談?wù)刄V光解與UV光催化
“UV光解”和“UV光催化”是兩個比較容易混淆的概念。不少人時常誤以為，“UV光解”是“UV光催化”的簡稱。而事實(shí)上，“UV光解”和“UV光催化”的基本原理有所不同。
一、基本原理
紫外光是電磁波譜中波長從10～400 nm輻射的總稱。1eV = 1.6×10-19 J。
UV光解：當(dāng)紫外光光子能量大于有機(jī)污染物的化學(xué)鍵能時，會發(fā)生光解反應(yīng)，致使其化學(xué)鍵斷開。同時，當(dāng)紫外線波長在200 nm以下時，O2分子會被分解生成活性O(shè)；活性O(shè)與O2結(jié)合生成O3。O3會與呈游離態(tài)的有機(jī)污染物離子產(chǎn)生氧化反應(yīng)，生產(chǎn)簡單、低害或無害的物質(zhì)，如CO2、H2O等。
UV光催化：催化劑（如TiO2）受紫外線光子激發(fā)后產(chǎn)生導(dǎo)帶電子和價帶空穴（也稱光致電子和光致空穴）。價帶空穴具有很強(qiáng)的氧化性，能夠吸附在催化劑粒子表面的OH–或H2O發(fā)生作用生成·OH。導(dǎo)帶電子具有很強(qiáng)的還原性，可與O2發(fā)生作用生成O2–·等。·OH作為主要氧化劑參與氧化反應(yīng)，將有機(jī)污染物氧化為CO2、H2O等。與此同時，UV光解相關(guān)反應(yīng)亦會發(fā)生。
二、光子能量計(jì)算公式
根據(jù)Einstein公式：E = hν = hc/λ。
如果1個分子吸收1個光子，則1 mol的分子吸收的總能量為：E= NAhν = NAhc/λ。式中：
NA——阿伏加德羅常數(shù)（6.022×1023/mol）
h——普朗克常數(shù)（6.626×10-34 J/s·mol）
c——光速（2.9979×1010 cm/s）
λ——光子波長（nm，即10-7 cm）
則，E= NAhν = NAhc/λ =（6.022×1023×6.626×10-34×2.9979×1010×107）/λ。我們可以根據(jù)此公式計(jì)算不同波長的光子能量。由于一般化學(xué)鍵的鍵能大于167.4 kJ/mol，所以波長λ>700 nm的光子不能引起光化學(xué)反應(yīng)（激光等特強(qiáng)光源例外）。
三、應(yīng)用篇（除臭）
當(dāng)惡臭物質(zhì)的分子量越大時，UV光解氧化效果就越明顯。
UV光解除臭廢氣處理設(shè)備除惡臭
【UV光解除臭廢氣處理設(shè)備】簡介
不銹鋼UV光解除臭廢氣處理設(shè)備主要利用高能高臭氧UV紫外線光束照射廢氣,裂解工業(yè)廢氣分子鏈結(jié)構(gòu),使有機(jī)或者無機(jī)高分子惡臭化合物的分子鏈在高能紫外線光束的照射下降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物,如CO2和H2O等。利用高能高臭氧UV紫外線光束分解空氣中的氧分子和水分子從而產(chǎn)生游離氧(活性氧)和OH自由基,因游離氧所攜帶正負(fù)電子不平衡所以需要氧分子結(jié)合,進(jìn)而產(chǎn)生臭氧。*臭氧對有機(jī)物具有*的氧化作用,對工業(yè)廢氣及其他刺激性異味有很好的清除效果。他的箱體采用304不銹鋼材質(zhì)經(jīng)久耐用,防腐蝕,免維修,自潔凈,天然雨水沖刷即可自動完成清洗,外觀美觀大方
【宜興市光催化氧化設(shè)備活性炭吸附器廢氣除臭】原理
先說一下紫外線方面
紫外線是電磁波譜中波長從100nm到400nm輻射的總稱,其中波長100nm到200nm的為真空紫外線(UV-D),波長200nm-280nm為短波紫外線(UV-C),波長280nm-315nm的為中波紫外線(UV-B),波長315nm到400nm的為長波紫外線(UV-A)。紫外線的波長與能量成反比。波長越短,能量越強(qiáng),越容易導(dǎo)致皮膚bing變。UV-D無法在空氣中有效的傳播,UV-C則幾乎被臭氧層吸收。故自然界太陽光中的紫外線,主要以UV-A和UV-B為主,其中UV-A約占98.1%,UV-B占1.1%。
