有机废气(VOCs)处理光催化降解技术应用
纳米 TiO2 光是一种光触媒 ,光触媒就是使用光的能量在某种媒介上使有害气体发生分解反应。采用 TiO2 半导体纳米材料及紫外光 ,其工作原理是通过光催化氧化反应净化消除挥发性有机气体。所谓光催化氧化反应 ,就是让特定波长的光照射纳米TiO2 半导体材料 ,可以激发出“电子-空穴”对(一种高能粒子) ,这种“电子-空穴” 和周围的水、氧气发生反应后 ,就产生了具有极强氧化能力的自由基活性物质 ,可将气体中的甲醛、苯、氨气、硫化氢等有害污染物氧化、分解成 CO2、H2O 等无毒无味的物质。故不存在吸附饱和和二次污染问题。
光催化净化法自 1988 年国际首例光催化净化装置以来 ,该方法只应用于消除半封闭或封闭空间微量有害气体的除臭或杀菌 ,首次应用光催化净化法治理废气污染是在解决珠江三角洲某饲料厂的恶臭问题。光催化降解有机污染物比较完全 ,最终生成 CO2 和无机物。因此 ,光催化净化技术被认为是具有广阔应用前景的新净化技术。
珠江三角洲某饲料厂用光催化降解技术处理恶臭问题 ,饲料工业的废气主要化学组成为各类烯烃、醛类、脂肪酸类、甲基酮类、芳香族化合物等等。该工程工艺设计以光催化氧化单元为中心 ,使用防水防油的布袋除尘器对废气进行预处理 ,光源采用紫外线杀菌灯作为人工光源 ,纳米二氧化钛作为光催化剂。工艺流程图如图3 所示。
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工艺操作参数:
1. 布袋除尘器。为防止废气中的颗粒物对光源和光催化剂的覆盖黏结 ,必须对废气进行预处理 ,除去其中的颗粒物 ,以减轻光催化氧化单元的处理负荷。除尘单元选用脉冲袋式除尘器 ,过滤滤速为 2m/ min ,滤层阻力 1 200～1 500 Pa。
2. 风机。选用3台型号为4-68-6.3 的风机 ,除尘器负压运行 ,光催化单元正压运行。
3. 稳流室。稳定进气的浓度与风速以提高后设备的处理效率 ,废气在该室中的流速小于3 m/ s。
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