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光催化氧化處理有機(jī)廢氣的原理
光催化氧化處理有機(jī)廢氣的主要原理是利用光催化劑銳鈦型二氧化鈦(TiO2),二氧化鈦(TiO2)作為一種新的光催化半導(dǎo)體材料,近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)的成功運(yùn)用。日本已將其列為本世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的新技術(shù),被譽(yù)為當(dāng)今世界上先進(jìn)的空氣凈化新技術(shù),近來(lái)在中國(guó)也得到較廣泛應(yīng)用。NO2的人工源要點(diǎn)來(lái)自化石燃料的燃燒(如汽車、飛機(jī)及內(nèi)燃機(jī)的燃燒進(jìn)程)、也來(lái)自肖酸及運(yùn)用肖酸等的制造進(jìn)程,氨肥廠、火要廠、有色及黑色金屬冶煉廠的某些制造進(jìn)程等。光催化劑是光催化過(guò)程的關(guān)鍵部分,其活性的高低嚴(yán)重影響光催化效果。目前所用的光催化劑二氧化鈦(TiO2)的光催化活性高又不產(chǎn)生光腐蝕,且無(wú)毒價(jià)廉,是目前廣泛使用的光催化劑。
在室溫下,當(dāng)UV紫外線光燈,波長(zhǎng)在253.7nm以下的光量子照射到二氧化鈦顆粒上時(shí),催化劑在價(jià)帶的電子被光量子所激發(fā),躍遷到導(dǎo)帶形成自由電子。二氧化鈦而在價(jià)帶形成一個(gè)帶正電的空穴,這樣就形成電子-空穴對(duì)。活性炭吸附目前國(guó)內(nèi)有機(jī)廢氣凈化方式頗多,如直接燃燒,催化燃燒,蓄熱式燃燒(RTO,RCO)等,但對(duì)于低濃度,大風(fēng)量的廢氣很難完全燃燒,在間歇作業(yè)中余熱不能充分利用。利用所產(chǎn)生的空穴的氧化及自由電子的還原能力,二氧化鈦和表面接觸的水分H2O和O2發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生氧化力極強(qiáng)的自由基,這些自由基幾乎可分解和斷裂所有有機(jī)物的官能鍵,改變廢氣中有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu),并將其所含的氫(H)和碳(C)變成水和二氧化碳,有機(jī)廢氣中得到降解和凈化。
活性炭吸附原理活性炭在同溫同壓下,不同吸附劑對(duì)一定分子的吸附能力有所不同。活性炭吸附的性能主要取決于其吸附容量和吸附速率?;钚蕴课窖b置是一種高的效率、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的有機(jī)廢氣凈化裝置,具有吸附效率很高、適用面廣、維護(hù)方便,能同時(shí)處理多種混合廢氣等優(yōu)點(diǎn),對(duì)苯、醇、酮、酯、氣油類等有機(jī)的溶劑的廢氣有很好的吸附作用。吸附容量大的活性炭吸附有機(jī)廢氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)吸附的有機(jī)物質(zhì)含量較大,同理,吸附容量小的活性炭吸附的有機(jī)物質(zhì)含量就相對(duì)較低,因此,處理同等濃度的有機(jī)廢氣,活性炭吸附容量越大,所用活性炭量越少,效果越好。
以 N0 和 NO2 為主的含氮化合物:大氣中對(duì)環(huán)境有影響的含N污染物主若是 NO和NO2,其余尚有NO2、 及銨鹽。NO 和NO2是對(duì)流層中損害很大的兩種氮的氧化物。本項(xiàng)目選用的顆粒狀活性炭具有很多微孔及很大的比表面積,依靠分子引力和毛細(xì)管作用,能使廢氣和揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)吸附于其表面。NO 的天然出處有閃電、森林或草原火災(zāi)、大氣中氨的氧化及泥土中微生物的硝化效果等。NO2 的人工源要點(diǎn)來(lái)自化石燃料的燃燒(如汽車、飛機(jī)及內(nèi)燃機(jī)的燃燒進(jìn)程)、也來(lái)自肖酸及運(yùn)用肖酸等的制造進(jìn)程,氨肥廠、火要廠、有色及黑色金屬冶煉廠的某些制造進(jìn)程等。