光催化氧化設備
光化學及光催化氧化法是研究較多的一項高級氧化技術。所謂光催化反應,就是在光的作用下進行的化學反應。光化學反應需要分子吸收特定波長的電磁輻射,受激產生分子激發(fā)態(tài),然后會發(fā)生化學反應生成新的物質,或者變成引發(fā)熱反應的中間化學產物。光化學反應的活化能來源于光子的能量,在太陽能的利用中光電轉化以及光化學轉化一直是十分活躍的研究領域。
光催化氧化技術利用光激發(fā)氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于處理污水中CCl4、多氯聯(lián)苯等難降解物質。另外,在有紫外光的Fenton體系中,紫外光與鐵離子之間存在著協(xié)同效應,使H2O2分解產生羥基自由基的速率大大加快,促進有機物的氧化去除。
當能量高于半導體禁帶寬度的光子照射半導體時,半導體的價帶電子發(fā)生帶間躍遷,從價帶躍遷到導帶,從而產生帶正電荷的光致空穴和帶負電荷的光生電子。光致空穴的強氧化能力和光生電子的還原能力導致半導體光催化劑引發(fā)一系列光催化反應的發(fā)生。
半導體光催化氧化的羥基自由基反應機理,得到大多數(shù)學者的認同。即當TiO2等半導體粒子與水接觸時,半導體表面產生高密度的羥基。由于羥基的氧化電位在半導體的價帶位置以上,而且又是表面高密度的物種,因此光照射半導體表面產生的空穴首先被表面羥基捕獲,產生強氧化性的羥基自由基:
TiO2—hv—e-+TiO2(h+)
TiO2(h+)+H2O——TiO2+H++·OH
TiO2(h+)+OH-——TiO2+·OH
當有氧分子存在時,吸附在催化劑表面的氧捕獲光生電子,也可以產生羥基自由基:
O2+nTiO2(e-)——nTiO2+·O2-
O2+TiO2(e-)+2H2O——TiO2+H2O2+2OH-
H2O2+TiO2(e-)一TiO2+OH-+·OH
光生電子具有很強的還原能力,可以還原金屬離子:
Mn++nTiO2(e-)——M0+nTiO2
利用高能高臭氧紫外線光束分解空氣中的氧分子產生游離氧,即活性氧,因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結合,進而產生臭氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),眾所周知臭氧對有機物具有極強的氧化作用,對有機氣體及其它刺激性異味有立竿見影的清除效果。有機性氣體利用排風設備輸入到本凈化設備后,運用高能紫外線光束及臭氧對有機(異味)氣體進行協(xié)同分解氧化反應,使有機氣體物質其降解轉化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通過排風管道排出室外。
高能離子空氣凈化系采用正負雙極電離技術。在電場作用下,離子發(fā)生器產生大量的 a 粒子, a 粒子與空氣中的氧分子進行碰撞而形成正負氧離子。正氧離子具有很強的氧化性,能在極短的時間內氧化分解甲硫醇、氨、硫化氫等污染因子,且在與 VOC 分子相接觸后打開有機揮發(fā)性氣體的化學鍵,經過一系列的反應后最終生成二氧化碳和水等穩(wěn)定無害的小分子。同時氧離子能破壞空氣中細菌的生存環(huán)境,降低室內細菌濃度。帶電離子可以吸附大于自身重量幾十倍的懸浮顆粒,靠自重沉降下來,從而清除空氣中懸浮膠體達到凈化空氣的目的。
催化劑(二氧化鈦)在受到紫外線光照射時生成化學活潑性很強的超氧化物陰離子自由基和氫氧自由基,攻擊有機物,達到降解有機物的作用。二氧化鈦屬于非溶出型材料,在徹底分解有機污染物和殺滅菌的同時,自身不分解、不溶出,光催化作用持久,并具有持久的殺菌、降解污染物效果。
UV光氧凈化設備優(yōu)勢:
1.除惡臭:凈化污染物以及各種惡臭味;脫臭效率高達99%以上;
2.適應性強:可適應高濃度,大氣量,不同惡臭氣體物質的脫臭凈化處理;
3.運行成本低:本設備無任何機械動作,無噪音,無需專人管理和日常維護;
4.高質量材料制造:防火、防爆、防腐蝕性能高;
5.環(huán)保產品:經分解后的惡臭氣體,可達到無害化排放,不產生二次污染;
適用范圍
UV光解凈化設備適用范圍:煉油廠、橡膠廠、化工廠、制藥廠、污水處理廠、垃圾站等惡臭氣體的脫臭凈化處理。