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光解光催化废气处理用紫外线灯应用技术探讨

2018-08-07 15:11:49 中链企通环保网 责任编辑:河北冠宇环保设备股份有限公司 浏览量:280

一、应用原理
       先说一下关于紫外线
       紫外线是电磁波谱中波长从100nm(纳米)到400nm辐射的总称,其中波长100nm到 200nm的为真空紫外线(UV-D),波长200nm到280nm为短波紫外线(UV-C),波长280nm到315nm的为中波紫外线(UV-B),波长315nm到400nm的为长波紫外线(UV-A)。紫外线的波长与能量成反比。波长越长,穿透皮肤或空气能力越强。波长越短,能量越强,越容易导致皮肤病变。UV-D无法在空气中有效传播,而波长较短的UV-C则几乎被臭氧层吸收,故自然界太阳光中的紫外线,主要以UV-A和UV-B为主,其中UV-A约占98.1%,UV-B占1.1%。多说几句,UV-A可穿透皮肤表皮到达真皮,并对皮肤的表皮黑色素发生作用,从而引起皮肤黑色素沉着,使皮肤变黑。而UV-B几乎无法穿透皮肤表皮,少量照射皮肤会促进血液循环,生成维生素D3,有保健作用,发射UV-B波段的紫外线灯也俗称保健灯,但当能量较高的UV-B长时间作用于皮肤时,可发生光照性皮炎,皮肤上出现红斑、痒、水疱、水肿等,而紫外线过量照射,还可引起皮肤癌。每天适量晒晒太阳,能补充钙质,对人体是有益处的,一般一天晒15分钟就足够了,如果被紫外线过多辐射的话,就会损害人体的皮肤。除了晒黑晒伤皮肤,紫外线还会加速皮肤老化。短波紫外线灯利用汞原子特性在气体放电时把汞蒸气激发放射出254nm的UV-C和185nm的UV-D波长的紫外线,UV-A和和UV-B是254nm的UV-C照射对应的荧光粉发出的紫外线,顺便提一下,短波UV-C目前被广泛用于杀菌消毒功能产品,它放射的紫外线能量较大,如果没有防护措施,极易对人体造成巨大伤害。如果裸露的肌肤被这类紫外线灯照射,轻者会出现红肿、疼痒、脱屑;重者甚至会引发癌变、皮肤肿瘤等。同时,它也是眼睛的“隐形杀手”,会引起结膜、角膜发炎,长期照射可能会导致白内障。
      再来说一下废气部分
      VOC(挥发性有机物)主要包括苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯(TDI)、二异氰甲苯酯等和挥发性恶臭气体如不饱和烃(如丁二烯、苯乙烯)、氮化物(如氨、甲基胺、粪臭素)、硫化物(如硫化氢、硫化甲基)、氯烃(如氯仿)、含氧烃(如丙酮)、植物精油(如樟脑油)等化合物。
       恶臭污染物质大多是气相污染物,主要由碳、氢、氧、氮、硫、卤素等元素构成。就化学结构而言,臭味物质分子多因具剩余电子,而有刺激人类嗅觉的特性。
       废气处理技术目前分为物理、化学、生物等三大类,一般可用单一技术或两种以上技术组合来完成单一臭气处理工作。常用的物理法是活性碳吸附或酸碱水洗喷淋,化学法是化学洗涤、焚化,生物法则包括生物洗涤、植物液喷洒、生物滴滤、生物滤床等,而在物理法除臭技术上,又研发出了等离子体法除臭。

       而采用254nm波长+185 nm波长双波段高效紫外线灯来处理废气在近两年由国外传至国内,目前在国内也得到广泛应用。本质一是应用了紫外线灯UVD185纳米波段和O2结合产生的O3臭氧来氧化还原反应废气,二是利用185纳米短波紫外线的高能量来裂解有机废气,三是利用254纳米紫外线照射涂有TIO2的媒介产生-OH来氧化有机废气。 

二、光解光催化废气处理的技术特点:

  1.高效除恶臭:

      双波段紫外线结合TiO2光解催化氧化设备能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物,以及各种恶臭味,脱臭效果大大超过国家1993年颁布的(GB14554-93)恶臭污染物排放标准。美国环保署公布的九大类114种污染物均被证实可通过光解光催化氧化得到治理,即使对原子有机物如卤代烃、燃料、含氮有机物、有机磷杀虫剂也有很好的去除效果。
   2.适用范围广:
       可适应高、低浓度,大气量,不同恶臭气体物质的脱臭净化处理,可每天24小时连续工作,运行稳定可靠。
     3.运行成本低:
       设备无任何机械动作,无噪音,无需专人管理和日常维护,只需作定期检查,设备能耗低,设备风阻极低<50pa,可节约大量排风动力能耗。其中TiO2 催化剂的寿命是无限延长的,无需更换。
    4.科技含量高:
       采用先进的高级氧化技术,突破单一体系的反应局限,在整个反应体系中,两种氧化能力极强的氧化剂—O3和·OH参与反应及185nm高能量紫外线直接裂解废气,使得脱臭效果更佳,恶臭气体矿化程度更高,可无害化排放,无二次污染。
     5.设备占地面积小,自重轻:
      适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件;优质进口材料制造,防水、防火、防腐蚀,使用寿命长。
      6.产品性能稳定:
      目前紫外线灯及专用高功率镇流器技术成熟。为了日后方便维护检修,每个镇流器设置电源和工作指示灯,可根据指示灯排查灯管或整流器故障。根据反馈的不良现象只需更换灯管或镇流器即可。


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