光解光催化廢氣處理用紫外線燈應(yīng)用技術(shù)探討

光解光催化廢氣處理用紫外線燈應(yīng)用技術(shù)探討

一、應(yīng)用原理

   先說一下關(guān)于紫外線

紫外線是電磁波譜中波長從100nm(納米)到400nm輻射的總稱，其中波長100nm到200nm的為真空紫外線(UV-D)，波長200nm到280nm為短波紫外線(UV-C)，波長280nm到315nm的為中波紫外線(UV-B)，波長315nm到400nm的為長波紫外線(UV-A)。紫外線的波長與能量成反比。波長越長，穿透皮膚或空氣能力越強(qiáng)。波長越短，能量越強(qiáng)，越容易導(dǎo)致皮膚病變。UV-D無法在空氣中有效傳播，而波長較短的UV-C則幾乎被臭氧層吸收，故自然界太陽光中的紫外線，主要以UV-A和UV-B為主，其中UV-A約占98.1%，UV-B占1.1%。多說幾句，UV-A可穿透皮膚表皮到達(dá)真皮，并對(duì)皮膚的表皮黑色素發(fā)生作用，從而引起皮膚黑色素沉著，使皮膚變黑。而UV-B幾乎無法穿透皮膚表皮，少量照射皮膚會(huì)促進(jìn)血液循環(huán)，生成維生素D3，有保健作用，發(fā)射UV-B波段的紫外線燈也俗稱保健燈，但當(dāng)能量較高的UV-B長時(shí)間作用于皮膚時(shí)，可發(fā)生光照性皮炎，皮膚上出現(xiàn)紅斑、癢、水皰、水腫等，而紫外線過量照射，還可引起皮膚癌。每天適量曬曬太陽，能補(bǔ)充鈣質(zhì)，對(duì)人體是有益處的，一般一天曬15分鐘就足夠了，如果被紫外線過多輻射的話，就會(huì)損害人體的皮膚。除了曬黑曬傷皮膚，紫外線還會(huì)加速皮膚老化。短波紫外線燈利用汞原子特性在氣體放電時(shí)把汞蒸氣激發(fā)放射出254nm的UV-C和185nm的UV-D波長的紫外線，UV-A和和UV-B是254nm的UV-C照射對(duì)應(yīng)的熒光粉發(fā)出的紫外線，順便提一下，短波UV-C目前被廣泛用于殺菌消毒功能產(chǎn)品，它放射的紫外線能量較大，如果沒有防護(hù)措施，極易對(duì)人體造成巨大傷害。如果裸露的肌膚被這類紫外線燈照射，輕者會(huì)出現(xiàn)紅腫、疼癢、脫屑；重者甚至?xí)l(fā)癌變、皮膚腫瘤等。同時(shí)，它也是眼睛的“隱形砂手”，會(huì)引起結(jié)膜、角膜發(fā)炎，長期照射可能會(huì)導(dǎo)致白內(nèi)障。

再來說一下廢氣部分

VOC（揮發(fā)性有機(jī)物）主要包括苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯（TDI）、二異氰甲苯酯等和揮發(fā)性惡臭氣體如不飽和烴（如丁二烯、苯乙烯）、氮化物（如氨、甲基胺、糞臭素）、硫化物（如硫化氫、硫化甲基）、氯烴（如氯仿）、含氧烴（如丙酮）、植物精油（如樟腦油）等化合物。

惡臭污染物質(zhì)大多是氣相污染物，主要由碳、氫、氧、氮、硫、鹵素等元素構(gòu)成。就化學(xué)結(jié)構(gòu)而言，臭味物質(zhì)分子多因具剩余電子，而有刺激人類嗅覺的特性。

廢氣處理技術(shù)目前分為物理、化學(xué)、生物等三大類，一般可用單一技術(shù)或兩種以上技術(shù)組合來完成單一臭氣處理工作。常用的物理法是活性碳吸附或酸堿水洗噴淋，化學(xué)法是化學(xué)洗滌、焚化，生物法則包括生物洗滌、植物液噴灑、生物滴濾、生物濾床等，而在物理法除臭技術(shù)上，又研發(fā)出了等離子體法除臭。

而采用254nm波長+185 nm波長雙波段高效紫外線燈來處理廢氣在近兩年由國外傳至國內(nèi)，目前在國內(nèi)也得到廣泛應(yīng)用。本質(zhì)一是應(yīng)用了紫外線燈UVD185納米波段和O2結(jié)合產(chǎn)生的O3臭氧來氧化還原反應(yīng)廢氣，二是利用185納米短波紫外線的高能量來裂解有機(jī)廢氣，三是利用254納米紫外線照射涂有TIO2的媒介產(chǎn)生-OH來氧化有機(jī)廢氣。

二、光解光催化廢氣處理的技術(shù)特點(diǎn)：

  1.高效除惡臭：

      雙波段紫外線結(jié)合TiO2光解催化氧化設(shè)備能高效去除揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）、無機(jī)物、硫化氫、氨氣、硫醇類等主要污染物，以及各種惡臭味，脫臭效果大大超過國家1993年頒布的（GB14554-93）惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。美國環(huán)保署公布的九大類114種污染物均被證實(shí)可通過光解光催化氧化得到治理,即使對(duì)原子有機(jī)物如鹵代烴、燃料、含氮有機(jī)物、有機(jī)磷殺蟲劑也有很好的去除效果。
   2.適用范圍廣：
       可適應(yīng)高、低濃度，大氣量，不同惡臭氣體物質(zhì)的脫臭凈化處理，可每天24小時(shí)連續(xù)工作，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
     3.運(yùn)行成本低：
       設(shè)備無任何機(jī)械動(dòng)作，無噪音，無需專人管理和日常維護(hù)，只需作定期檢查，設(shè)備能耗低，設(shè)備風(fēng)阻極低＜50pa，可節(jié)約大量排風(fēng)動(dòng)力能耗。其中TiO2 催化劑的壽命是無限延長的，無需更換。
    4.科技含量高：
       采用先進(jìn)的高級(jí)氧化技術(shù)，突破單一體系的反應(yīng)局限，在整個(gè)反應(yīng)體系中，兩種氧化能力極強(qiáng)的氧化劑—O3和·OH參與反應(yīng)及185nm高能量紫外線直接裂解廢氣，使得脫臭效果更佳，惡臭氣體礦化程度更高，可無害化排放，無二次污染。
     5.設(shè)備占地面積小，自重輕：
      適合于布置緊湊、場地狹小等特殊條件；優(yōu)質(zhì)進(jìn)口材料制造，防水、防火、防腐蝕，使用壽命長。
      6.產(chǎn)品性能穩(wěn)定：
      目前紫外線燈及專用高功率鎮(zhèn)流器技術(shù)成熟。為了日后方便維護(hù)檢修，每個(gè)鎮(zhèn)流器設(shè)置電源和工作指示燈，可根據(jù)指示燈排查燈管或整流器故障。根據(jù)反饋的不良現(xiàn)象只需更換燈管或鎮(zhèn)流器即可。