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紫外光場自由基催化氧化有機廢氣模塊化設備

公司致力自由基催化氧化技術及工藝裝備的研究與開發,針對常溫、大風量、中低濃度的有機廢氣/惡臭氣體,采用光催化氧化協同處理技術,開發出系列化光致自由基催化氧化有機廢氣模塊化設備。

 

1. 工作原理

級光致自由基催化氧化:紫外光強分解—光催化氧化—臭氧催化深度氧化


1)紫外光強分解在紫外燈激發出的紫外線作用下,氣流中的氧氣(O2)分解成2個氧原子(O),由于氧原子不穩定,在紫外線的照射下與氧分子結合產生O3O3具有強烈的氧化性。同時在高能紫外光子的作用下,廢氣中的有機污染物質被電離,形成帶電離子,這些被離子化的物質具有強還原性,被激活的有機物質在常溫條件下就能很容易與氧氣發生反應而分解、斷鏈,遇到更強氧化性的臭氧時即可在較短的時間內背轉化成二氧化碳和水等低分子量無害物質。

2)光催化氧化:在紫外燈周圍設置均勻負載一定量的碳納米管/TiO2催化功能材料,TiO2其電子結構特點為一個滿的價帶和一個空的導帶,在紫外光條件下,電子就可從價帶激發到導帶形成自由電子,而在價帶形成一個帶正電的空穴,形成電子-空穴對,價帶空穴是良好的氧化劑,導帶電子是良好的還原劑。空穴一般與表面吸附的H2O或OH離子反應形成具有強氧化性的活性羥基(·OH),電子則與表面吸附的氧分子(O2)反應,生成超氧陰離子(·O2)。在TiO2表面生成的·OH基團反應活性很高,具有高于有機物中各類化學鍵的反應能,加上·O2活性氧化類物質的協同作用,能迅速有效地分解VOCs,形成小分子物質。


3)臭氧催化深度氧化:臭氧在自主研發的臭氧催化劑表面吸附后,將臭氧催化分解形成活性氧,深度氧化礦化小分子物質和未分解的VOCs,最終實現臭氧的分解和利用。

 

2. 設備模塊


光場自由基催化模塊化設備

3. 核心技術

全不銹鋼模塊化設計,可現場快速組裝出基于模塊化陣列式紫外光集成源的系列化高濃度自由基 產生裝備,紫外燈壽12000小時超長壽命

光催化劑以蜂窩材料(陶瓷、活性炭、泡沫金屬等)為載體,利用碳納米管(CNTs)對混晶TiO2進行結構調控,制備高活性CNTs/TiO2復合光催化劑,該系列催化劑比表面積大、空速大、用量少、壓頭損失小、活性最強,催化效果最佳;

l 臭氧催化劑采用單原子Mn金屬催化構筑體,單原子催化劑表面的活性組分高度分散,其金屬的利用率非常高(理論上達100%),催化活性高,單元子催化劑對于O3分解、碳水化合物等氣態污染物具有很強催化氧化能力,實現臭氧近零排放

實現了含多種無機、有機氣體的復雜組分廢氣協同凈化:處理的揮發性有機物主要包括脂肪烴、芳香烴含氧有機物、含氮有機物、含硫有機物等,處理的還原性無機化合物主要包括氨、硫化氫、二硫化碳等。

 

4. 技術安全性能

廢氣經過高效預處理如霧化噴淋塔凈化后,顆粒物和水溶性污染物被吸收,廢氣濃度控制在低于500mg/m3,低于爆炸下限,然后進入光致自由基催化設備,不存在爆炸危險。

 

5. 性能參數

項目\型號

SJ—UVC—10000

SJ—UVC—20000

SJ—UVC—40000

處理風量

10000m3/h

20000m3/h

40000m3/h

設備尺寸

2760×1020×1040(mm)

2760×1020×2080(mm)

2760×2040×2080(mm)

裝機功率

24kW

48kW

816kW

材料

304不銹鋼

系統阻力

<300Pa

凈化效率

平均值>90%

投資

46萬元(10000立方米/小時)

運行成本

低于4.00/萬立方米

6. 效益分析

運行費用低于直接燃燒法、催化燃燒法等其它治理工藝;無二次污染,可實現較好的環境、社會及經濟效益;

在處理低濃度的有機氣體和臭氣時,一次性投資是燃燒法的1/3、吸附法的1/8—1/5、化學吸收法1/3 左右;運行費用是燃燒法的1/20、吸附法的1/10、化學吸收法的1/15



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