再來說一下廢氣部分
廢氣處理技術(shù)目前分為物理,化學(xué),生物等三大類,一般可用單一技術(shù)或者兩種以上技術(shù)組合來完成單一臭氣的處理工作。常用的物理法是活性炭吸附和酸堿噴水洗噴淋,化學(xué)法是化學(xué)洗滌,焚化,生物法則是生物洗滌,植物液噴灑,生物滴濾,生物濾床等,而在物理法廢氣處理技術(shù)上,又研發(fā)出了等離子體廢氣處理
而采用254nm和185nm波長雙波段紫外線燈來處理廢氣在近兩年由國外臭氧傳至國內(nèi),目前在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。本質(zhì)一是應(yīng)用了紫外線燈185nm波段和O2結(jié)合產(chǎn)生的O3臭氧來氧化還原反應(yīng)廢氣,二是利用185nm短波紫外線的高能量來裂解有機(jī)廢氣,三是利用254nm紫外線照射涂有TIO2的媒介產(chǎn)生-OH來氧化有機(jī)廢氣。
【宜興市光催化氧化設(shè)備活性炭吸附器廢氣除臭】技術(shù)特點(diǎn)
1:除惡臭效率高
雙波段紫外線結(jié)合TIO2光解催化氧化設(shè)備能有效去除揮發(fā)性有機(jī)物(VOC),無機(jī)物,liu化氫,氨氣,硫醇類等主要污染物,以及各種惡臭味,脫臭效果大大超過國家1993年頒布的(GB14554-93)惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。美國環(huán)保部公布的九大類114種污染物均被證實(shí)可通過UV光解除臭廢氣處理設(shè)備得到治理。即使對原子有機(jī)物如鹵代烴,燃料,含氮有機(jī)物,有機(jī)磷sha蟲劑也有很好的去除效果。
2:適用范圍廣
可適用于中低濃度,大氣量,不同惡臭氣體物質(zhì)的脫臭廢氣處理處理,可每天24小時連續(xù)工作,運(yùn)行平穩(wěn)可靠
3:運(yùn)行成本低
設(shè)備無任何機(jī)械動作,無噪音,無需專人管理和日常維護(hù),只需定期檢查,設(shè)備能耗低,設(shè)備風(fēng)阻低,可節(jié)約大量排風(fēng)動力能耗。其中TiO2催化劑的壽命是無限延長的,無需更換。
4:科技含量高
采用*的氧化技術(shù),突破單一體系的反應(yīng)局限,在整個反應(yīng)體系中,兩種氧化能力*的氧化劑-O3和.OH參與反應(yīng)及185nm高能量紫外線直接裂解廢氣,使得脫臭效果更佳,惡臭氣體礦化程度高,可無害化排放,無二次污染。
5:設(shè)備占地面積小,自重輕
適合布置在緊湊,場地狹小等特殊環(huán)境;優(yōu)質(zhì)的材料防水,防火,防腐蝕,使用壽命長
6:產(chǎn)品性能穩(wěn)定
目前紫外線燈及高功率鎮(zhèn)流器技術(shù)成熟。為了日后方便維修檢查,每個鎮(zhèn)流器設(shè)置電源和工作指示燈,可根據(jù)指示燈排查燈管或鎮(zhèn)流器故障。根據(jù)反饋的不良現(xiàn)象只需要更換燈管或者鎮(zhèn)流器即可
光解光催化三種技術(shù)的應(yīng)用原理
1.利用臭氧的強(qiáng)氧化性
雙波段紫外線的光譜圖
其中185nm波長紫外線，也叫真空紫外線，原理如下：
其中的O3就是常說的臭氧，它有*的氧化性，目前廢氣處理用的光解紫外線燈主要是利于185nm紫外線持續(xù)和O2結(jié)合產(chǎn)生的臭氧來分解有機(jī)廢氣。
2.利用185nm波長的高能量紫外線來打斷分子鍵
3.利用254nm波長的紫外線的光催化作用來分解有機(jī)廢氣
光催化原理是日本人發(fā)明的，這個目前在家用空氣凈化機(jī)上目前也被廣泛應(yīng)用，
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