當(dāng)前紫外光在VOCs和惡臭消除領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,與UV光相關(guān)技術(shù)有UV光解氧化技術(shù)、光催化技術(shù)、臭氧氧化技術(shù),具體如下:
1.什么是光催化技術(shù)?
光催化劑是在光的照射下,自身不起變化,卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。光催化劑是利用光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)所需的能量,來(lái)產(chǎn)生催化作用,使周圍之氧氣及碳鋼分子激發(fā)成極具氧化力的OH-及O2-自由負(fù)離子。幾乎可分解所有對(duì)人體和環(huán)境有害的有機(jī)物質(zhì)。目前效果較好的是二氧化鈦(TiO2)光催化劑,TiO2光催化劑只能在紫外光照下有效,可見光是無(wú)效的。光催化技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是必須有高性能的光催化劑。據(jù)悉光催化的反應(yīng)效率(速度)相對(duì)比較低。玻璃的自清潔就是利用光催化的原理。
2.什么是臭氧氧化技術(shù)?由于在240nm以下紫外光能夠產(chǎn)生臭氧,在此有必要解釋一下臭氧。臭氧(O3)是一個(gè)非常強(qiáng)的氧化劑,能在短時(shí)間內(nèi)將空氣中的浮游消滅,分氣、VOCs,去除惡臭。因此臭氧可用于凈化空氣、飲用碳鋼,,處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧也能與VOCs反應(yīng),將VOCs氧化成無(wú)害的CO2和H2O。
3.什么是UV光解技術(shù)?
UV光解技術(shù)作為消除VOCs和惡臭目前比較流行的技術(shù),
特別在處理低濃度VOCs方面有很多的應(yīng)用。在網(wǎng)絡(luò)上可以看到許多環(huán)保產(chǎn)品宣傳都用UV光解氧化這個(gè)名字。然而,從“UV光解”這個(gè)名字,讓人的感覺是紫外光來(lái)解離有機(jī)物直接把VOCs破壞了。實(shí)際中應(yīng)用中,都是采用簡(jiǎn)單的185和254nm的紫外燈管。根據(jù)前面介紹,我們很容易想到,只要有185nm的紫外線,就會(huì)有臭氧產(chǎn)生。臭氧具有非常強(qiáng)的氧化性,它能和所有有機(jī)物反應(yīng),破壞有機(jī)物分子,如果有足夠的臭氧,終可以將有機(jī)物氧化到二氧化碳和碳鋼。當(dāng)然,紫外光也能夠破壞有機(jī)物,但是這些有機(jī)物碎片能否與氧氣反應(yīng)不得而知。破壞有機(jī)物并不等于把有機(jī)物轉(zhuǎn)換為無(wú)害的二氧化碳和碳鋼,如果僅僅把大分子打碎變成小分子,那么VOCs依然存在。這些有機(jī)物碎片估計(jì)不能與氧氣反應(yīng),如果能與氧氣反應(yīng),那么就不需要光催化技術(shù)了。因此,所謂UV光解(氧化)技術(shù)如果沒有光催化劑的配合,其實(shí)就是臭氧氧化技術(shù)。
對(duì)于UV光解技術(shù)的脫臭,由于惡臭物質(zhì)一般含有N和S的有機(jī)物,而有機(jī)物中的C-N鍵和C-S鍵的鍵能較低,很容易和臭氧也很容易被UV光解離,只要破壞了有機(jī)物中的C-N鍵和C-S鍵,那么臭味將大大降低或消失。這也許是我們經(jīng)常聽到的UV光解對(duì)惡臭效果較好的原因。
如果UV光解設(shè)備,沒有配備光催化劑,假設(shè)只通過臭氧來(lái)氧化VOCs。以為例,假設(shè)濃度為10ppm(41mg/m3),風(fēng)量為10000m3/h。