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          UV光氧凈化設備技術的起源

          發布人:亞格環保設備   發布時間:2019-05-08

          關于UV光氧凈化設備的技術起源,1913年哈伯(F.Haber)等人利用磁鐵礦,發明了雙熔鐵氨合成催化劑,利用原料氣循環使用的流程,實現了合成氨的大規模工業生產。在此后的半個多世紀,多相催化工業技術經歷了40年代末至50年代初的石油煉制技術的大發展(如催化裂化、加氫裂解、催化重整和異構化等)。70年代至80年代,是石油化工的大發展階段(如新型擇形ZSM-5分子篩催化劑用于異構化、歧化和芳烴烷基化過程等);特別是進入90年代以后,出現了環境催化技術的大發展,例如催化消除氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、可揮發性有機組分(VOCs)的催化氧化。

          UV光氧設備采用-C波段紫外線與空氣中的氧反應產生臭氧,分離油霧、廢氣等污染介質時,紫外線中的離子起決定性的作用。流星雨狀的離子與介質內分子(原理)發生非彈性碰撞,將能量轉化成基態分子(原子)的內能,發生激發、離解、電離等一系列過程使污染介質處于活化狀態。從技術設計的角度來看,UV光氧設備由初濾單元、C波段紫外線裝置、催化裝置、降解收集、臭氧發生器及過濾單元等設備和部件組成。光催化氧反應技術利用光激發氧反應將O2、H2O2等氧反應劑與光輻射相結合。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CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。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同效應,使H2O2分離產生羥基自由基的速率大大加快,推動有機物的氧反應去除。

          1836年,貝采尼烏斯(J.J.Berzelius)提出了“催化”和“催化劑”的概念,為有機廢氣催化燃燒設備的出現提供了基礎,于是人們對催化現象的觀察和系統研究也于19世紀開始了。1895年奧斯特瓦爾德(W.Ostwald)從理論上推斷出了“在可逆反應中,催化劑僅能加速化學反應,而不能改變化學平衡”而獲得了1909年度的諾貝爾化學獎。20世紀初,催化合成氨技術的工業化,使催化原理的研究出現了一個高峰,也可以說是催化化學中的里程碑。

          汽油車排氣催化凈化性能的提高和柴油車排氣及黑煙微粒的催化消除,氯氟烴類(CFCs)的催化分解和催化合成代用品,CO2的催化合成利用、催化傳感器、燃料電池以及臭氧在低層大氣中的催化消除等。因而,我們可以看到,催化技術在解決當前上普遍關心的地球環境問題將發揮著重要的作用,并且催化研究也將從初的“以獲取有用物質為目的的石油化工催化”的時期,而逐漸地轉向了“以消除有害物質為目的的新的能源環保催化”時期。

          在UV光氧設備的技術特點方面,根據韓國環境研究所提供的資料顯示,在實驗室條件下,采用UV光解工藝對單一的有機廢氣物質或惡臭氣體物質嚴格控制進氣濃度、氣量及其他條件時,UV光解設備功率充足的情況下,測得UV光解凈化速率均可達到99%以上。但有機廢氣催化燃燒設備實際運用過程中,由于受到各種因素或者條件的影響,如廢氣成分復雜,廢氣濃度不穩定或者不能達到UV光解較適中的范圍(濃度過高或過低均會影響其凈化去除率),風量、氣壓、溫度、濕度等環境條件不穩定或者達不到UV光解凈化的要求,廢氣預處理做的不夠理想,后續排放管道沒有留夠充足的氧化反應管道等等,導致UV光解的凈化速率參差不齊,差異很大。

          光氧催化反應利用人工紫外線燈管產生的真空波紫外光作為能源來活化光催化劑,驅動氧反應一還原反應,而且光催化劑在反應過程中井不消耗,利用空氣中的氧作為氧反應劑,地降解有毒有害廢臭氣體成為光催化節約能源的較大特點。UV光氧設備由初濾單元、-C波段紫外線裝置,降解收集,臭氧發生器及過濾單元等設備和部件組成。UV光氧設備降解污染物是利用這些電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內發生分離,并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。等離子體反應區富含很高的物質,如電子、離子、自由基和激發態分子等,廢氣中的污染物質可與這些具有較量的物質發生反應。


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