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有机废气处理光催化氧化设备

作者:新萄京废气处理  时间: 2019-06-22  浏览次数:
光催化氧化设备是借助催化剂具有催化作用的性能,将吸附在催化剂表面上的VOC氧化为二氧化碳和水,通常用于处理一些比较容易氧化的有机废气。
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产品介绍

      光催化氧化设备是借助催化剂具有催化作用的性能,将吸附在催化剂表面上的VOC氧化为二氧化碳和水,通常用于处理一些比较容易氧化的有机废气。
 

光催化氧化定义

      紫外线能量与波长有关,波长越短,能量越大。当紫外光灯发射出不同的波长时,有机废气中的VOC可吸收紫外光中的能量,发生连锁反应降解,所以紫外光发射上限需要与voc吸收上限相一致。这种借助紫外光的反应就称为光氧化或光解。

      如需获得更好的VOC净化效果,需要增加后续催化反应,那就是光催化氧化设备。
 

常用的光催化剂

      在紫外线的照射下不断产生大量活性的自由基,使得大部分VOC降解,而光催化剂可加速化学反应有助于有机物进行讲解反应,同事还有消灭毒害的作用。经典的光催化剂都是半导体,其中有效的光催化剂是TiO2,还有ZnO、SnO2、Fe2O3、CdS、ZnS、WO3、PbS等。由于TiO2对紫外线有很高的吸收率,还具有较高的催化活性和化学稳定性,以及没有毒而廉价等优点,所以应用较广。

有机废气处理光催化氧化设备
 
光氧催化氧化法的反应原理

      根据半导体的电子结构理论,光催化性能取决于晶粒内的能带结构,能带结构由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带所构成,两者间由禁带分开,其能差为带隙能。在光照射半导体光催化剂的情况下,当吸收一个能量大于或等于其带隙能的光子时,电子会从充满的价带跃迁到空的导带,而在价带留下带正电的空穴。光致空穴具有很强的氧化性,并能夺取吸附在催化剂颗粒表面的有机物中的电子,使本来不吸收光而无法被光子直接氧化的物质,经光催化而被活化、氧化。TiO2经光激发后产生高活性光生空穴和光生电子,并经一系列反应后生成大量高活性的自由基,因而TiO2表面的羟基化是光催化氧化VOC必要条件。此外,VOC光催化降解的速率主要是取决于催化剂吸附VOC的性能和光催化反应速率,因此寻求对VOC具有高的吸附效率和较快降解速率的光催化剂是很重要的。
 

光氧催化氧化法应用领域

      目前该方法主要用于室内外VOC污染的净化和脱臭,例如:用于医院、宾馆、车站、机场、博物馆、厨房、污水处理、发酵和食品加工等场所排放的臭气净化。

      此外,这种TiO2光催化技术,一方面利用TiO2具有很高的折射率已广泛用于涂料、塑料和建筑材料中,而另外一方面则利用纳米TiO2的量子尺寸效应来提高他的光催化活性,以及光催化的消灭毒害性能,早已成功地用于陶瓷、纺织品、化妆品(抑菌陶瓷、抑菌纤维)等领域中。当然,用紫外线处理的光氧化法对某些有机化合物也只能达到部分氧化。另外,如果有机物容易聚合并沉积在灯管上,则会影响效果,该法的能耗还是相对较高的。
 
      21世纪初,应用光氧化和催化氧化技术的组合(例如与活性炭吸附相结合)已经开发了相应的产品,并成功应用与有机废气处理设备中。

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