幾種常用的uv光氧催化設備方法的簡單分析
一、按結構形式分類
1. 光氧催化氧化設備
原理:利用***制的高能高臭氧UV紫外線光束照射廢氣,改變廢氣中有害氣體分子鏈結構,使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈在高能紫外線光束照射下裂解轉變成低分子化合物,如CO?、H?O等。同時,利用高能UV光束分解空氣中的氧分子產生游離氧,進而產生臭氧,臭氧對有機物具有極強的氧化作用,可對工業廢氣及其它刺激性異味有立竿見影的清除效果。
***點:適用范圍廣,可處理多種有機廢氣和惡臭氣體;處理效率高,能有效去除揮發性有機物(VOC)、硫化氫、氨氣等污染物;運行成本低,設備能耗低,無機械動作,無噪音,無需專人管理和日常維護,只需定期檢查;占地面積小,自重輕,適合于布置緊湊、場地狹小等***殊條件;***質進口材料制造,防火、防腐蝕性能高,性能安全穩定,使用壽命長。
適用場景:適用于食品加工廠、肉類加工廠、屠宰場、家禽飼料廠、造紙廠、污水處理廠、垃圾轉運站、糞便處理等有機和無機物惡臭氣體的脫臭凈化處理。可處理的主要污染物包括氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H?S、VOC類,苯、甲苯、二甲苯等。
2. 低溫等離子廢氣凈化器
原理:在外加電場的作用下,介質放電產生的***量攜能電子轟擊污染物分子,使其電離、解離和激發,然后引發一系列復雜的物理、化學反應,使復雜***分子污染物轉變為簡單小分子安全物質,或使有毒有害物質轉變成無毒無害或低毒低害的物質,從而使污染物得以降解去除。
***點:凈化效率高,尤其對低濃度有機廢氣及惡臭氣體處理效果顯著;運行穩定可靠,每天可24小時連續工作,運行成本低;反應速度快,停止設備后廢氣處理即可停止,隨用隨開;適應性強,可在60℃~300℃的溫度范圍內正常工作,且對一些無法使用其他處理方法的含易燃易爆物質的廢氣也能進行處理;設備組合性強,可根據風量***小和氣體來源進行組合設計,也可與其它廢氣處理設備串聯使用。
適用場景:廣泛應用于化工生產、涂料制造、油漆噴涂、家具制造、印刷油墨等行業產生的有機廢氣治理,以及污水處理廠、垃圾填埋場、養殖場等場所的惡臭氣體處理。
3. 光氧等離子一體機
原理:結合了光氧催化氧化和低溫等離子兩種技術的原理,廢氣先經過低溫等離子體區域,在外加電場作用下被初步分解和電離,產生***量的活性粒子和自由基;然后再進入光氧催化區域,在高能UV紫外線光束和臭氧的協同作用下,進一步深度氧化分解廢氣中的有害物質,***終達到更徹底的凈化效果。
***點:充分發揮了兩種技術的***勢,處理效果更加高效徹底,對復雜成分的廢氣有較***的去除效果;減少了設備的占地面積,降低了投資成本;運行穩定可靠,維護方便,可實現自動化控制和遠程監控。
適用場景:對于一些濃度較高、成分復雜、處理難度***的有機廢氣和惡臭氣體治理具有較***的應用效果,常用于化工園區、工業涂裝、印刷印染等行業的廢氣綜合治理。

二、按光源類型分類
1. 普通UV燈光源設備
原理:通過普通的高壓汞燈發射紫外線,其發射光譜中既有185nm波長的真空紫外光(VUV),也有254nm波長的紫外光。185nm紫外光能夠激發空氣中的氧氣產生臭氧,而臭氧具有很強的氧化性,可以與廢氣中的有機物發生反應;254nm紫外光則可以直接破壞有機物分子的化學鍵,使其分解為小分子化合物。
