光催化氧化設(shè)備試驗(yàn)

揮發(fā)性有機(jī)污染物中硅、氮等元素濃度過(guò)高也將形成光催化設(shè)備的失活現(xiàn)象呈現(xiàn).試驗(yàn)標(biāo)明,因?yàn)楣獯呋O(shè)備外表附著了碳等元素,當(dāng)光催化設(shè)備降解家苯廢氣時(shí),揮發(fā)性有機(jī)污染物的濃度不斷提高,反響速度逐步下降,光催化設(shè)備也呈現(xiàn)變色現(xiàn)象.光催化氧化設(shè)備洗刷催化劑中則發(fā)現(xiàn)含有家苯等中心反響物.

試驗(yàn)證明,光催化氧化設(shè)備,揮發(fā)性有機(jī)污染物濃度高將不利于光催化進(jìn)程的有用反響.光催化氧化設(shè)備外加氧化劑也是影響光催化進(jìn)程的重要因素,氧化劑作為要害的電子捕獲劑,當(dāng)時(shí)具有氣相光催化氧化作用的外加氧化劑有氧氣,、臭氧,此類(lèi)氧化劑有利于促進(jìn)光催化設(shè)備反響,光催化氧化設(shè)備直銷(xiāo),是使用面較廣的電子捕獲劑,且具有直接氧化有機(jī)污染物的作用.

試驗(yàn)研討標(biāo)明,當(dāng)光催化氧化劑中不含水蒸氣時(shí),反響進(jìn)程中催化劑活性下降,光催化氧化設(shè)備,不利于到達(dá)杰出的去除揮發(fā)性有機(jī)污染物作用.根本原因在于,納米TiO2表面羥基自由基含量下降,電子空穴完成從頭復(fù)合,光催化設(shè)備活性下降,由此可知水蒸氣是促進(jìn)光催化設(shè)備的重要條件.但合理操控水蒸氣含量也具有重要意義,當(dāng)水蒸氣濃度過(guò)高時(shí),水分子與-反響物呈現(xiàn)競(jìng)賽,光催化進(jìn)程反響才能下降.

技術(shù)原理

多段式自由基降解-吸附催化氧化協(xié)同控制關(guān)鍵技術(shù)主要有二段強(qiáng)化氧化過(guò)程

1.一段為自由基氧化降解階段,利用外加高能外場(chǎng)源(準(zhǔn)分子放電燈,、真空紫外燈,、脈沖放電等離子體發(fā)生器、臭氧發(fā)生器等)激發(fā)產(chǎn)生大量強(qiáng)氧化性?OH,、?O,、?O2–、O3自由基,直接氧化作用于VOCs,大部分VOCs被降解或轉(zhuǎn)化為小分子VOCs,在此階段也有部分未被消耗的自由基;

2.二段為吸附催化氧化階段利用吸附型催化劑的吸附載體吸附上階段未被消耗的自由基和未降解的VOCs,此部分自由基將繼續(xù)氧化降解VOCs;由于催化劑的吸附作用增加了局部的自由基濃度同時(shí)避免中間產(chǎn)物揮發(fā)或游離,強(qiáng)化了VOCs的處理效率;在外加高能外場(chǎng)源的作用下在催化劑活性金屬表面會(huì)生成?OH自由基,加上上階段未消耗的自由基的協(xié)同作用,可以快速原位常溫催化氧化降解VOCs物質(zhì),VOCs徹底化為無(wú)害物(C,、H和O轉(zhuǎn)化成為CO2,、H2O).

在紫外光解催化氧化設(shè)備內(nèi),高能紫外線光束與空氣、TiO2反應(yīng)產(chǎn)生的臭氧,、?OH(羥基自由基)對(duì)有機(jī)氣體進(jìn)行協(xié)同分解氧化反應(yīng),使大分子有機(jī)氣體在紫外線作用下鏈結(jié)構(gòu)斷裂,使有機(jī)氣體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)味的小分子化合物或者完全礦化,生成水和CO2,達(dá)標(biāo)后經(jīng)排風(fēng)管排入大氣,整個(gè)分解氧化過(guò)程在1秒內(nèi)完成.

(1)臭氧的產(chǎn)生

利用高能紫外線光束,使空氣中產(chǎn)生大量的自由電子,這些電子大部分能被氧氣所獲得,形成負(fù)氧離子(O3-),負(fù)氧離子不穩(wěn)定,很容易失去一個(gè)電子而變成活性氧(臭氧),臭氧是氧化劑,既可以氧化分解有機(jī)物和無(wú)機(jī)物,對(duì)主要臭氣硫化氫,、氨氣、甲硫醇和烴類(lèi)化合物等,都可以與臭氧發(fā)生反應(yīng),在臭氧的作用下,這些惡臭氣體由大分子物質(zhì)被分解為小分子物質(zhì),直至礦化.

(2)OH (羥基自由基)的產(chǎn)生

本設(shè)備同時(shí)可利用紫外光束與納米級(jí)TiO2的作用產(chǎn)生?OH,溶于水中的臭氧也可產(chǎn)生?(羥基自由基)是很具活性的氧化劑之一,氧化能力明顯高于普通氧化劑,與惡臭氣體反應(yīng),礦化程度更高.幾種氧化劑的氧化電位比較見(jiàn)下表

(3)消毒殺菌利用高能UV光束裂解惡臭氣體中細(xì)菌的分子鍵,破壞細(xì)菌的核酸(DNA),再通過(guò)?OH,、O3進(jìn)行氧化反應(yīng),完全達(dá)到脫臭及殺滅細(xì)菌的目的.