等離子+光催化凈化設備=工業(yè)有機廢氣處理專(zhuān)用設備
等離子技術(shù)原理:
等離子體是含有大量電子、離子、分子、中性原子、激發(fā)態(tài)原子、光子和自由基等組成的物質(zhì)的第四種形態(tài),其總正負電荷數相等宏觀(guān)上呈電中性,但具有導電和受電磁影響的性質(zhì),表現出很高的化學(xué)活性。等離子體中可源源不斷地產(chǎn)生大量極活潑的高活性物種,這在普通的熱化學(xué)反應中不易得到,這些活性物種(特別是高能電子)含有巨大的能量,可以引發(fā)位于等離子體附近的催化劑,并可降低反應的活化能。同時(shí),催化劑還可選擇性地促進(jìn)等離子體產(chǎn)生的副產(chǎn)物反應,得到無(wú)污染的物質(zhì)。
光催化技術(shù)原理:
在光解催化氧化設備內,高能紫外線(xiàn)光束與空氣、TiO2反應產(chǎn)生的臭氧、?OH(羥基自由基)對有機廢氣氣體進(jìn)行協(xié)同分解氧化反應,同時(shí)大分子有機氣體在紫外線(xiàn)作用下使其鏈結構斷裂,使有機廢氣氣體物質(zhì)轉化為無(wú)臭味的小分子化合物或者完全礦化,生成水和CO2,達標后經(jīng)排風(fēng)管排入大氣,整個(gè)分解氧化過(guò)程在1秒內完成。其反應過(guò)程如下:
TiO2 + hv → h+ +e- (1) h+ +e- →熱能(2)
h+ + OH- →?OH (3) h+ + H2O →?OH + H+ (4)
e- +O2 → O2- (5) O2 + H+ → HO2? (6)
2 H2O?→ O2 + H2O2 (7) H2O2 + O2 →?OH + H+ + O2 (8)
?OH+dye→???→CO2+H2O (9) H+ + dye →???→ CO2 + H2O (10)
等離子-光催化凈化器的優(yōu)點(diǎn)
(1)能耗低
①可在室溫下與催化劑反應,無(wú)需加熱,極大地節約了能源;
②設備阻力?。s150~300Pa),無(wú)需另外增加風(fēng)機,節約大量電費。
(2)使用便利
設計時(shí)可以根據風(fēng)量變化以及現場(chǎng)條件進(jìn)行調節;光催化氧化適合在常溫下將有機廢氣完全氧化成無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì),適合處理高濃度、氣量中、穩定性強的有毒有害氣體。
(3)有效凈化徹底:
催化劑可選擇性地降解等離子體反應中所產(chǎn)生的副產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物,不產(chǎn)生放射物,無(wú)二次污染。
(4)綠色能源:
等離子-光催化氧化利用電為能源,驅動(dòng)氧化—還原反應,而且光催化劑在反應過(guò)程中并不消耗,利用空氣中的氧作為氧化劑,有效地降解有毒有機廢氣體成為等離子-光催化節約能源的最大特點(diǎn)。
(5)氧化性強:
半導體光催化具有氧化性強的特點(diǎn),對臭氧難以氧化的某些有機物如三氯甲烷、四氯化炭、六氯苯、都能有效地加以分解,所以對難以降解的有機物具有特別意義,光催化的有效氧化劑是羥基自由基(OH-)和超氧離子自由基(O2-、O-),其氧化性高于常見(jiàn)的臭氧、雙氧水、高錳酸鉀、次氯酸等。
(6)廣譜性:
光催化氧化對從烴到羧酸的種類(lèi)眾多有機物都有效,即使對原子有機物如鹵代烴、染料、含氮有機物、有機磷殺蟲(chóng)劑也有很好的去除效果,只要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的反應可達到完全凈化。
(7)壽命長(cháng):
在理論上,光催化劑的壽命是無(wú)限長(cháng)的,無(wú)需更換。