UV光催化氧化裝置 光氧催化廢氣處理設(shè)備影響處理效果的主要因素

通過設(shè)備改進和實驗室試驗，主要從影響UV光催化治理VOCs效率的主要因素UV波長，起始溫度，初始濃度，相對濕度，停留時間，反應(yīng)介質(zhì)等進行研究，找到*反應(yīng)效率和zui低能耗。

(1) 廢氣濃度的影響：UV光催化治理VOCs適合的應(yīng)用范圍主要包括噴涂車間、印刷、電子、制藥、食品等行業(yè)產(chǎn)生的低濃度有機廢氣，對于20-200ppm以下的濃度效果較好，隨著VOCs濃度增高，降解效率也會隨之降低。

(2) 低相對濕度的影響：對于一定的濕度條件下，氧氣吸收了大部分185nm紫外光，但是隨著濕度的進一步增加，一部分是水蒸氣與氧氣競爭吸收185nm波長的紫外光，水蒸氣吸收了更多的185nm紫外光，同時產(chǎn)生更多羥基自由基。水蒸氣與活性氧反應(yīng)生成羥基自由基，羥基自由基的氧化性要強于臭氧和活性氧，從而光解的速度明顯加快，促進單位時間內(nèi)對于廢氣去除率的增加，試驗證明相對濕度在30-65%這個范圍，光解效率是上升的，相對濕度超過70%后隨之逐漸下降。

(3) 風(fēng)速的影響：大量實驗證明風(fēng)速越大，水蒸氣進出口的jue對濕度差越小，這也就是說風(fēng)速越大，羥基自由基產(chǎn)生量的jue對值也會越少。因此在風(fēng)速小的工況下，羥基自由基對揮發(fā)性有機物VOCs的貢獻大，風(fēng)速大的工況下，羥基自由基對有機物降解的作用就會變得十分有限。風(fēng)速也會影響紫外燈的燈管表面溫度，燈管表面溫度與紫外燈的發(fā)光效率有直接關(guān)系，燈表溫高于某一數(shù)值時會直接影響其發(fā)光效率。在設(shè)備測試中，風(fēng)速在低于2m/s的時候，反應(yīng)效果較好。在一定的設(shè)備空間內(nèi)，風(fēng)速同時影響了停留時間，一般停留時間增加，廢氣的去除效率有明顯增高。原因是停留時間增加，185nm紫外光和有機物碰撞次數(shù)一定增加。當(dāng)停留時間達到10s后，延長停留時間，廢氣的降解效率增加并不明顯。尤其是在低濃度下，延長停留時間并不能等效增加廢氣的去除效率。

在整個光解光催化箱體中，真正的反應(yīng)區(qū)域只有兩個，一個是光解部分的高光功率密度區(qū)域，一個是光催化部分的催化網(wǎng)界面。其中光解部分要光功率密度足夠高，區(qū)域足夠大，這樣降解能力才足夠。但由于光解主要降解機理是光激發(fā)分子到激發(fā)態(tài)導(dǎo)致化學(xué)鍵斷斷裂，而不是主要靠臭氧，因此光解部分要根據(jù)污染物成分濃度做相應(yīng)設(shè)計，實際上光解區(qū)域的停留時間并不長。

光催化實際反應(yīng)速度較慢，主要是靠高比表面積形成氣-液界面提高反應(yīng)容量，通過高催化活性形成更多的羥基自由基提高反應(yīng)效率。

因此，更重要的是提高光催化反應(yīng)區(qū)域的停留時間，而不是簡單增加箱體尺寸！

(4) 光源的影響：目前，一般選擇185nm和254nm兩個波段的真空紫外燈，但市場上的UV燈管質(zhì)量良莠不齊。

目前，市場上主要的紫外燈都是低壓汞燈（液汞或汞齊燈），發(fā)出紫外線的機理是利用汞等離子體狀態(tài)的激發(fā)-發(fā)射光，其中185nm和254nm是其特征波譜。

通過對比185nm和254nm的透過率，燈管材質(zhì)一般選合成石英。

(5) 合理的設(shè)備空間布局和結(jié)構(gòu)：對于凈化設(shè)備的制造也有一些問題要注意，目前UV光催化治理VOCs設(shè)備的自動化程度低，基本還沒有自動檢測和監(jiān)控功能，所以對產(chǎn)品的整體效果不能夠進行有效的效率評估。要合理的處理好催化劑的布置、數(shù)量，要準確處理好透光性和氣體的流速，要進行合理的能量匹配和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，否則，很多設(shè)備的有效去除率是遠遠不夠的。

UV光催化氧化裝置 光氧催化廢氣處理設(shè)備不同的燈管排布方式

紫外燈的光功率隨距離衰減很快，因此光解部分的紫外燈不能排布太分散，否則光解空間的紫外燈光功率太低，導(dǎo)致降解效率急劇下降。當(dāng)然太密也不行，一方面溫度會太高，另一方面鎮(zhèn)流器不好放置。建議光解紫外燈間距不應(yīng)該大于10厘米，光催化部分紫外燈間距不大于10厘米，燈到光觸媒網(wǎng)的間距不大于8厘米較好。