2016-05-24 15:36:52  阅读量:13

UV光解VOCs治理技术

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高能的光子为紫外线的光子,通常分为UVA(320~400nm),UVB(290~320nm),UVC(200~290nm)及真空紫外(VUV,通常波长低于200nm的光波都称为真空紫外),光波波长依次变短。

通常从波的传播特性来说,波长越短的波越难以绕过障碍物,尤其是波长小于障碍物时,几乎是无法绕过障碍物的,所以在地球上,由于存在大气及臭氧对紫外线的强吸收作用,几乎除了UVA以外,所有的其他紫外线都无法到达地球表面,所以地球表面太阳产生的紫外线几乎全是UVA,并且紫外线的穿透力很差,普通的玻璃或者塑料片,都可以直接阻挡紫外线的穿透。所以紫外线灯管采用的材质一般不能是普通的玻璃,而是高纯度的石英材料,甚至高纯度的萤石材料。

处理后达到以下排放标准:

《大气污染物综合排放标准(GB 16297-1996)》

《广东大气污染物排放标准(DB44 27-2001)》

UV光解处理机理:

UV光解本质原理是利用光子的能量打断废气的分子键来完成污染物处理的,常见的光波长和光子能量如下:

光波长光能量

254nm471KJ/mol

185nm647 KJ/mol

172nm696 KJ/mol

126nm950 KJ/mol

常见到的有机废气的分子键能如下:

化学键键能

C—C332 KJ/mol

C=C611 KJ/mol

C≡C837 KJ/mol

C—O326 KJ/mol

C═O728 KJ/mol

O—H464 KJ/mol

O═O498 KJ/mol

N≡N946 KJ/mol

实际上光解处理废气过程十分复杂,但是大致由以下几个过程复合而成。

过程一:光子裂解/激发废气分子

CnHnOn+hv=CnHn·+CnHnOn·

一部分废气分子被高能光子打断化学键,或者出于激发状态,这两种状态的物质都处于高化学反应活性状态。

过程二:光子裂解空气中的氧

O2+hv=O3+O·

CnHn·+O3=CO2+H2O

CnHnOn+O·=CO2+H2O

光子在传播过程中打断空气中的氧分子键,产生活性氧原子及O3,氧原子或者O3与被打断、激发的废气分子反应去除废气,一些容易氧化的废气分子还能在非激发态直接被氧原子及O3氧化去除。

过程三:光子裂解水分产生自由基

H2O+hv=O·+OH·

CnHnOn·+O·=CO2+H2O

CnHnOn·+OH·=CO2+H2O

空气中的水分子在受到光子的照射会导致水分子裂解产生氧自由基及OH自由基,该类自由基迅速与被裂解、激发的废气分子反应去除废气,同时易于氧化的废气分子会直接被此类强氧化性自由基氧化而去除。

UV光解工艺技术优点:

1.UV光解技术应用于恶臭气体治理,具有处理效果好,运行费用低廉、无二次污染。

2.反应速度快,通常在数毫秒至数百毫秒内即可完成反应,使得处理设备体积小。

3.应用范围广阔,基本不受气温和污染物成分的影响,对恶臭异味的臭气浓度有良好的分解作用,恶臭异味的去除率达80-98%,处理后的气体臭气浓度达到国家标准。

4.等离子反应可以随时开启随时停止,不需要预热时间。

5.对工况要求较低,反应效率受温度影响小,特别适合非连续工作的场合废气处理。

6.不需要添加任何其他反应物质,只需要提供相应的反应排风动力。

工艺技术应用领域:

该工艺用于各类浓度的有机废气处理,可处理苯类、酮类、醇类、醚类、烷类及其混合类有机废气,主要用于化工、机械、电子、电器、涂装、制鞋、橡胶、塑料、印刷、污水除臭、污泥烘干及各种工业生产车间产生的有害废气处理。