期活性。
紫外燈的質(zhì)量也是光解光催化設(shè)備功用好壞的要素之一,這兒不再贅述。
二、光解光催化降解模型
仁信源建立了國內(nèi)首套光解光催化工業(yè)VOCs降解模型,為具體運用環(huán)境供給理論和規(guī)劃根據(jù)。以VOCs工程技能中心為依托,選用直通式查驗艙模仿數(shù)千風(fēng)量、數(shù)百ppm濃度、不同濕度、不同氧濃度、不同陣列排布的各種VOCs氣體的降解性能,形成了豐富的工藝數(shù)據(jù)庫,為指導(dǎo)復(fù)雜工況條件下的VOCs處理系統(tǒng)規(guī)劃制訂提供了根據(jù)。
三、光解光催化箱體規(guī)劃
選用Ansys Fluent 6.0軟件對VOCs降解模型流場進行空氣動力學(xué)模仿,斷定空氣動力學(xué)的合理性,并且斷定空氣停留的時間
圖2為加入光催化材料后,光催化模塊在進口流量5000m3/h、150°C時的動力學(xué)模仿效果,經(jīng)過速度、渦流等流場特性,證明在第一排光催化資料前形成了較為均勻的速度場和密度場,氣流穿過第一排光觸媒網(wǎng)后均勻向后活動。
四、濕度的影響
濕度對光催化的協(xié)同凈化才調(diào)既有促進效果也有負面效果,在多相光催化技能實踐運用過程中,只需操控合適的濕度,才調(diào)保證光解光催化技能在廢氣凈化范疇快速、高效且安全地運用。
五、溫度很重要
環(huán)境溫度影響紫外燈功率的輸出,也意味著將影響紫外燈的光密度,進而影響光解和光催化功率。
六、前處理很重要
除塵、除油對提高設(shè)備降解能力至關(guān)重要。操控好前處理能使催化劑表面及紫外燈管外表顯露、無掩蓋,才能使光解光催化發(fā)揮最大的效能。
光解光催化技能現(xiàn)已運用在工業(yè)有機廢氣的處理上,但光解光催化技術(shù)的優(yōu)越性遠遠沒有發(fā)揮出來,只需真實把握光解光催化機理及要害影響要素,才能使這項技術(shù)不斷老練和發(fā)展起來。
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