产品概述
UV光解净化设备是我公司从国外引进先进技术,与国内多所院校积极合作,共同研究开发生产的一种能高效快速去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇、苯等污染物各种臭味的高科技环保设备。脱臭效率可达99.9%以上,脱臭效果超过国家颁布的恶臭污染物排放标准,它具有适应性强、运行成本低、无需预处理和设备占地面积小等特点,UV光解净化设备广泛应用于炼油厂、橡胶厂、化工厂、制药厂、污水处理厂、垃圾转运站等各种有污染源恶臭气体的脱臭净化,其中特别适合用于生物科技的胺类,喷漆废等有机废气的除苯除臭。
工艺原理
在TiO 2紫外光解催化氧化除臭设备内,高能紫外线光束与空气、TiO 2反应产生的臭氧、·OH(羟基自由基)对恶臭气体进行协同分解氧化反应,同时大分子恶臭气体在紫外线作用下使其链结构断裂,
使恶臭气体物质转化为无臭味的小分子化合物或者完全氧化,生成水和CO 2,达标后经排风管排入大气,整个分解氧化过程在1秒内完成。
1、臭氧的产生:
利用高能紫外线光束,使空气中产生大量的自由电子,这些电子大部分能被氧气所获得,形成负氧离子(O 3-) ,负氧离子不稳定,很容易失去一个电子而变成活性氧(臭氧) ,臭氧是高级氧化剂,既可以氧化分解有机物和无机物,对主要臭气硫化氢、氨气、甲硫醇和烃类化合物等,都可以与臭氧发生反应,在臭氧的作用下,这些恶臭气体由大分子物质被分解为小分子物质,直至氧化。
臭氧产生过程如下式所示:
UV +空气→ O- +其它负离子+ O2 ---------→ 负氧离子O3-→ 臭氧O3
2、·OH (羟基自由基)的产生:
本设备同时可利用紫外光束与纳米级TiO 2的作用产生·OH,溶于水中的臭氧也可产生·OH。
UV + H 2 O + TiO 2 →·OH
O 3 +H 2 O →·OH
·OH(羟基自由基)是最具活性的氧化剂之一,氧化能力明显高于普通氧化剂,与恶臭气体反应,矿化程度更高。几种氧化剂的氧化电位比较如下:
氧化剂 反应 氧化电位/V
·OH ·OH+H + +e -→H 2
O 3.06
O 3 O 3 +2H + +2e -→O 2 +H 2 O 2.07
H 2 O2 H 2 O 2 +2H + +2e -→2H 2 O 1.77
HClO HClO+H + +2e -→Cl - +H 2 O 1.63
Cl 2 Cl 2 +2e -→2Cl - 1.36
利用纳米TiO2为光催化剂,在溶液或空气中发生多相光催化降解污染物的反应过程大致包括以下几个主要步骤:
1)TiO2在光的照射下,被能量大于或等于其禁带宽度的光子所激发,产生具有一定能量的光生电子(e-)和空穴(h+);
2)光生电子(e-)和空穴(h+)在TiO2颗粒的内部以及界面之间的转移或失活;
3)光生电子(e-)和空穴(h+)到达TiO2粒子表面并与其表面吸附物质或溶剂中的物质发生相互作用,即发生氧化还原反应,从而产生一
些具有强氧化性的自由基团(??OH,O2-)和具有一定氧化能力的物质(H2O2)。
4)上述产生的具有强氧化性的自由基团和氧化性物质与被降解污染物充分作用,使其氧化或降解为CO2与H2O。
当TiO2光催化剂受到大于其禁带能量的光照射时,在其内部和表面都会产生光生电子和光生空穴。一部分光生电子和光生空穴参与光催化反应,另外一部分光生电子与空穴会立即发生复合,以热量的形式散发出去。如果二氧化钛中没有电子和空穴俘获剂,储备的光能在几毫秒的时间内就会通过光生电子和空穴的复合以热能的形式释放出来,或以其它形式散发掉;如果在二氧化钛的表面或者体相中有俘获剂或表面缺陷态时,能够有效阻止光生电子和空穴的重新复合,使电子和空穴有效转移,从而能在催化剂表面发生一系列的氧化-还原反应,将吸收的光能转换为化学能。