影响光氧催化除臭设备处理效果的主要因素

影响光氧催化除臭设备处理效果的主要因素

 

通过设备改进和实验室试验，研究了波长、初始温度、初始浓度、相对湿度、停留时间、反应介质等影响光催化处理挥发性有机物效率的主要因素，找到***反应效率和***能耗。

(1)废气浓度的影响:光催化处理VOCs的适宜应用范围主要包括喷涂车间、印刷、电子、制药、食品等行业产生的低浓度有机废气，浓度在20-200ppm以下效果较***，降解效率会随着VOCs浓度的增加而降低。

(2)低相对湿度的影响:在一定湿度条件下，氧气吸收***部分185nm紫外光，但随着湿度的进一步增加，水蒸气与氧气竞争吸收185nm紫外光，水蒸气吸收更多的185nm紫外光，产生更多的羟基自由基。水蒸气与活性氧反应生成羟基自由基，羟基自由基比臭氧和活性氧更具氧化性，光解速度明显加快，单位时间废气去除率提高。实验表明，当相对湿度在30-65%范围内时，光解效率增加，当相对湿度超过70%时，光解效率逐渐降低。

(3)风速的影响:***量实验证明，风速越***，水汽进出口的爵对湿度差越小，这意味着风速越***，羟基自由基产生的爵对值越小。因此，低风速下羟基自由基对VOCs的贡献很***，而高风速下羟基自由基对有机物降解的作用非常有限。风速也影响紫外灯的管表面温度，直接关系到紫外灯的发光效率。当灯面温度高于一定值时，会直接影响其发光效率。在设备试验中，风速低于2m/s时，反应效果较***。在一定的设备空间内，风速同时影响停留时间。一般停留时间增加，废气去除效率明显提高。原因是随着停留时间的增加，185nm紫外光与有机物的碰撞次数肯定会增加。当停留时间达到10s时，废气降解效率随着停留时间的延长没有明显提高。***别是在低浓度下，延长停留时间并不能等效提高废气的去除效率。

在整个光解光催化箱中，只有两个真实的反应区域，一个是光解部分的高光功率密度区域，另一个是光催化部分的催化网界面。其中光解部分要有高的光功率密度和***的面积，这样降解能力就足够了。但由于光解的主要降解机理是通过光激发分子到激发态来破坏化学键，而不是主要依靠臭氧，所以光解部分要根据污染物的浓度来设计，实际上光解区的停留时间并不长。

光催化的实际反应速度较慢，主要依靠形成高比表面积的气液界面来提高反应能力，以及形成更多高催化活性的羟基自由基来提高反应效率。

因此，增加光催化反应区的停留时间比单纯增加箱体尺寸更重要！

(4)光源的影响:目前一般选用185nm和254nm的真空紫外灯，但市场上的灯质量***莠不齐。

目前市场上的紫外灯主要是低压汞灯(液态汞或汞合金灯)，发射紫外线的机理是汞等离子体状态的激发-发射光，其中185nm和254nm是其***征光谱。

通过比较185纳米和254纳米的透光率，灯管的材料一般选择应时。

(5)合理的空间布局和设备结构:净化设备的制造也存在一些需要注意的问题。目前光催化处理VOCs的设备自动化程度较低，基本没有自动检测监控功能，无法有效评估产品的整体效果。要正确处理催化剂的排列和数量，准确处理透光率和气体流量，合理匹配能量，***化结构。否则，许多设备的有效去除率远远不够。