影響UV光催化處理效果的主要因素

影響UV光催化處理效果的主要因素

通過(guò)一年多的設備改進(jìn)和實(shí)驗室試驗，我們主要從影響uV光催化治理VOCs效率的幾個(gè)主要因素uV波長(cháng)，起始溫度，初始濃度，相對濕度，停留時(shí)間，反應介質(zhì)等進(jìn)行研究，找到佳反應效率和低能耗。

(1)廢氣濃度的影響：UV光催化治理VOCs適合的應用范圍主要包括噴涂車(chē)間、印刷、電子、制藥、食品等行業(yè)產(chǎn)生的低濃度廢氣，對于20.200PPM以下的濃度效果較好，隨著(zhù)VOCs濃度，降解效率也會(huì )隨之降低。目前廣泛采用的是185nm和254nm兩個(gè)波段的真空紫外燈，這是由于真空紫外燈發(fā)射的紫外線(xiàn)能量強度有限，單位時(shí)間內光解能量不足，效率下降。所以單純的增加燈管的數量是無(wú)法解決氣體問(wèn)題，紫外光解技術(shù)不適合中VOCs氣體。

(2)相對濕度低的影響：對于的濕度條件下，氧氣吸收了大部分185nm紫外光，但是隨著(zhù)濕度的進(jìn)一步增加，一部分是水蒸氣與氧氣競爭吸收185nm波長(cháng)的紫外光，水蒸氣吸收了的185nm紫外光，同時(shí)產(chǎn)生羥基自由基。水蒸氣與活性氧反應生成羥基自由基，羥基自由基的氧化性要強于臭氧和活性氧，從而光解的速度明顯加快，單位時(shí)間內對于廢氣去除率的增加，試驗證明相對濕度在30—65%這個(gè)范圍，光解效率是上升的，相對濕度超過(guò)70%后隨之逐漸下降。

(3)UV光催化風(fēng)速和濕度差的影響：大量實(shí)驗證明風(fēng)速越大，水蒸氣進(jìn)出口的濕度差越小，這也是說(shuō)風(fēng)速越大，羥基自由基產(chǎn)生量的值也會(huì )越少。因此在風(fēng)速小的工況下，羥基自由基對揮發(fā)性物VOCs的貢獻大，風(fēng)速大的工況下，羥基自由基對物降解的作用會(huì )變得有限。在設備測試中，風(fēng)速在低于2m/s的時(shí)候，反應效果好，大于6m/s的時(shí)候，水蒸氣進(jìn)出口的濕度差非常小，光催化效率。在的設備空間內，風(fēng)速同時(shí)影響了停留時(shí)間，一般停留時(shí)間增加，廢氣的去除效率有明顯。原因是停留時(shí)間增加，185nm紫外光和物碰撞次數增加。當停留時(shí)間達到10s后，延長(cháng)停留時(shí)間，廢氣的降解效率增加并不明顯。所以在低濃度下，延長(cháng)停留時(shí)間并不能等效的增加廢氣去除效率。

(4)UV光催化光源的選擇和影響：目前，一般選擇185rim和254nm兩個(gè)波段的真空紫外燈，市場(chǎng)上的uV燈管質(zhì)量良莠不齊，真空紫外設備的風(fēng)速影響了紫外燈的燈管表面溫度，燈管表面溫度與紫外燈的發(fā)光效率有直接關(guān)系，燈表溫高于某一數值時(shí)會(huì )直接影響其發(fā)光效率。風(fēng)速增大，臭氧濃度降低，臭氧產(chǎn)生量沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明在3m/s時(shí)真空紫外已經(jīng)被空氣中氧氣充分吸收，增大空氣進(jìn)氣量，燈管自身產(chǎn)生的臭氧量沒(méi)有明顯增加。臭氧與甲苯在自然狀態(tài)下是不發(fā)生化學(xué)反應的。臭氧協(xié)同真空紫外光對很多廢氣是有降解效果的。254nm的紫外光可以臭氧產(chǎn)生氧自由基，從而氧化廢氣分子，臭氧在真空紫外條件下與空氣中的水蒸氣可產(chǎn)生羥基自由基，羥基自由基可氧化甲苯等廢氣。

(5)合理的設備空間布局和結構：對于凈化設備的制造也有一些問(wèn)題要注意，目前UV光催化治理VOCs設備的自動(dòng)化程度低，基本還沒(méi)有自動(dòng)檢測和監控功能，所以對產(chǎn)品的整體效果不能夠進(jìn)行的效率評估。要合理的處理好催化劑的布置、數量，要準確處理好透光性和氣體的流速，要進(jìn)行合理的能量匹配和結構優(yōu)化，否則，很多設備的去除率是遠遠不夠的。