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光催化氧化技術(shù)在有機(jī)廢氣治理領(lǐng)域的影響
VOCs在紫外線照射下可與大氣中的NOx發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生O3等二次污染物；同時(shí)，VOCs可與大氣中的顆粒物作用形成二次有機(jī)氣溶膠，嚴(yán)重威脅著人類生存環(huán)境的健康發(fā)展。UV光解光催化技術(shù)因具有占地面積小、應(yīng)用范圍廣、運(yùn)行成本低、設(shè)計(jì)投資少、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢已被廣泛應(yīng)用在工業(yè)有機(jī)廢氣治理中。為了進(jìn)一步提高光解光催化技術(shù)在工業(yè)VOCs廢氣治理中的處理能力，必須在光解光催化設(shè)備設(shè)計(jì)中對(duì)關(guān)鍵影響因素加以重視和控制。
一、核心材料
在光解光催化設(shè)備中用到的材料有兩種，一種是光催化材料，另一種是臭氧催化材料。
光催化材料是光解光催化設(shè)備最重要的材料。光催化材料采用華鈦高科獨(dú)有的原位燒結(jié)技術(shù)制備，將納米二氧化鈦均勻負(fù)載在泡沫鎳、泡沫陶瓷和蜂窩陶瓷上，具有比表面積大、附著牢固、催化活性高等特點(diǎn)。光催化部分采用254nm紫外燈為激發(fā)光源，激發(fā)價(jià)帶上的電子（e-）躍遷到導(dǎo)帶，在價(jià)帶上產(chǎn)生相應(yīng)的空穴（h+），生成具有極強(qiáng)氧化作用的氧負(fù)離子和羥基自由基，將多種VOCs、非甲烷總烴、惡臭等氧化分解成無害的CO2和H2O，達(dá)到分解有害有機(jī)物的目的。在紫外燈照射下光催化材料持續(xù)釋放自由基，從而具有無與倫比的主動(dòng)出擊功能，而本身不發(fā)生變化，具有長期活性。
臭氧催化材料是另一種重要材料。臭氧催化材料是在催化劑表面將光解部分185nm紫外燈產(chǎn)生的臭氧催化分解成氧氣，幾乎可以達(dá)到臭氧零排放；同時(shí)臭氧催化材料協(xié)同臭氧將VOCs分解成CO2和H2O。華鈦高科通過擁有核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原位燒結(jié)技術(shù)將臭氧催化劑負(fù)載到泡沫陶瓷或者蜂窩陶瓷上，產(chǎn)生較多的活性位，并且活性中心不容易脫落，高效催化分解臭氧和VOCs。臭氧催化材料能催化分解臭氧和VOCs廢氣，而自己不發(fā)生變化，具有長期活性。
紫外燈的質(zhì)量也是光解光催化設(shè)備性能好壞的因素之一，這里不再贅述。
二、光解光催化降解模型
國內(nèi)首套光解光催化工業(yè)VOCs降解模型，為具體應(yīng)用環(huán)境提供理論和設(shè)計(jì)依據(jù)。以VOCs工程技術(shù)中心為依托，采用直通式測試艙模擬數(shù)千風(fēng)量、數(shù)百ppm濃度、不同濕度、不同氧濃度、不同陣列排布的各種VOCs氣體的降解性能，形成了豐富的工藝數(shù)據(jù)庫，為指導(dǎo)復(fù)雜工況條件下的VOCs處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)依據(jù)
三、光解光催化箱體設(shè)計(jì)
VOCs降解模型流場空氣動(dòng)力學(xué)模擬，確定空氣動(dòng)力學(xué)的合理性，并且確定空氣停留的時(shí)間
圖2為加入光催化材料后，光催化模塊在入口流量5000m3/h、150°C時(shí)的動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果，通過速度、渦流等流場特性，證明在第一排光催化材料前形成了較為均勻的速度場和密度場，氣流穿過第一排光觸媒網(wǎng)后均勻向后流動(dòng)。
四、濕度的影響
濕度對(duì)光催化的協(xié)同凈化能力既有促進(jìn)作用又有負(fù)面作用，在多相光催化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中，只有控制適宜的濕度，才能保障光解光催化技術(shù)在廢氣凈化領(lǐng)域快速、高效且安全地應(yīng)用。
五、溫度很重要
環(huán)境溫度影響紫外燈功率的輸出，也意味著將影響紫外燈的光密度，進(jìn)而影響光解和光催化效率。
六、前處理很重要
除塵、除油對(duì)提高設(shè)備降解能力是至關(guān)重要的?？刂坪们疤幚砟苁勾呋瘎┍砻婕白贤鉄艄鼙砻媛懵?、無覆蓋，才能使光解光催化發(fā)揮最大的效能。
光解光催化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在工業(yè)有機(jī)廢氣的治理上，但光解光催化技術(shù)的優(yōu)越性遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)揮出來，只有真正掌握光解光催化機(jī)理及關(guān)鍵影響因素，才能使這項(xiàng)技術(shù)不斷成熟和發(fā)展起來。
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