UV光催化氧化裝置 光氧催化廢氣處理設備影響處理效果的主要因素

通過設備改進和實驗室試驗，主要從影響UV光催化治理VOCs效率的主要因素UV波長，起始溫度，初始濃度，相對濕度，停留時間，反應介質等進行研究，找到*反應效率和zui低能耗。

(1) 廢氣濃度的影響：UV光催化治理VOCs適合的應用范圍主要包括噴涂車間、印刷、電子、制藥、食品等行業產生的低濃度有機廢氣，對于20-200ppm以下的濃度效果較好，隨著VOCs濃度增高，降解效率也會隨之降低。

(2) 低相對濕度的影響：對于一定的濕度條件下，氧氣吸收了大部分185nm紫外光，但是隨著濕度的進一步增加，一部分是水蒸氣與氧氣競爭吸收185nm波長的紫外光，水蒸氣吸收了更多的185nm紫外光，同時產生更多羥基自由基。水蒸氣與活性氧反應生成羥基自由基，羥基自由基的氧化性要強于臭氧和活性氧，從而光解的速度明顯加快，促進單位時間內對于廢氣去除率的增加，試驗證明相對濕度在30-65%這個范圍，光解效率是上升的，相對濕度超過70%后隨之逐漸下降。

(3) 風速的影響：大量實驗證明風速越大，水蒸氣進出口的jue對濕度差越小，這也就是說風速越大，羥基自由基產生量的jue對值也會越少。因此在風速小的工況下，羥基自由基對揮發性有機物VOCs的貢獻大，風速大的工況下，羥基自由基對有機物降解的作用就會變得十分有限。風速也會影響紫外燈的燈管表面溫度，燈管表面溫度與紫外燈的發光效率有直接關系，燈表溫高于某一數值時會直接影響其發光效率。在設備測試中，風速在低于2m/s的時候，反應效果較好。在一定的設備空間內，風速同時影響了停留時間，一般停留時間增加，廢氣的去除效率有明顯增高。原因是停留時間增加，185nm紫外光和有機物碰撞次數一定增加。當停留時間達到10s后，延長停留時間，廢氣的降解效率增加并不明顯。尤其是在低濃度下，延長停留時間并不能等效增加廢氣的去除效率。

在整個光解光催化箱體中，真正的反應區域只有兩個，一個是光解部分的高光功率密度區域，一個是光催化部分的催化網界面。其中光解部分要光功率密度足夠高，區域足夠大，這樣降解能力才足夠。但由于光解主要降解機理是光激發分子到激發態導致化學鍵斷斷裂，而不是主要靠臭氧，因此光解部分要根據污染物成分濃度做相應設計，實際上光解區域的停留時間并不長。

光催化實際反應速度較慢，主要是靠高比表面積形成氣-液界面提高反應容量，通過高催化活性形成更多的羥基自由基提高反應效率。

因此，更重要的是提高光催化反應區域的停留時間，而不是簡單增加箱體尺寸！

(4) 光源的影響：目前，一般選擇185nm和254nm兩個波段的真空紫外燈，但市場上的UV燈管質量良莠不齊。

目前，市場上主要的紫外燈都是低壓汞燈（液汞或汞齊燈），發出紫外線的機理是利用汞等離子體狀態的激發-發射光，其中185nm和254nm是其特征波譜。

通過對比185nm和254nm的透過率，燈管材質一般選合成石英。

(5) 合理的設備空間布局和結構：對于凈化設備的制造也有一些問題要注意，目前UV光催化治理VOCs設備的自動化程度低，基本還沒有自動檢測和監控功能，所以對產品的整體效果不能夠進行有效的效率評估。要合理的處理好催化劑的布置、數量，要準確處理好透光性和氣體的流速，要進行合理的能量匹配和結構優化，否則，很多設備的有效去除率是遠遠不夠的。

UV光催化氧化裝置 光氧催化廢氣處理設備不同的燈管排布方式

紫外燈的光功率隨距離衰減很快，因此光解部分的紫外燈不能排布太分散，否則光解空間的紫外燈光功率太低，導致降解效率急劇下降。當然太密也不行，一方面溫度會太高，另一方面鎮流器不好放置。建議光解紫外燈間距不應該大于10厘米，光催化部分紫外燈間距不大于10厘米，燈到光觸媒網的間距不大于8厘米較好。