光分解和光催化是同一类型的废气处理装置吗?今天就给大家简单介绍一下,首先是光解和光催化两种处理方法。光解,又称UV光解,主要是利用波长为185nm的光波进行O结,产生臭氧分解挥发性有机化合物。而光催化是利用一定波长的光波照射TIO产生自由基OH等,再由这个具有强氧化性的自由基去降解挥发性有机物。
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1.光解技术光解的原理是利用紫外光的能量将空气中的分子变成游离氧,然后游离氧与氧分子结合生成氧化能力更强的臭氧。VOCs中有机或无机高分子化合物的分子链被破坏,成为低分子化合物,如CO、HO等。由于UV紫外光的能量远远高于一般有机化合物的结合能,因此,采用紫外光照射有机物,可以将它们降解为小分子物质。
大多数化学物质的分子结合能低于高效紫外线的光子能,可以有效分解。以苯分子的光解机理为例,苯(C6H6)是最简单的芳香烃,常温下为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。苯难溶于水,易溶于有机溶剂,也可用作有机溶剂,苯分子键结合能150kJ/mol。用高能紫外线647k/tool的分解力去裂解苯分子键结合能150kJ/mol。苯环将被轻易打开,形成离子状态的C-C+和H-H+日-并极易分别与臭氧发生氧化反应,将苯分子最终裂解氧化生成CO2和H2O,因此,可以经过紫外光的照射,将污染物转化成简单的CO2和H2O(表9-2)。
二、UV光解工艺
(1)水系统设置的目的主要是对废气进行预处理,包括除尘、除酸、库温等。水洗装置主要分为雾化区、冲洗区、脱水除雾区和均衡区,有多组雾化头。喷淋面覆盖篮筐整个过滤面,喷淋液滴小,与杂质接触性能好。它起到预过滤和去除杂质的作用,同时也起到补充后续洗涤区配水的作用:酸性气体和其他突然溶于水的气体在多次通过液膜的过程中,在洗涤和添加区被去除,从而起到高效过滤的作用;然后,有机废气通过水洗装置的脱水除雾区,去除较大的液滴或水雾,然后进入后续的净化装置。降低废气温度的目的是为了提前去除一部分高沸点的VOCs,这在光解处理厨房油烟中有着特别显著的作用。
除此之外,在排气浓度和气量不稳定的场合,还需设置废气缓冲装置,以获得稳定的废气流量和浓度,便于光解装置的正常工作。
(2)光解净化系统设计相对简单。一般来说,在确定废气的类型和浓度时,主要任务是选择合适的紫外线能量。一般来说,对于大多数挥发性有机化合物,当浓度在200μL/L左右时,选择7kW左右的紫外光基本可以满足要求。
(3)光解技术在实际应用中的联合应用,为了达到更好的处理效果,往往采用紫外光解技术和光催化技术联合应用的方法,称为光解催化氧化技术。这就是人们往往会把光解与光催化相混滑的原因。实际上,光催化反应只是在光解技术中加入了催化剂,从而更加增强了对VOCs的氧化能力。有时,光解技术与其他技术相结合,如吸附,以便他们可以处理更高浓度的挥发性有机化合物。