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光化学及光催化氧化法是目前 较多的一项氧化技术。所谓光催化反应,就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射,受激产生分子激发态,然后会发生化学反应生成新的物质,或者变成引发热反应的中间化学产物。光化学反应的活化能来源于光子的能量,在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的 领域。
光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工艺,可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物质。另外,在有紫外光的Fenton体系中,紫外光与铁离子之间存在着协同效应,使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快,促进有机物的氧化去除。
大自然具有十分强大的自我功能,例如排放在大气中的废气物质,经过一段时间废气物质会慢慢被分解掉,其中主要的过程是发生了光化学反应。废气物质通过吸收光子或其他粒子的能量,使得化学键断裂,形成游离态的原子,再经过一系列的氧化还原等反应,终生成H2O和CO2等简单物质。
经过长期 发现,当化学物质通过吸收能量(如热能、光子能量等),可以使自身的化学性质变得加活跃甚至被裂解。当吸收的能量大于化学键键能,即可使得化学键断裂,形成游离的带有能量的原子或基团。在波长范围高能紫外线的作用下,一方面空气中的氧被裂解,然后组合产生臭氧;另一方面将污染物化学键断裂,使之形成游离态的原子或基团;同时产生的臭氧参与到反应过程中,使废气终被裂解,氧化成简单的稳定的化合物,如CO2、H2O、N2等。
由于与有机废气的燃烧本质一样,都是通过分子吸收能量(燃烧吸收的热能,光解吸收的是光子能量)被裂解后氧化生成简单物质,而光解的反应温度为常温,故我们也习惯称其为“冷燃烧”。
紫外线是电磁波谱中波长从10nm到400nm辐射的总称,不能引起人们的视觉。1801年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光,因而发现了紫外线的存在。
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工业生产中产生的废气多数都是有毒有害的,光氧催化设备利用光触媒的技术优势进行高浓度大风量有害气体的处理,可以直接氧化有害气体,不会出现二次污染的问题。该设备采用高能臭氧与紫外线光束相结合,可以将恶臭有机气体的分子链分解裂化达到净化空气,降低污染的效果。该设备可以针对于各种混合性有机废气进行处理。
光氧催化设备主要适合一些高浓度、气量大、分子结构稳定性强的有毒有害气体,利用人工合成的特殊波段紫外线进行废气净化和处理,紫外线本身是具有杀菌除臭功能的,在不同波段的时候,对于空气中的氧气和废气分子来说可以达到比较理想的分解裂化的功能。光触媒这种技术是可以在常温下进行废气处理的,不需要特殊的催化材料和催化工艺,相对来说是可以节省一定的能源的,对于国内的中小型企业来说是比较好的选择。
光氧催化设备日常保养,光氧催化设备采用光解方式处理有机废气,没有高温、高压危险,使用操作简单,便于各种行业的使用管理,特别适合防火、要求高的场合使用。采用高能紫外线光灯,利用特定波长的紫外线对有机物进行转化,不会出现像活性炭吸附达到饱和而出现效果下降的情况,废气转化效率高、处理效果长期稳定。
多数情况下光氧催化设备的使用只要是针对废气中的刺激性异味,在空气中含有一定量颗粒性物质的时候,建议可以选择水淋塔这样的废气预处理设备,这样经过预处理的废气再进入到光催化设备的内部进行处理,可以得到比较理想的处理效果。
传统工业光氧催化设备运行特点:
(1)使用光氧催化设备交换设备软化原水,防止光氧催化设备结垢。
在光氧催化设备给水处理环节,光氧催化设备交换法在我国光氧催化设备房的已达到90%以上。当原水经过钠光氧催化设备交换树脂床时,水中的钙、镁光氧催化设备与树脂上的无害光氧催化设备交换,从而去除原水中的钙、镁光氧催化设备,其残余硬度可降低到0.05mol/L低。
对于碱度较高的原水,需要采用软化和还原碱处理。在光氧催化设备交换法处理水的过程中,废水回收利用,而回收的盐水会导致淡水的盐碱化。在此过程中,排放的废水占原水的5-15%。
(2)采用热除氧器除氧,防止光氧催化设备氧腐蚀。
(3)在工业光氧催化设备的操作过程,由于高浓度的水,水中的溶解固体和悬浮物增加,为了确保蒸汽的质量,确保光氧催化设备完好无损,光氧催化设备进行连续污水和周期性的污水。这部分污水排放约占光氧催化设备总水量的5-10%。
(4)在蒸汽应用环节,传统的运行方式只注重热能的利用,而忽略了含能介质的回收。蒸汽在工作后凝结成热水。
这些冷凝物热值高,其质量远高于软化水,接近纯水。但由于冷凝水在回收过程中会对钢管产生严重的腐蚀,铁等腐蚀产品对水质造成严重的污染。当使用未经处理的水冷凝光氧催化设备补充水,大量的光氧催化设备在水中会导致二次结垢和腐蚀光氧催化设备的传热表面上的规模,造成大的伤害,使蒸汽冷凝水的恢复和利用困难。以前,有很多工业光氧催化设备在系统和蒸汽装置的设计中,安装时没有考虑冷凝水的回收,蒸汽冷凝水排入沟槽而产生浪费。
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活性炭吸附箱是有机废气治理、臭气怪味解决化且性价比高的废气处理设备。其材質通常有玻璃钢 、不锈钢板、合金钢等,不同的材質可满足不同的场景。活性炭吸附箱具有结构简单、吸附效率高、运行成本低、故障率低、维护方便、能够同时解决多种混合废气等特点,被广泛运用于各个场所。活性炭吸附箱利用高性能活性炭吸附的作用,将有机废气吸附到吸附剂表面,可以对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气吸附,适用于大风量低浓度的废气治理,比如,电子、化工、橡胶、机械和船舶等行业活性炭吸附箱是一种干式废气处理设备。由箱体和装填在箱体内的吸附单元组成。针对不同工艺生产中所排放的废气特性,如排放废气温度、是否含有油雾、粉尘等相关参数,霍比特环保在废气设备进口部分内置或增设冷却器、过滤器等预处理设备或功能段,很好的保护了吸附段,确保吸附箱稳定化运行。活性炭吸附箱选择不同填料可以解决多种不同废气,主要包括以下三大类:1、酸性废气和酸雾(例如:NO2、H2SO4、HCL、HF等)2、碱性废气(例如:NH3等)3、有机废气和臭味(例如:苯类、酚类、醇类、醚类、酊类、酮类)活性炭吸附箱能率吸收有机废气,吸附材质采用活性炭,活性炭具有吸附能力强的特点,活性炭用来吸附解决空气中的有机溶剂物和臭气物质在多孔性物质解决流体物质时,流体中的某一组分或某些组分会被吸引到固体表面并且浓集其表面上,达到去除有机物质目的。
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