***點:技術成熟,成本相對較低;能夠產生一定量的臭氧,對有機物有較***的氧化分解能力;但紫外線強度有限,對于一些濃度較高或難降解的有機物處理效果可能不夠理想。
適用場景:適用于處理較低濃度、氣味較小且成分相對簡單的有機廢氣和惡臭氣體,常用于小型工廠、車間的局部廢氣處理。
2. 準分子紫外光源設備
原理:準分子紫外光源能夠發射***定波長的高強度紫外線,通常為185nm左右的真空紫外光。這種單一波長的紫外線能量更高,能夠更有效地激發氧氣產生***量的臭氧,從而增強對有機物的氧化分解能力。與普通UV燈光源相比,準分子紫外光源在相同的功率下可以產生更多的臭氧,提高廢氣處理效率。
***點:紫外線強度高,產生的臭氧量***,對有機物的處理效果***;能夠針對***定的有機污染物進行高效的分解和去除;設備使用壽命相對較長,因為準分子紫外光源的穩定性較***。不過,其設備成本和技術要求相對較高。
適用場景:適用于處理中等濃度以上的有機廢氣和惡臭氣體,尤其是在對處理效果要求較高的場合,如化工、制藥、電子等行業的廢氣凈化。
三、按催化劑種類分類
1. 二氧化鈦(TiO?)催化劑設備
原理:當紫外光照射到TiO?表面時,價帶電子吸收光子能量后躍遷至導帶,形成電子(e?)空穴(h?)對。這些電子和空穴可以遷移到TiO?表面的不同位置,與吸附在TiO?表面的物質發生氧化還原反應。其中,空穴具有很強的氧化性,可以直接將吸附在催化劑表面的有機物分子氧化分解為二氧化碳和水;而電子則可以與表面的氧分子結合形成超氧陰離子自由基(O??•)等活性氧物種,這些活性氧物種也能參與有機物的氧化反應,加速廢氣的降解過程。
***點:TiO?化學性質穩定,無毒、無害、成本低;具有較高的催化活性和選擇性,能夠有效地降解多種有機污染物;具有******的耐光腐蝕性和化學穩定性,使用壽命長。然而,TiO?也存在一些不足之處,如禁帶寬度較寬,只能吸收紫外光區域的光子,對太陽能的利用率較低;并且量子尺寸效應會導致其電子空穴對的復合率較高,影響催化效率。
適用場景:廣泛應用于各類有機廢氣和惡臭氣體的凈化處理,尤其在室內空氣凈化、污水處理、空氣凈化等***域有著重要的應用。
2. 其他金屬氧化物催化劑設備
原理:除了TiO?之外,還有一些其他金屬氧化物如ZnO、WO?、Fe?O?等也可以作為光催化劑用于UV光氧催化設備中。它們的催化原理與TiO?類似,即在紫外光的照射下產生電子空穴對,進而引發一系列的氧化還原反應來降解有機物。不同的金屬氧化物具有不同的能帶結構和物理化學性質,因此其催化活性和選擇性也會有所差異。
***點:這些金屬氧化物催化劑各具***點,例如ZnO具有較高的催化活性和******的抗菌性能;WO?對某些***定的有機物有較***的降解效果;Fe?O?則具有較***的化學穩定性和磁性等。通過合理選擇和組合不同的金屬氧化物催化劑,可以進一步提高UV光氧催化設備的處理效率和性能。不過,目前這些非TiO?金屬氧化物催化劑的研究和應用相對較少,還需要進一步深入研究和開發。
適用場景:根據具體的廢氣成分和處理要求選擇合適的金屬氧化物催化劑,可用于一些***定行業或***殊成分廢氣的處理,如印染廢水處理中的染料降解、化工廢氣中***定有機物的去除等。
總之,以上每種UV光氧催化設備方法都有其******的***勢和適用場景。在實際應用中,需要根據廢氣的具體成分、濃度、處理要求以及現場條件等因素綜合考慮,選擇合適的UV光氧催化設備方法或組合工藝來達到***的廢氣處理效果。





