光催化氧化设备试验

挥发性有机污染物中硅、氮等元素浓度过高也将形成光催化设备的失活现象呈现.试验标明,因为光催化设备外表附着了碳等元素,当光催化设备降解家苯废气时,挥发性有机污染物的浓度不断提高,反响速度逐步下降,光催化设备也呈现变色现象.光催化氧化设备洗刷催化剂中则发现含有家苯等中心反响物.

试验证明,光催化氧化设备,挥发性有机污染物浓度高将不利于光催化进程的有用反响.光催化氧化设备外加氧化剂也是影响光催化进程的重要因素,氧化剂作为要害的电子捕获剂,当时具有气相光催化氧化作用的外加氧化剂有氧气、臭氧,此类氧化剂有利于促进光催化设备反响,光催化氧化设备直销,是使用面较广的电子捕获剂,且具有直接氧化有机污染物的作用.

试验研讨标明,当光催化氧化剂中不含水蒸气时,反响进程中催化剂活性下降,光催化氧化设备,不利于到达杰出的去除挥发性有机污染物作用.根本原因在于,纳米TiO2表面羟基自由基含量下降,电子空穴完成从头复合,光催化设备活性下降,由此可知水蒸气是促进光催化设备的重要条件.但合理操控水蒸气含量也具有重要意义,当水蒸气浓度过高时,水分子与-反响物呈现竞赛,光催化进程反响才能下降.

技术原理

多段式自由基降解-吸附催化氧化协同控制关键技术主要有二段强化氧化过程

1.一段为自由基氧化降解阶段,利用外加高能外场源(准分子放电灯、真空紫外灯、脉冲放电等离子体发生器、臭氧发生器等)激发产生大量强氧化性?OH、?O、?O2–、O3自由基,直接氧化作用于VOCs,大部分VOCs被降解或转化为小分子VOCs,在此阶段也有部分未被消耗的自由基;

2.二段为吸附催化氧化阶段利用吸附型催化剂的吸附载体吸附上阶段未被消耗的自由基和未降解的VOCs,此部分自由基将继续氧化降解VOCs;由于催化剂的吸附作用增加了局部的自由基浓度同时避免中间产物挥发或游离,强化了VOCs的处理效率;在外加高能外场源的作用下在催化剂活性金属表面会生成?OH自由基,加上上阶段未消耗的自由基的协同作用,可以快速原位常温催化氧化降解VOCs物质,VOCs彻底化为无害物(C、H和O转化成为CO2、H2O).

在紫外光解催化氧化设备内,高能紫外线光束与空气、TiO2反应产生的臭氧、•OH(羟基自由基)对有机气体进行协同分解氧化反应,使大分子有机气体在紫外线作用下链结构断裂,使有机气体物质转化为无味的小分子化合物或者完全矿化,生成水和CO2,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(O3-),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,直至矿化.

(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TiO2的作用产生•OH,溶于水中的臭氧也可产生•(羟基自由基)是很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见下表

(3)消毒杀菌利用高能UV光束裂解恶臭气体中细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过•OH、O3进行氧化反应,完全达到脱臭及杀灭细菌的目的.