UV光解处理VOCs存在的问题及解决方案
【我国环保在线 技能前沿】挥发性有机物(VOCs)是构成臭氧和二次气溶胶污染的重要前体物,严峻影响着大气质量,影响着动植物成长和人类的健康。某些有毒VOCs废气有致残、致畸、致癌效果,对长时间露出其间的人体构成严峻损伤。
为此,我国于1997年公布并施行的《大气污染归纳排放规范》,限制33种污染物的排放限值,其间包含苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物;与此一起,不同职业的国家规范和当地规范不断拟定和公布,一起公布《要点职业VOCs污染操控技能攻略》、《中华人民共和国大气污染防治法(修订草案)》,特别强调的是在“十三五”期间,严厉操控VOCs在要点区域、要点职业推动挥发性有机物排放总量。
UV光解因具有操作简略、运用规模广、运转本钱低、规划本钱少等特色,现已被许多中小企业运用到中。现在把UV光解技能降解原理、存在的问题及改善办法介绍如下。
一、UV光解原理
VU光解是运用紫外灯对VOCs进行近距离照耀,损坏化学键,氧化一部分的VOCs为二氧化碳、水和氯化氢;一起将部分的大分子VOCs裂解为小分子化合物,其间小分子化合物大多数均为含C-O、C﹦O的小分子化合物。紫外灯是UV光解的中心组成部分,比方选用185nm紫外灯照耀VOCs或恶臭气体,能将键能小于647KJ/mol的化合物损坏,一起185nm紫外灯中波长更短的紫外线也可将部分VOCs进行氧化分化。常见化合物分子的键能如下:
二、UV光解存在的问题
UV光解存在的一个问题是:发生了不完全氧化的副产品,这些副产品或许比原始VOCs有着更大的毒性,比方说三氯乙烯在光解进程中生成碳酰氯。碳酰氯被称为光气,是剧烈窒息性毒气,高浓度吸入可致肺水肿,其毒性比氯气约大10倍。
UV光解存在的另一个问题是:发生了很多的臭氧。为了更好地氧化、分化或破环VOCs,一般会运用过量的紫外灯,紫外线发生的臭氧直接排放到大气中,将会对人体,尤其是对眼睛、呼吸道、肺等有腐蚀和危害效果,也对人类日子的自然环境构成必定的损伤。
三、UV光解降解VOCs的改善办法
1、UV光解与光催化联用
UV光解阶段生成部分氧化的副产品很简单在光催化部分氧化,比方UV光解阶段能够将碳氢化合物氧化成醛、酮,而醛和酮比初始的碳氢化合物在光催化阶段具有更好的反响活性;别的,光解阶段发生的副产品在光催化阶段不只有利于转变成二氧化碳和水,一起也促进初的工业废气的氧化、分化与损坏。光解阶段发生的副产品进入光催化阶段促进光催化剂的外表反响,比方链反响,也影响催化剂外表的界面反响,能够快速氧化其它污染物。因而,UV光解光催化是一个协同反响进程。
UV光解光催化技能运用在详细工业VOCs废气管理时,有一些关键要素有必要加以注重和操控,真实把握UV光解光催化的中心内在。
光解阶段影响VOCs转化的关键要素在于温度、停留时间和紫外灯的强度等。一般光解部分的温度操控在20-65℃之间,太低或太高的温度均不利于光解有用功率和光强的发挥;气体的停留时间在0.1-50s之间,太长的停留时间不利于实用化和工业运用;紫外灯的波长操控在185-375nm之间;进步光解的途径也包含添加臭氧、过氧化氢和水的浓度等,过量有利于光解反响的进行,但从运用的视点应操控恰当的过量。
光催化阶段也应考虑光催化反响的影响要素。重要的是光催化资料自身的功能,这将直接关系到资料的催化活性、运用寿命等。除此之外,紫外灯应挑选在185-375nm,气体停留时间在0.01-5s,温度操控在20-65℃、湿度操控在20-80%之间等。
2、UV光解与臭氧催化剂联用
臭氧催化资料可将光解阶段和光催化阶段紫外线发生的臭氧催化分化成氧气。臭氧具有强氧化性,能将部分有机气体氧化成CO2和H2O,但常温下臭氧自分化速率有限,大部分随尾气直接排放至空气中。运用臭氧催化剂能够促进臭氧快速分化,其间间产品具有更强的氧化性,协同臭氧将VOCs分化成CO2和H2O。
四、总结
单一的UV光解技能不足以管理VOCs而到达国家日趋严厉的排放规范,有必要联合其它的技能,协同管理VOCs,进步处理功率而且下降二次污染。本公司自主开发的光催化板和臭氧催化分化板,结合UV光解技能构成光解光催化联用工艺,很大程度上进步了VOCs的降解功率,打破技能瓶颈,完成了处理中低浓度VOCs的技能革新。
原标题:UV光解处理VOCs存在的问题及解决方案
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