UV光解催化技术处理废气效果受哪些因素影响

发布时间: 2020-04-26 点击率: 125

UV光催化治理VOCs适合的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。



影响UV光解催化技术处理效果的主要因素


1、废气浓度的影响:

对于20.200PPM以下的浓度效果较好,随着VOCs浓度增高,降解效率也会随之降低。目前广泛采用的是185nm和254nm两个波段的真空紫外灯,这是由于真空紫外灯发射的紫外线能量强度有限,单位时间内光解能量不足,效率下降。所以单纯的增加灯管的数量是无法解决高浓度有机气体问题,紫外光解技术不适合中高浓度VOCs气体。


2、相对湿度低的影响:

对于一定的湿度条件下,氧气吸收了大部分185nm紫外光,但是随着湿度的进一步增加,一部分是水蒸气与氧气竞争吸收185nm波长的紫外光,水蒸气吸收了更多的185nm紫外光,同时产生更多羟基自由基。水蒸气与活性氧反应生成羟基自由基,羟基自由基的氧化性要强于臭氧和活性氧,从而光解的速度明显加快,促进单位时间内对于废气去除率的增加,试验证明相对湿度在30—65%这个范围,光解效率是上升的,相对湿度超过70%后随之逐渐下降。


3、风速和绝对湿度差的影响:

大量实验证明风速越大,水蒸气进出口的绝对湿度差越小,这也就是说风速越大,羟基自由基产生量的绝对值也会越少。因此在风速小的工况下,羟基自由基对挥发性有机物VOCs的贡献大,风速大的工况下,羟基自由基对有机物降解的作用就会变得十分有限。在设备测试中,风速在低于2m/s的时候,反应效果好,大于6m/s的时候,水蒸气进出口的绝对湿度差非常小,光催化效率极低。在一定的设备空间内,风速同时影响了停留时间,一般停留时间增加,废气的去除效率有明显增高。原因是停留时间增加,185nm紫外光和有机物碰撞次数一定增加。当停留时间达到10s后,延长停留时间,废气的降解效率增加并不明显。所以在低浓度下,延长停留时间并不能等效的增加废气去除效率。


4、光源的选择和影响:

目前,一般选择185rim和254nm两个波段的真空紫外灯,市场上的uV灯管质量良莠不齐,真空紫外设备进口的风速影响了紫外灯的灯管表面温度,灯管表面温度与紫外灯的发光效率有直接关系,灯表温高于某一数值时会直接影响其发光效率。风速增大,臭氧浓度降低,臭氧产生量没有明显变化,说明在3m/s时真空紫外已经被空气中氧气充分吸收,增大空气进气量,灯管自身产生的臭氧量没有明显增加。臭氧与甲苯在自然状态下是不发生化学反应的。臭氧协同真空紫外光对很多有机废气是有降解效果的。254nm的紫外光可以促进臭氧产生氧自由基,从而氧化废气分子,臭氧在真空紫外条件下与空气中的水蒸气可产生羟基自由基,羟基自由基可氧化甲苯等废气。


5、合理的设备空间布局和结构:

对于净化设备的制造也有一些问题要注意,目前UV光催化治理VOCs设备的自动化程度低,基本还没有自动检测和监控功能,所以对产品的整体效果不能够进行有效的效率评估。要合理的处理好催化剂的布置、数量,要准确处理好透光性和气体的流速,要进行合理的能量匹配和结构优化,否则,很多设备的有效去除率是远远不够的。


针对影响UV光催化处理效果的主要因素,我们不能盲目夸大UV光催化处理的效果,它只是处理低浓度大风有机废气比较简易低成本的方法,但是非终极手段,合理有效组合吸附技术、微生物等方法,也是一条好的途径。