有機廢氣(VOCs)處理光催化降解技術應用
納米 TiO2 光是一種光觸媒 ,光觸媒就是使用光的能量在某種媒介上使有害氣體發生分解反應。采用 TiO2 半導體納米材料及紫外光 ,其工作原理是通過光催化氧化反應凈化消除揮發性有機氣體。所謂光催化氧化反應 ,就是讓特定波長的光照射納米TiO2 半導體材料 ,可以激發出“電子-空穴”對(一種高能粒子) ,這種“電子-空穴” 和周圍的水、氧氣發生反應后 ,就產生了具有極強氧化能力的自由基活性物質 ,可將氣體中的甲醛、苯、氨氣、硫化氫等有害污染物氧化、分解成 CO2、H2O 等無毒無味的物質。故不存在吸附飽和和二次污染問題。
光催化凈化法自 1988 年國際首例光催化凈化裝置以來 ,該方法只應用于消除半封閉或封閉空間微量有害氣體的除臭或殺菌 ,首次應用光催化凈化法治理廢氣污染是在解決珠江三角洲某飼料廠的惡臭問題。光催化降解有機污染物比較完全 ,最終生成 CO2 和無機物。因此 ,光催化凈化技術被認為是具有廣闊應用前景的新凈化技術。
珠江三角洲某飼料廠用光催化降解技術處理惡臭問題 ,飼料工業的廢氣主要化學組成為各類烯烴、醛類、脂肪酸類、甲基酮類、芳香族化合物等等。該工程工藝設計以光催化氧化單元為中心 ,使用防水防油的布袋除塵器對廢氣進行預處理 ,光源采用紫外線殺菌燈作為人工光源 ,納米二氧化鈦作為光催化劑。工藝流程圖如圖3 所示。
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工藝操作參數:
1. 布袋除塵器。為防止廢氣中的顆粒物對光源和光催化劑的覆蓋黏結 ,必須對廢氣進行預處理 ,除去其中的顆粒物 ,以減輕光催化氧化單元的處理負荷。除塵單元選用脈沖袋式除塵器 ,過濾濾速為 2m/ min ,濾層阻力 1 200～1 500 Pa。
2. 風機。選用3臺型號為4-68-6.3 的風機 ,除塵器負壓運行 ,光催化單元正壓運行。
3. 穩流室。穩定進氣的濃度與風速以提高后設備的處理效率 ,廢氣在該室中的流速小于3 m/ s。
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