現(xiàn)應(yīng)用的UV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)運用的UV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)催化劑被一定光強的光照射時,根據(jù)半導(dǎo)體電子結(jié)構(gòu)的特點,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
目前普遍研究認為光催化氧化法能夠?qū)OCs 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。
案例:UV光氧催化+活性炭吸附設(shè)備安裝在客戶廠區(qū)
(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,達不到應(yīng)有的標準。
(4)相對濕度影響
隨著濕度增大,在濕度50%時,降解率升到一個極點。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氧離子增強介質(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)定的標準,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。