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發（fā）酵（jiào）廢氣治理——光催化（huà）氧化技術
1.光（guāng）催化機理（lǐ）與催化工藝
光催化降解VOCs屬於多相催化反應，是氣相反應物（VOC）與固相光催（cuī）化劑的表麵進行接觸而發生（shēng）在（zài）兩相界（jiè）麵（miàn）上的一（yī）種反應。該過程一般可分為以下六個步驟（zhòu）：
光催化降解VOCs反應（yīng）步驟圖
文獻中涉及較多（duō）的光催化反應器的結構形（xíng）式主要包括：平板（bǎn）型、管狀、蜂窩型和光纖反應（yīng）器（qì）等。下圖列舉了三種（zhǒng）常見的反（fǎn）應器形（xíng）式。
三（sān）種常見光催化反（fǎn）應器的結構示意圖
根據半導體的電（diàn）子結構，當半導（dǎo）體（tǐ）（光催化劑）吸（xī）收一（yī）個能量大於其帶隙能（Eg）的光子時，電子（e-）會從充（chōng）滿的價帶躍遷到空的導帶，而在價帶留下帶正電的空穴（h+）。價帶空穴具有強氧化（huà）性，而導帶電子具有強還原性，它們可以直接與反應（yīng）物作用，還可以與吸附在光催（cuī）化劑上的其（qí）他電子給（gěi）體和受體反應。納米光催化是（shì）利用（yòng）TiO2作（zuò）為催化劑的光催化過程，反（fǎn）應條件溫和，光解迅速，產物為CO2和H2O或其他的離子如 NO3-、PO43-、Cl-等，而且適（shì）用範圍廣，包括烴、醇、醛、酮、氨（ān）等有機物，都能通過TiO2光催化清除。其機理主要是光催化（huà）劑二氧（yǎng）化鈦吸收光子，與表麵的水反應產生（shēng）羥基自由基（jī）（•OH）和活性氧物質（•O，H2O2），其中羥基自由基（•OH）是光催化反應的一種主要的活性物質（zhì），對光催（cuī）化氧化起決定作用（yòng）。羥基自由基具有120kJ/mol的反應能（néng），高於有機物（wù）中的各類化（huà）學鍵能，如：C-C（83kJ/mol），C-H（99 kJ/mol），C-N（73kJ/mol），C-O （84kJ/mol），H-O （111kJ/mol），N-H（93 kJ/mol），因而能迅速有效地分解揮發性有機物和構成細菌的有機物，再加上其它活性氧物質（•O，H2O2）的協同作用，其殺菌效果更為迅速。
TiO2的（de）帶隙能（néng）Eg=3.2eV，隻有波長小（xiǎo）於380nm的紫（zǐ）外（wài）光才能激發TiO2產生導帶電子和價帶空穴，導致VOCs的氧化分解。光催化劑 TiO2反（fǎn）應效率很高，但顆粒微小而極易流失，因此將 TiO2 固定（dìng）在活性炭載體上解決其分離（lí）回收（shōu）問題（tí）。
TiO2光（guāng）催化降（jiàng）解VOCs反應機（jī）理圖（tú）
2.光催化劑
VOCs光催化降解的速率主要（yào）受吸附效率和光催化反應（yīng）速率的影響，具有較高吸附（fù）性能的VOCs不一定有較快的降解速（sù）率，因此選擇光催化劑至關重要。
目前，研究中（zhōng）經常采用的紫外光催化劑大多為金屬氧化物或（huò）硫化物，如TiO2、ZnO、ZrO2、SnO2、WO3、CeO2、Fe2O3、Al2O3、ZnS及CdS等。其中，TiO2的（de）綜合性（xìng）能最（zuì）好，其光催化活（huó）性高、化學性質（zhì）穩定、氧（yǎng）化還原性強、抗陰極腐蝕（shí）性強、難溶、無毒且成（chéng）本低，是研究應用中使用最廣泛的單一化合物光催化劑。TiO2晶型對催化活性的影（yǐng）響很大。其晶型主要有三種：板（bǎn）鈦型（不穩定）、銳鈦型（表（biǎo）麵對O2吸（xī）附能力（lì）較強，具有較高活性）和金紅石型（表麵電子-空穴複合速度快，幾乎沒有光催化活（huó）性）。以一定比例共存的銳鈦型和金紅石型混晶型TiO2的催化活性最高。其中，德國Degussa公司使用氣相法生產的TiO2-P25（平（píng）均粒徑30nm，比表（biǎo）麵積50m2/g，30%金（jīn）紅（hóng）石型，70%銳鈦型）光催化活性高，是研究中經（jīng）常采用的一種光催化劑。
3.光催化（huà）氧化的特點
1)光催化氧化適合（hé）在常溫下將廢臭氣體完全氧化成無毒無害的物質，適合處理高濃度、氣量大、穩定性強的且能吸（xī）收光子的有毒有（yǒu）害氣體的廢氣處理。
2)光催化氧化利用人（rén）工紫外線燈（dēng）管（guǎn）產生的（de）真空波紫（zǐ）外光作為能源來活化光（guāng）催（cuī）化劑，驅動氧化—還原反應，而且光催化劑在反應過程中並不消耗，利用空氣（qì）中的氧作為氧化劑，有效地降（jiàng）解有毒（dú）有害廢臭氣體成為光催化節約能源的最大特點。
3)氧（yǎng）化性強：半導體光催（cuī）化具（jù）有氧化性強的（de）特點，對臭氧難以氧化的某些有機物如（rú）三氯甲烷、四氯化炭、六氯苯、都能有效地加（jiā）以分解，所以對（duì）難以降解的有機物具有特別意（yì）義（yì），光催化（huà）的有效氧化劑是羥（qiǎng）基自由基（jī）（OH-）和超氧離子自由基（O2-、O-），其氧化性高（gāo）於常（cháng）見的臭氧、雙氧水、高錳酸鉀、次（cì）氯酸等。
