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廢氣處理設(shè)備
有機(jī)廢氣
有機(jī)廢氣的危害:在生產(chǎn)中,有機(jī)廢氣的排放一直是一個(gè)很突出的問(wèn)題,絕大多數(shù)有機(jī)廢氣對(duì)人體的健康都有害。在催化燃燒過(guò)程中,催化劑的作用是降低活化能,同時(shí)催化劑表面具有吸附作用,使反應(yīng)物子富集于表面提高了反應(yīng)速率,加快了反應(yīng)的進(jìn)行。如有機(jī)廢氣通過(guò)呼吸道和皮膚進(jìn)入人體后,能給人的呼吸、血液等系統(tǒng)造成暫時(shí)性和長(zhǎng)久的病變,尤其是苯并芘類多環(huán)芳烴能使人體直接致病,危害人體健康。
有機(jī)廢氣還會(huì)造成嚴(yán)重的大氣污染。歷年來(lái)產(chǎn)品遠(yuǎn)銷至美國(guó)、澳大利亞、新加坡、馬來(lái)西亞、韓國(guó)等,并獲得了良好信譽(yù)。一些有機(jī)物進(jìn)入大氣后,在一定條件下形成光化學(xué)煙霧,造成二次污染;一些有機(jī)物進(jìn)入平流層后,在紫外線的照射下與臭氧發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),造成臭氧層空洞;一些有機(jī)物具有惡臭污染和有害氣體的兩重性;還有一些有機(jī)物會(huì)引起溫室效應(yīng)。
對(duì)于光,有兩個(gè)參數(shù):波長(zhǎng)與光強(qiáng)。廢氣處理塔采用五重廢氣吸附過(guò)濾凈化系統(tǒng),工業(yè)廢氣處理設(shè)計(jì)周密、層層凈化過(guò)濾廢氣,效果較好。只有吸收了一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光,TiO2催化劑才可以克服其禁帶的能量,在其表面會(huì)產(chǎn)生電子-空穴。研究結(jié)果表明,短波長(zhǎng)的紫外光,尤其是在185~254nm,更有利于生成更多的˙OH,從而加快光催化反應(yīng)活性。而表示單位時(shí)間內(nèi)、通過(guò)單位橫截面光能大小的光強(qiáng),直接決定了紫外光所提供的總能量是否足以使周圍的TiO2全部參與到反應(yīng)中來(lái)。所以,光催化過(guò)程中要保證反應(yīng)器內(nèi)布光均勻且紫外光達(dá)到一定強(qiáng)度。
對(duì)于催化劑,其活性組分主要是TiO2。廢氣危害:半導(dǎo)體制造工藝中產(chǎn)生的廢氣如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)很好的處理進(jìn)行排放,將造成嚴(yán)重的問(wèn)題,不僅影響人們的身體健康,惡化大氣環(huán)境,造成環(huán)境污染的公害事件等,也會(huì)成為半導(dǎo)體制造中AMC污染的重要來(lái)源。其顆粒粒徑越小,尤其是納米級(jí),比表面與反應(yīng)面就越大,電子-空穴的簡(jiǎn)單復(fù)合率就小,光催化活性也就高;若在TiO2中摻雜金屬或非金屬粒子,還可拓展其可接受的光照射響應(yīng)范圍;因?yàn)殇J鈦礦型具有強(qiáng)吸附氧氣能力,金紅石型具有較高的光利用率,二者的混晶型物質(zhì)在光催化性能方面的表現(xiàn)要比單一晶型物質(zhì)要好。其它影響光催化活性的因素還包括,孔隙率、平均孔徑、表面電荷、焙燒溫度、純度等。
水蒸氣也是在光催化反應(yīng)不可忽視的因素。因?yàn)樗肿犹峁┝丝煞@空穴的羥基,進(jìn)而產(chǎn)生自由基˙OH,反應(yīng)中適量的水蒸氣有利于反應(yīng)的進(jìn)行,但如果水蒸氣過(guò)多,會(huì)在TiO2表面產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)吸附,反而不利于光催化的進(jìn)行。
此外,廢氣的初始濃度和在反應(yīng)器內(nèi)部的停留時(shí)間,也直接影響光催化氧化技術(shù)的去除效果。從目前的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)結(jié)果看,在各條件優(yōu)化后的情況下,處理濃度10mg/m3的甲醛尚需30min才能達(dá)到70%的去除效率。