UV光解技术的原理及应用

UV光解技术的原理及应用

对于大多数中小企业来说,要安装一套废气处理设备,首要考虑的是企业废气治理的成本,相比其他废气处理技术,UV光解技术是一种新兴的VOCs末端治理的有效方法,因其高效的除臭特性、便于维护和超低成本受到中小制造企业的青睐,从而在废气处理市场上得到了广泛的普及。

一、UV光解技术概述

简单来讲是恶臭气体在通过排风设备输入到净化设备后,净化设备运用高能UV(紫外线)光束及臭氧对恶臭气体进行协同分解氧化反应,使恶臭气体物质降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通过排风管道排出室外。

紫外线能量在电磁光谱位于可见光和X光之间,被定义为不可见放射线。在环保工程的实际应用中,紫外线能量被细分为两种不同的波长254nm和185nm。185nm紫外线是一种波长较短、能量较高的超紫外线,其能量相当于6.7eV,254nm波长的紫外线,其能量相当于4.88eV,对于这两种紫外线去除有机物,效果有所不同。

UV光解技术的核心是高能紫外线灯,紫外线灯管所发出的紫外线光谱由所选用的石英材料来确定。因此,紫外线灯管的材料与制作技术工艺直接决定了灯管的品质。

二、UV光解技术原理

UV光解净化工艺利用特制的高能紫外线光束照射恶臭气体(工业废气)分子键,裂解恶臭气体物质。裂解恶臭气体物质如:苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃、酯类等、氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯,硫化物等VOC气体的分子键,使呈游离状态的污染物分子与臭氧氧化结合成小分子无害或低害的化合物,如CO2、H2O等。

其工作机理如下:1.利用高能253.7nm UV光束(简称254nm)裂解恶臭气体中的分子键,使之变成极不稳定的C键、-0H、O离子。这里受有机废气的成份、浓度不同,所需要的紫外线能量也不同。

2.利用高能高臭氧185nm UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而生成臭氧;UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),臭氧与呈游离状态污染物质原子聚合,生成新的、无害或低害物质,如CO2、H2O等,对恶臭气体及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。

三、UV光解技术应用领域

常用于喷涂、烤漆、塑胶、印刷、食品、饲料、养殖、污水厂、垃圾站等行业中低浓度的VOCs有机废气处理。对于医疗、石油化工等行业超大风量、高浓度废气处理,建议通过催化燃烧、吸附等传统工艺处理,待风量与浓度降到低浓度时,可采用UV光解来协同处理。

 

四、UV光解技术的优劣

优点:
1.超低成本、能耗低,便于维护和安装;
2.能够处理苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃、酯类等多种VOCs有机废气;
3.对中低浓度、中小风量的VOCs有机废气净化效果明显。

缺点:
1.对高浓度及超大风量的工程处理效果不佳;
2.对前处理有一定的要求;
3.需要定期保养与维护。