影響光氧催化除臭設備處理效果的主要因素

 

通過設備改進和實驗室試驗，研究了波長、初始溫度、初始濃度、相對濕度、停留時間、反應介質等影響光催化處理揮發性有機物效率的主要因素，找到***反應效率和***能耗。

(1)廢氣濃度的影響:光催化處理VOCs的適宜應用范圍主要包括噴涂車間、印刷、電子、制藥、食品等行業產生的低濃度有機廢氣，濃度在20-200ppm以下效果較***，降解效率會隨著VOCs濃度的增加而降低。

(2)低相對濕度的影響:在一定濕度條件下，氧氣吸收***部分185nm紫外光，但隨著濕度的進一步增加，水蒸氣與氧氣競爭吸收185nm紫外光，水蒸氣吸收更多的185nm紫外光，產生更多的羥基自由基。水蒸氣與活性氧反應生成羥基自由基，羥基自由基比臭氧和活性氧更具氧化性，光解速度明顯加快，單位時間廢氣去除率提高。實驗表明，當相對濕度在30-65%范圍內時，光解效率增加，當相對濕度超過70%時，光解效率逐漸降低。

(3)風速的影響:***量實驗證明，風速越***，水汽進出口的爵對濕度差越小，這意味著風速越***，羥基自由基產生的爵對值越小。因此，低風速下羥基自由基對VOCs的貢獻很***，而高風速下羥基自由基對有機物降解的作用非常有限。風速也影響紫外燈的管表面溫度，直接關系到紫外燈的發光效率。當燈面溫度高于一定值時，會直接影響其發光效率。在設備試驗中，風速低于2m/s時，反應效果較***。在一定的設備空間內，風速同時影響停留時間。一般停留時間增加，廢氣去除效率明顯提高。原因是隨著停留時間的增加，185nm紫外光與有機物的碰撞次數肯定會增加。當停留時間達到10s時，廢氣降解效率隨著停留時間的延長沒有明顯提高。***別是在低濃度下，延長停留時間并不能等效提高廢氣的去除效率。

在整個光解光催化箱中，只有兩個真實的反應區域，一個是光解部分的高光功率密度區域，另一個是光催化部分的催化網界面。其中光解部分要有高的光功率密度和***的面積，這樣降解能力就足夠了。但由于光解的主要降解機理是通過光激發分子到激發態來破壞化學鍵，而不是主要依靠臭氧，所以光解部分要根據污染物的濃度來設計，實際上光解區的停留時間并不長。

光催化的實際反應速度較慢，主要依靠形成高比表面積的氣液界面來提高反應能力，以及形成更多高催化活性的羥基自由基來提高反應效率。

因此，增加光催化反應區的停留時間比單純增加箱體尺寸更重要！

(4)光源的影響:目前一般選用185nm和254nm的真空紫外燈，但市場上的燈質量***莠不齊。

目前市場上的紫外燈主要是低壓汞燈(液態汞或汞合金燈)，發射紫外線的機理是汞等離子體狀態的激發-發射光，其中185nm和254nm是其***征光譜。

通過比較185納米和254納米的透光率，燈管的材料一般選擇應時。

(5)合理的空間布局和設備結構:凈化設備的制造也存在一些需要注意的問題。目前光催化處理VOCs的設備自動化程度較低，基本沒有自動檢測監控功能，無法有效評估產品的整體效果。要正確處理催化劑的排列和數量，準確處理透光率和氣體流量，合理匹配能量，***化結構。否則，許多設備的有效去除率遠遠不夠。