光能復合廢氣凈化器技術
此技術是利用特種紫外線波段和高能離子體,在特種催化氧化劑的共同作用下,將廢氣分子破碎并進一步氧化還原的一種特殊處理方式。該技術由三個單元組成,每個單元本身已經具有除臭和氧化能力。同時,三個單元又能相互補充,相互加強,使有機分子去除效果得到極大的提高。
第一單元為高能離子發生器單元。該技術是通過高能電子激發器,產生大量的活性基團,與污染物進行復雜的物理化學反應,產生高濃度的引發劑、氧化劑。在到達下一單元處理前,分解部分有機污染物。通過擴散,達到均勻,在風力作用下,到達下一個工藝單元。由于此技術的反應較復雜,其分解反應簡單示意為:
高能電場+空氣→高能電子→受激原子+高能離子→受激原子+高能離子+污染物→受激(游離)自由基團→受激(游離)自由基團+氧(臭氧)→降解的物質
第二單元為光解單元。此單元是利用紫外光的強能量,破碎、切割有機分子鏈。同時通過分解空氣中的氧和水,得到高濃度臭氧,臭氧進一步吸收能量,形成氧化性能更高的自由羥基,氧化廢氣分子。
各有機分子均是通過各種鍵連接在一起的,不同的分子鍵能量不一樣,如下圖:
鍵 |
C-C |
C=C |
C≡C |
C-O |
C=O |
C-H |
O-H |
O=O |
鍵能kJ/mol |
345.6 |
607 |
829 |
352 |
724 |
414 |
463 |
491 |
而真空紫外燈(VUV)可以發射185nm和254nm波長的紫外光。其紫外光的光量子能量分別為647kJ/mol和328kJ/mol,遠遠高于上表中的單鍵分子鍵能量,高于雙鍵分子的鍵能量。這種光量子同時也能直接光解空氣中的水和氧氣,生成羥基自由基、臭氧等氧化去除VOCs。
對于苯及苯系物,紫外線發出的光子不能打破苯環大Π鍵,而苯環的單鍵能量是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間,當紫外線中的光子不斷地撞擊苯環單鍵,苯環中一個鍵被打破后成為鏈狀有機物,鏈狀有機物就可以被紫外線處理。
光解過程同基于臭氧的氧化技術不同,雖然臭氧在有機分子分解過程中有一定的氧化作用,但光解過程首先第一過程是切割分子鍵,第二過程是臭氧和羥基的氧化作用,臭氧只是這一單元反應過程的參與者之一。這一單元是兩種過程的彼此補充和相互增益。
臭氧的氧化技術在某些場合,是相對成熟的技術,但其分解能力較低下,分解時間較長,在廢氣的處理過程中,需要更大的能量和較大的設備設計,會導致整個處理設備投資和運行費用較大的增長。
第三單元催化氧化單元。此單元是采用特制的催化氧化劑,這是一種理論上不損耗的材料(被污染需要及時更換),它通過空穴電子對的遷移和復合而參與到廢氣分子的反應中的,以加快反應速度和反應的徹底性為目的。
此催化氧化劑技術是通過優選的工藝條件,在基材上原位生成納米級銳鈦礦型TiO2 ,其顆粒在基材上的附著強度高,且具有更好的降解氣體污染物的能力。
光離復合技術實際上是由這三個單元、多個過程共同作用于廢氣分子。通過特種紫外光的破碎、切割,高能離子的增強協同,催化氧化劑的補充加速,從而達到降解有機分子的目的。
光能復合催化廢氣凈化器參數(根據具體項目案例另行提供)
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