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工业废气处理中UV光氧催化设备的原理

发布时间:2021-09-26 09:52:09

       UV光氧催化设备是目前进行更多研究的工业废气处理氧化技术。UV光氧催化设备的光催化反应是光作用下的化学反应。光化学反应需要经历化学反应的分子,才能吸收特定波长的电磁辐射,产生分子兴奋状态,产生新物质或成为开始热反应的中间化学产品。光化学反应的活化能来自光子能量,光电转换和光化学转换是太阳能利用中非常活跃的研究领域。

工业除尘uv光催化设备

       UV光氧催化设备将O2和H2O2等氧化剂和光兴奋氧化产生的光辐射结合在一起。使用的光主要可用于耐火材料,如CHCl3、CCl4和污水的多元性,包括紫外线、uv-H2O2和其他工艺。另外,在有紫外线的芬顿系统中,紫外线和铁离子之间有协同作用,大大加快H2O2分解速度,创造自由基,促进有机物的氧化和去除。

       大自然具有非常强大的自我修复功能,例如,排放到大气中的废物气体在一段时间后会慢慢分解,最重要的过程是光化学反应。通过吸收光子或其他粒子的能量,废气打破化学键,形成免费原子。经过一系列氧化还原反应后,最终形成水和二氧化碳。

       长期研究后,发现在吸收化学物质(热能、光子等能量)时,它们的化学特性会更加活跃。如果吸收的能量大于化学键能量,就可以唤醒化学键,形成具有能量的自由原子或组分。在154纳米-184.9纳米(1200kj/mol-600kj/mol)的波长范围内,在高能紫外线的作用下,使空气中的氧气破裂,然后结合起来生成臭氧。另一方面,污染物的化学键破裂,形成自由原子簇。同时,产生的臭氧参与反应过程,废气最终氧化成CO2、H2O和N2等简单稳定的化合物。

uv光催化设备废气处理

       众所周知,紫外线由电磁波组成,其能量与波长表有关。波长越短,能量越大。有机气体或恶臭气体分子在D波段(波长范围170~184.9nm)由真空紫外线照射。当这些气体分子吸收紫外线时,有机气体或恶臭气体分子的内部因紫外线本身的能量而破裂,化学键在自由状态(C、H、O等)下破碎,形成原子或组分。同时,混合气体内的氧气被紫外线照射而形成自由氧原子,这是为了产生臭氧而结合在一起的臭氧[UVO2→O-O(活性氧)O2→O3(臭氧)]。混合气体中的水蒸气被紫外线光分解生成[UVH2O→HOH],生成的臭氧和臭氧具有很强的氧化性,可以氧化成原子和簇(甚至是有机气体或恶臭气体分子)生成的有机气体分子和Co2等无污染的低分子。另外,在工业废气处理中,在UV光氧催化设备中恶臭气体内细菌的分子结合可能会利用高能紫外线产生裂纹,细菌的核酸(DNA)会被破坏,接着由臭氧进行氧化反应,彻底达到除臭和杀菌的目的。

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