光氧化廢氣處理(光氧化廢氣處理設(shè)施安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是哪個)
現(xiàn)應(yīng)用的光催化廢氣處理設(shè)備的技術(shù)是利用特種紫外線波段,在特種催化氧化劑的作用下,將氧氣催化生成負(fù)氧離子,再將廢氣分子氧化還原的一種特殊處理方式。
國內(nèi)運(yùn)用的光催化氧化的治污設(shè)備,通常采用雙波長紫外光管,采用二氧化鈦材料作為催化劑,制造其的環(huán)保公司對設(shè)備的除污參數(shù),基本上都會提到這類設(shè)備的除污效率達(dá)到80% 以上。
實際上現(xiàn)市場的光催化氧化法處理設(shè)備采用的紫外光管降解VOCs 受催化材料、粉塵、反應(yīng)時間、濕度、廢氣濃度等影響甚大,同時如無可控技術(shù),會生成中間副產(chǎn)物并加大了污染排放。存在巨大的環(huán)保責(zé)任風(fēng)險。
(1)光催化材料的影響
光催化氧化技術(shù)的微觀反應(yīng)原理是:當(dāng)催化劑被一定光強(qiáng)的光照射時,根據(jù)半導(dǎo)體電子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),催化劑中會發(fā)生電子躍遷,即電子(e -) 會從充滿的價帶躍遷到空的導(dǎo)帶,從而留下氧化性極強(qiáng)地帶正電的空穴(h +)。若采用市面上的二氧化鈦(建材)材料,而不是銳鈦礦型(光觸媒介)二氧化鈦光觸媒(性價比等同碳與鉆石),完全沒有催化光解功效。
(2)生成副產(chǎn)物
目前普遍研究認(rèn)為光催化氧化法能夠?qū)?/span>VOCs 完全降解生成無毒無害的CO2 和H2O等,但是在實際工程實踐中VOCs 的光催化氧化反應(yīng)會生成酮、醛等中間產(chǎn)物,對環(huán)境造成二次污染。如下表所示實驗結(jié)果。
由上表可見,UV 光解產(chǎn)生很多中間副產(chǎn)物,成分更復(fù)雜,可揮發(fā)性、可遷移性、毒性更高。在企業(yè)工廠的實際應(yīng)用中,一定風(fēng)量的VOCs 的光催化氧化反應(yīng)會生成酮、醛等中間產(chǎn)物與臭氧,這些產(chǎn)物可能成分更復(fù)雜、毒性更大,對環(huán)境造成二次污染。部分使用企業(yè)因?qū)υO(shè)備不甚了解,購買了毫無效果的設(shè)備也不清楚。
(3)反應(yīng)時間的影響
在企業(yè)工廠的實際應(yīng)用中,會不斷地排放VOCs,因此VOCs 在通過光催化氧化法處理設(shè)備的時間很短,從而導(dǎo)致了降解率偏低,達(dá)不到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)。
由上面的實驗數(shù)據(jù)圖可見,短時間內(nèi)(1 秒鐘左右時間),單獨(dú)紫外光設(shè)備對VOCs 降解率很低。在單獨(dú)UV 光解技術(shù)應(yīng)用中,即使延長反應(yīng)時間,對VOCs 的降解率也在10% 以內(nèi)(正如國內(nèi)某知名紫外線燈管廠所介紹的,沒有在反應(yīng)區(qū)留滯三秒以上,基本沒有效果),不但滿足不了工業(yè)治污應(yīng)用,還產(chǎn)生很多副產(chǎn)物污染氣體。
(4)相對濕度影響
從上圖的數(shù)據(jù)可以看到,隨著濕度增大,在濕度50% 時,降解率升到一個極點(diǎn)。但隨著濕度增大,降解率又開始下降。所以光催化氧化法不是越干燥越好,也不是濕度越高就越好。
UV 光生成的臭氧,需要與部分水汽反應(yīng)生成氫氧自由基或負(fù)氧離子增強(qiáng)介質(zhì)的反應(yīng)活性才可能增大與VOCs 的反應(yīng)幾率。
總之,單獨(dú)的紫外光解技術(shù)的弊端是,受催化劑、濕度、灰塵顆粒物的影響,紫外燈大部分能量用于產(chǎn)生臭氧,短時間光解VOCs 做不到徹底,反而產(chǎn)生更復(fù)雜的中間副產(chǎn)物,造成二次污染,此外,如果采用市面上的二氧化鈦材料,不是銳鈦礦型二氧化鈦光觸媒,完全沒有催化光解功效。
因此,我們可以分析出,在企業(yè)工廠實際生產(chǎn)中,催化氧化法處理設(shè)備對VOCs 的降解率比較低,經(jīng)光解排出的氣體中VOCs 會超出國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),而且還會產(chǎn)生的臭氧,存在造成環(huán)境的二次污染的風(fēng)險。