光催化氧化设备

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光催化氧化设备
       光化学及光催化氧化法是研究较多的一项高级氧化技术。所谓光催化反应,就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射,受激产生分子激发态,然后会发生化学反应生成新的物质,或者变成引发热反应的中间化学产物。光化学反应的活化能来源于光子的能量,在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。
       光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工艺,可以用于处理污水中CCl4、多氯联苯等难降解物质。另外,在有紫外光的Fenton体系中,紫外光与铁离子之间存在着协同效应,使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快,促进有机物的氧化去除。
       当能量高于半导体禁带宽度的光子照射半导体时,半导体的价带电子发生带间跃迁,从价带跃迁到导带,从而产生带正电荷的光致空穴和带负电荷的光生电子。光致空穴的强氧化能力和光生电子的还原能力导致半导体光催化剂引发一系列光催化反应的发生。

       半导体光催化氧化的羟基自由基反应机理,得到大多数学者的认同。即当TiO2等半导体粒子与水接触时,半导体表面产生高密度的羟基。由于羟基的氧化电位在半导体的价带位置以上,而且又是表面高密度的物种,因此光照射半导体表面产生的空穴首先被表面羟基捕获,产生强氧化性的羟基自由基:
       TiO2—hv—e-+TiO2(h+)
       TiO2(h+)+H2O——TiO2+H++·OH
       TiO2(h+)+OH-——TiO2+·OH
当有氧分子存在时,吸附在催化剂表面的氧捕获光生电子,也可以产生羟基自由基:
       O2+nTiO2(e-)——nTiO2+·O2-
       O2+TiO2(e-)+2H2O——TiO2+H2O2+2OH-
       H2O2+TiO2(e-)一TiO2+OH-+·OH
光生电子具有很强的还原能力,可以还原金属离子:
       Mn++nTiO2(e-)——M0+nTiO2
       利用高能高臭氧紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用,对有机气体及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。有机性气体利用排风设备输入到本净化设备后,运用高能紫外线光束及臭氧对有机(异味)气体进行协同分解氧化反应,使有机气体物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通过排风管道排出室外。

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       高能离子空气净化系采用正负双极电离技术。在电场作用下,离子发生器产生大量的 a 粒子, a 粒子与空气中的氧分子进行碰撞而形成正负氧离子。正氧离子具有很强的氧化性,能在极短的时间内氧化分解甲硫醇、氨、硫化氢等污染因子,且在与 VOC 分子相接触后打开有机挥发性气体的化学键,经过一系列的反应后最终生成二氧化碳和水等稳定无害的小分子。同时氧离子能破坏空气中细菌的生存环境,降低室内细菌浓度。带电离子可以吸附大于自身重量几十倍的悬浮颗粒,靠自重沉降下来,从而清除空气中悬浮胶体达到净化空气的目的。
       催化剂(二氧化钛)在受到紫外线光照射时生成化学活泼性很强的超氧化物阴离子自由基和氢氧自由基,攻击有机物,达到降解有机物的作用。二氧化钛属于非溶出型材料,在彻底分解有机污染物和杀灭菌的同时,自身不分解、不溶出,光催化作用持久,并具有持久的杀菌、降解污染物效果。
UV光氧净化设备优势:
       1.除恶臭:净化污染物以及各种恶臭味;脱臭效率高达99%以上;
       2.适应性强:可适应高浓度,大气量,不同恶臭气体物质的脱臭净化处理;
       3.运行成本低:本设备无任何机械动作,无噪音,无需专人管理和日常维护;
       4.高质量材料制造:防火、防爆、防腐蚀性能高;
       5.环保产品:经分解后的恶臭气体,可达到无害化排放,不产生二次污染;
适用范围
       UV光解净化设备适用范围:炼油厂、橡胶厂、化工厂、制药厂、污水处理厂、垃圾站等恶臭气体的脱臭净化处理。


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