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微波治理VOCs廢氣
發(fā)布時(shí)間:2020-08-07 13:50

揭密:微波治理VOCs廢氣原理

大氣環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,廢氣排放治理也越來越得到政府、社會各界的關(guān)注。有機(jī)廢氣作為工業(yè)廢氣的主要組成部分,對大氣環(huán)境和人體影響較大,同時(shí)因其來源及成分復(fù)雜,處理難度及其所采取的處理方法也各不相同。

下面本文主要介紹一種新技術(shù)“微波光氧催化技術(shù)”,通過介紹其原理來說明微波治理VOCs廢氣的奧秘。微波光氧催化技術(shù)對廢氣的處理實(shí)際上是一種復(fù)合技術(shù),主要包含以下三個(gè)方面:

1微波對廢氣的熱效應(yīng)

微波是一種頻率在0.3-300GHz的超高頻電磁波,其方向和大小隨時(shí)間作周期性高速變化。在處于微波場中的廢氣分子(大多數(shù)為極性分子)將跟隨微波場每秒鐘發(fā)生數(shù)億次劇烈運(yùn)動,這大大提高了廢氣分子處理化學(xué)活性。

同時(shí),對于一些微生物破壞作用顯著,細(xì)胞中極性物質(zhì)隨高頻微波場的擺動受到干擾和阻礙,引起微生物細(xì)胞的蛋白質(zhì),核酸等生物大分子受凝固或變性失活,從而導(dǎo)致其突變或死亡。

2微波激發(fā)UV燈管產(chǎn)生高強(qiáng)紫外光

微波可以激發(fā)一種新型光源"無電極UV紫外燈"。無電極紫外燈由可透過紫外光的石英玻璃作為燈管材料,燈內(nèi)主要充有汞和惰性氣體。工作原理是利用微波產(chǎn)生的高頻電磁波激發(fā)燈管內(nèi)汞分子發(fā)生能級變化(從基態(tài)到激發(fā)態(tài),再從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)),在這個(gè)過程中輻射出高強(qiáng)度以185,254nm為主的的特征光譜。

其中185nm紫外光與空氣中的氧反應(yīng)后產(chǎn)生臭氧,臭氧對有機(jī)物具有極強(qiáng)的氧化作用,對惡臭氣體及其它刺激性異味有極強(qiáng)的清除效果。254nm屬于高能C波段,能將高分子污染物質(zhì)(丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等揮發(fā)性難處理有機(jī)化合物)裂解、氧化成為低分子無害物質(zhì),如水和二氧化碳等。同時(shí)在254nmC波段紫外輻射下,納米二氧化鈦催化劑被激活與周圍水分子發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氧自由基OH-,通過OH-分解有害物質(zhì)分子鏈,抑制破壞細(xì)菌生長和病毒活性,從而達(dá)到殺菌、空氣凈化、除臭、消除空氣污染的目的。

3微波對廢氣的非熱效應(yīng)

微波的非熱效應(yīng)在廢氣處理中主要體現(xiàn)在對催化劑的激活作用。以上述TiO2為例,微波的輻射會增加TiO2表面載荷子的數(shù)量并且形成了更多的缺陷位,阻礙了電子-空穴對的復(fù)合,延長了載荷子的壽命,從而提高了催化劑對紫外光的吸收效率,產(chǎn)生更多OH-氧化分解廢氣分子鏈。

 

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