光電催化廢氣處理工藝介紹
紫外線,[ultraviolet ray],英文簡稱UV,是電磁波譜中波長從0.01—0.40微米(可見光紫端到X射線間)輻射的總稱。
在環(huán)保技術(shù)應用紫外光技術(shù)原理,除了廢氣處理,我們常見的還有污水處理上的紫外光殺菌、消毒。
用紫外光分解惡臭氣體,使其分解轉(zhuǎn)變成無臭氣體,也就是意味著要切斷惡臭分子的分子鏈,我們知道,化學物質(zhì)的分子鍵都是具有能量的,這就是分子的結(jié)合能,所以,要切斷惡臭分子的分子鏈,就要使用發(fā)出比惡臭分子的結(jié)合能強的光子能。
表1列出部分化學分子的結(jié)合能
結(jié)合鍵 | 結(jié)合能(kj/mol) | 結(jié)合鍵 | 結(jié)合能(kj/mol) |
H-H | 436.2 | C-H | 413.6 |
H-C | 347.9 | C-F | 441.2 |
C=C | 607.0 | C-N | 291.2 |
C≡C | 828.8 | C≡N | 791.2 |
N-N | 160.7 | C-O | 351.6 |
O-O | 139.0 | C=O | 724.2 |
O=O | 490.6 | O-H | 463.0 |
波長較短的紫外線其光子能量越強,如;波長為184.9nm的紫外線,其光子能量為647 KJ/mol,波長為253.7nm的紫外線,其光子能量為472 KJ/mol,波長為365nm的紫外線,其光子能量328 KJ/mol等等,像這些波段的紫外線它們能量當級都比大多數(shù)廢氣物質(zhì)的分子結(jié)合能強,所以可將污染物分子鍵裂解為呈游離狀態(tài)的離子,且波長在200nm以下的短波長紫外線能分解O2 分子,生成的O*與O2 結(jié)合可生成臭氧O3 。呈游離狀態(tài)的污染物離子極易與O3產(chǎn)生氧化反應,生成簡單、低害或無害的物質(zhì),如: CO2 、H2O 等,以達到廢氣凈化處理的目的。
用UV光解方式獲得的臭氧,因獲得復合離子光子的能量后,能極為迅速地分解,分解后產(chǎn)生氧化性更強的自由基O、OH、 H2O 等。O、OH、 H2O與有機氣體發(fā)生一系列協(xié)同、連鎖反應,有機氣體zui終被氧化降解為低分子物質(zhì)、水和二氧化碳,而達到zui終的處理目的。
有害廢氣的去除率的高低與紫外線能量,臭氧產(chǎn)生量及有害廢氣濃度有關(guān),并受到有害廢氣的成分及雜質(zhì)等因子的影響。