佛山市绿森环保科技有限公司(佛山市宏荣金属制品有限公司),主营:各类工业废气除臭净化器,VOCs有机废气净化器,UV光解除臭,等离子除臭设备,各类环保设备制造代加工(污水处理设备,中水处理设备,喷淋塔,活性炭箱,储罐,容器,搅拌罐,化工设备,各类金属非标制品设备制造) 本公司自成立以来就非常重视产品研发和创新,并拥有多项国家发明专利和实用新型专利;在产品质量的控制上,我们所有产品均按标准模块化设计制造,确保品质上乘,质量稳定!
高分子污染物质分子键,经过高能紫外线光能的裂解及臭氧的氧化聚合作用,转变聚合成低分子无害或低害物质如H2O, CO2等。
臭氧产生的分子式:UVD→O2=O-+O+=O2+O- O2+O+→O3
污染物质分子裂解转化的过程为:
UVD→H2S=H++H-+S→H+O3 S+O3→ H2O+SO42-
UVD→CS2=C+O3S-+S++O3→CO2+SO4 2-
例:苯分子光解机理:
苯的分子结构和分子键结合能:
苯是由氢原子(1s1) 和碳原子(1s22s22px12py1)构成的
苯(benzene, C6H6)有机化合物,是组成结构最简单的芳香烃,在常温下为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。苯可燃,有毒,为IARC一类致癌物。苯难溶于水,易溶于有机溶剂,本身也可作为有机溶剂。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯具有的环系叫苯环,是最简单的芳环。苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基,用Ph表示。因此苯也可表示为PhH。
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以某制药厂甲硫醚、甲硫醇及甲醇等恶臭废气通入组合工艺中进行光解实验,重点考察UV高效光解处理效果。制药反应釜自动泄压排放的合成气,温度极高,几乎不含氧气,若直接通过UV光解设备,无充足臭氧参与氧化反应,并且废气中含有一定粘性物质成分,由于光解需要一定反应时间,这一时间取决于光子能量效率、分子组合概率,以及羟基自由基和氧原子或臭氧分子的作用机制[3]。传统工艺采用喷淋系列降温除油,增大了喷淋后废气的水蒸气含量,增大了气量。有研究表明废气中水分含量的存在,有利于促进光解反应的进行,但过量的水分却给反应造成负效应[4]。高效热交换式降温除油雾一体化设备,对高温高浓度成分多变的制药废气具有显著的预处理效果,能够使初始150℃废气降温至60℃,并且在降温过程中将部分冷凝的挥发性有机物回收。
在一种工况条件下,该药厂废气排放口引入直径250mm管道进行试验,在废气管道中心测得风速为2.2-2.5m/s,检测仪测得废气原始VOCs浓度波动如下图1所示,未经过UV光解处理时废气VOCs浓度约在200ppm左右。
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当废气中VOCs浓度稳定在600ppm时,6.4kW的UV光解试验机,功率不足,光能量不足以将废气净化彻底,或生成较多中间产物,净化后废气VOCs浓度在350ppm左右。此外,废气VOCs浓度较高时,含氧量不足,产生的活性臭氧减少,导致VOCs未净化彻底。
对于废气分子的光解机理,除之前提到过的分子键断裂分解废气分子外,有研究表明苯的降解主要是通过羟基自由基(·OH)的加成以及后续一系列的氧化反应[5-6]。一般废气分子无发色基团,不存在表面光敏化现象,基本可以肯定光解技术对VOCs污染物的降解作用。
为了使光解技术能够成熟的应用于各类化工行业的VOCs治理中,各种光催化氧化一体化设备应运而生。TiO2是紫外光条件下催化性能较为优良和稳定的固体金属氧化物光催化剂,目前已实现工业化生产,但从使用寿命和催化效果的角度来看,不及金属合金光催化剂。这是由两类催化剂物质形态所决定的,粉体TiO2常涂装于金属网上,减少废气的风阻,有限的负载面积限制了光催化活性中心的数量。金属合金光催化剂常用铂、金、钯等贵金属,能够有效分离光生电子空穴对,使光催化反应维持在纳秒的反应速度。但催化剂中毒又制约着这一工艺的发展。因此,在应用光催化氧化技术时,需要对废气成分充分把握,预处理措施要求彻底达到后端光解设备进气规格。