4)廣譜性：光催化氧（yǎng）化（huà）對從烴到羧酸的（de）種類眾多有機（jī）物都有效，即使對原子有機物（wù）如鹵代烴、染料（liào）、含氮有機物、有機磷殺蟲（chóng）劑也有很好的去除效果，隻要經過一定時間的反應可達到完全淨化。
5)壽命長：在理論上，光催化（huà）劑的壽命是無限長的，無需更換。
在光催（cuī）化（huà）TiO2的產（chǎn）物上一直存在爭論，不能確定中間產物是否會造成二次（cì）汙染；光催化氧化法存在（zài）著催化劑的失活、催化劑難以固定，且催化劑固定後催（cuī）化效率降低的缺點；對（duì）不能吸收光子的汙（wū）染物質效（xiào）果差，對於成分複雜的廢氣無法達到預期處理效果。
昆山（shān）源和環保科技（jì）有限公司是一家集環保（bǎo）工程規劃設計、環保設備設計、製造、銷售（shòu）於一體的專業化生產廠商，承（chéng）接空氣，水汙染（rǎn）治（zhì）理工程的規劃設計，製造安裝等（děng）業務。可為您處理可溶性氣體、液態微粒、固粒狀物、臭氧等汙染源。根（gēn）據不同行業製造商進行規劃、設計、定做合適的廢氣處理設備，做到一廠（chǎng）一方案，能有效（xiào）幫助企業經濟合理地（dì）做好（hǎo）環保和（hé）安全（quán）防護工作。處理工業汙染（rǎn）一站式服務,保證處（chù）理（lǐ）達標,讓你不再因為汙染而煩惱。
工程方案配套設（shè）備 / Related Products
當（dāng）前方案下（xià）麵的配套產品
[方案中心]
- 除（chú）臭治理設備淨化催化裝置除臭治（zhì）理設備原理（lǐ） 將烘幹室的有機氣體通過引風機作用送入淨化裝置，首先通過除塵阻火器係統，然後進入換（huàn）熱器，再送入到加熱室，通過加熱裝置，使氣（qì）體達到（dào）燃燒反應溫度，再通過催化（huà）床的作用，使有機（jī）氣體分解成二氧化碳和水，再進入換熱器與低溫氣體進行熱交換，使進入的氣體溫度升高達到反應溫度。如達不到反應（yīng）溫度（dù），這樣加熱（rè）係統就可以通過自控係統實（shí）現補償加熱，使它完（wán）全燃燒，這樣節省了能源，廢氣有效去除率達到97%以上（shàng）。
- 微波光氧催化（huà）一、本產品利用特製的高能光束照射（shè）惡（è）臭氣體，裂解惡臭氣體如：氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫（liú）醇（chún）、甲硫醚、二（èr）甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結構，使有機或無（wú）機高分子惡臭化合物分子鏈，在（zài）高能紫外線光束照射下，降解轉變成低分子化合物，如CO2、H2O等。 二、利用高能（néng）高臭氧UV紫外線光束（shù）分解空氣中的氧分子產生遊離（lí）氧，即活性氧，因遊離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結合，進（jìn）而產（chǎn）生臭氧。 UV＋O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3(臭氧),眾所周知臭氧對（duì）有機物具有極強的氧化作用，對惡臭氣體及其它刺激性異味有立竿見影的清除效果。 三（sān）、惡（è）臭氣體利用排風（fēng）設備輸（shū）入到本淨化設備後，淨化設備運用高能C波光束及臭氧對惡（è）臭氣（qì）體進行（háng）協（xié）同分（fèn）解氧化反應，使惡臭氣體物質其降解轉化成低分子化合物、水和（hé）二氧化碳，再通過排風管道排出（chū）室外。 四、利用高（gāo）能UV光束裂解惡臭氣體中細菌的分（fèn）子鍵，破壞細菌（jun1）的核酸（DNA），再通過臭氧進行氧化反應，徹底達到脫臭及殺滅細菌的目（mù）的。
- 有（yǒu）機廢氣處理設備-微波光氧催化惡臭氣體利用排風設備輸入到本淨化設備（bèi）後，淨化設備運用高能（néng）UV紫外線光束及臭氧（yǎng）對惡臭（chòu）氣體進（jìn）行協同分解氧化反應（yīng），使惡臭氣體物（wù）質其降解轉（zhuǎn）化成低分子（zǐ）化合物、水和二氧化碳，再通過排風管道排出（chū）室外。
- 有機廢氣處理設（shè）備-微（wēi）波（bō）光氧催化設備微波光氧催化 技術（shù）原理：
微波光氧（yǎng）催化采用等離子體、強電場、紫外、光觸媒等新進尖端技術的合（hé）理優化組合，協同高效處理臭氣、工業廢氣的排放（fàng）。通過協同效應，使臭氧的生產量成（chéng）幾何量增加（jiā），同時利（lì）用微波的熱效應和生物效應（yīng），通過多級處理工藝，大大加快了反應速度，有效增強了設備的處理能力。
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