从前面的分析可知,当紫外光照射VOCs时,如果紫外光波长在240nm以上,那么无法激发氧气生成臭氧,但能激发键能较低的C-N和C-S键,也可以使之解离。但是紫外光波长小于240nm时,不但能激发氧气生成臭氧,还能对键能较高的化学键起到激发和解离作用。如果化学键得到激发,那么有机物分子变的更为活泼,使得容易进一步氧化。
当前紫外光在VOCs和恶臭消除领域有着广泛的应用,与UV光相关技术有UV光解氧化技术、光催化技术、臭氧氧化技术,具体如下:
光催化剂是在光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质。光催化剂是利用光能转换成为化学反应所需的能量,来产生催化作用,使周围之氧气及水分子激发成极具氧化力的OH-及O2-自由负离子。几乎可分解所有对和环境有害的有机物质。目前效果较好的是二氧化钛(TiO2)光催化剂,TiO2光催化剂只能在紫外光照下有效,可见光是无效的。光催化技术的关键点是必须有高性能的光催化剂。据我所知光催化的反应效率(速度)相对比较低。玻璃的自清洁就是利用光催化的原理。
由于在240nm以下紫外光能够产生臭氧,在此有必要解释一下臭氧。臭氧(O3)是一个非常强的氧化剂,能在短时间内将空气中的浮游细菌消灭,分解毒气、VOCs,去除恶臭。因此臭氧可用于净化空气、饮用水,杀菌,处理工业废物和作为漂白剂。臭氧也能与VOCs反应,将VOCs氧化成无毒无害的CO2和H2O。
UV光解技术作为消除VOCs和恶臭目前比较流行的技术,特别在处理低浓度VOCs方面有很多的应用。在网络上可以看到许多环保产品宣传都用UV光解氧化这个名字。然而,从“UV光解”这个名字,让人的感觉是紫外光来解离有机物直接把VOCs破坏了。实际中应用中,都是采用简单的185和254nm的紫外灯管。根据前面介绍,我们很容易想到,只要有185nm的紫外线,就会有臭氧产生。臭氧具有非常强的氧化性,它能和所有有机物反应,破坏有机物分子,如果有足够的臭氧,最终可以将有机物氧化到二氧化碳和水。当然,紫外光也能够破坏有机物,但是这些有机物碎片能否与氧气反应不得而知。破坏有机物并不等于把有机物转换为无害的二氧化碳和水,如果仅仅把大分子打碎变成小分子,那么VOCs依然存在。这些有机物碎片估计不能与氧气反应,如果能与氧气反应,那么就不需要光催化技术了。因此,我认为,所谓UV光解(氧化)技术如果没有光催化剂的配合,其实就是臭氧氧化技术。
对于UV光解技术的脱臭,由于恶臭物质一般含有N和S的有机物,而有机物中的C-N键和C-S键的键能较低,很容易和臭氧也很容易被UV光解离,只要破坏了有机物中的C-N键和C-S键,那么臭味将大大降低或消失。这也许是我们经常听到的UV光解对恶臭效果较好的原因。
如果UV光解设备,没有配备光催化剂,假设只通过臭氧来氧化VOCs。以甲苯为例,假设甲苯浓度为10ppm(41mg/m3),风量为10000m3/h。通常来说臭氧中只有一个活性氧[O],如果按照如下化学计量反应:
假设臭氧全部利用,不发生逃逸。那么10ppm甲苯,需要180ppm的臭氧(O3),即385mg/m3。
一个做UV光管的老总前几天告诉我,185nm的UV光管,每瓦每分钟产生0.1mg臭氧,也就是每瓦每小时产生6mg臭氧。即1m3/h气体需要配置64W功率的UV光管(假设出生臭氧是线KW的光管,这样的能量消耗已经非常大了。如果采用电晕放电法臭氧发生器,文献上查到的数据是1000g臭氧耗能7500W,是1m3/h需要那么2.9W,1000m3/h只需要2.9KW。也就是说,如果仅仅利用了UV光的臭氧,那么效率是非常低下的。
那么处理1000m3/h的有机废气,前者需要21.3KW(即使这样实际中也是不可能,后者需要0.97KW。
还有一个可能是,如果有机物的键(C-C,C-H键)能够被UV光打断,是否能直接能与氧气发生反应生成CO2和H2O。那么,如果这种方式成立的话,就不需要前面所讲的光催化剂了,可见被UV打碎的有机分子,是不容易和氧气反应生成CO2和H2O。即使这个过程成立,那么打碎有机分子也是需要能量的,由于计算难度太,这里无法给出定量的数据了。
由于这个领域的相关科学论文还比较缺少,我认为需要更多的研究来提高该领域的应用水平。本人认为,提高UV光解的效果,将氧气引入(参与)反应是至关重要的,同时需要光催化剂相配合。如果只是臭氧参与反应,那么用185nm光产生臭氧是非常不经济的,应该用最为经济的电晕放电法臭氧发生器来提供臭氧。此外,如果配合及其他催化剂来活化氧气分子,让活化的氧气分子与解离的有机物反应,摆脱对臭氧的依赖,达到消除VOCs,才是高效低能耗的好方法。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
东莞市生态环境局印发《关于加快淘汰低效挥发性有机物治理设施的通知》,要求指导企业逐步淘汰光氧化、光催化、低温等离子治理设施。为加快淘汰低效挥发性有机物治理设施,减少减轻相关火灾事故。淘汰范围为采用光氧化、光催化、低温等离子及上述组合技术的低效挥发性有机物治理设施。污水处理过程中仅
鞍钢智慧招投标平台发布鞍钢建设结构分公司喷漆间废气处理设备采购中标候选人公示,大连静海环境工程有限公司预中标。据悉该项目需喷漆间废气处理设备(处理废气270000m3/h)1套、工艺流程为:车间有机废气一收集管道一干式过滤器-UV光解活性炭吸附一体机一风机一烟囱。鞍钢招标有限公司受鞍钢建设集团
鞍钢智慧招投标平台发布鞍钢建设结构分公司喷漆间废气处理设备采购招标公告,本项目要求废气处理设备工艺:车间有机废气一收集管道一干式过滤器-UV光解活性炭吸附一体机一风机一烟囱,处理废气量为270000m3/h。1.招标条件本招标项目鞍钢建设结构分公司喷漆间废气处理设备采购(AGJSJTHGZHD
中化三环(桂林)航空轮胎有限公司年产10万条高性能民用航空轮胎项目废气处理设备采购中标候选人公示,紫科装备股份有限公司预中标,报价4760989元。本次采购VOCs环保成套设备为炼胶车间、航空胎生产车间、污水处理站等处的VOCs做环保治理及合规排放,该环保设备为成套设备,负责对VOCs技术文件中要求
中国招标投标公共服务平台发布中化三环(桂林)航空轮胎有限公司年产10万条高性能民用航空轮胎项目废气处理设备采购项目招标公告,本次采购VOCs环保成套设备为炼胶车间、航空胎生产车间、污水处理站等处的VOCs做环保治理及合规排放,该环保设备为成套设备,负责对VOCs技术文件中要求的环保工艺进行环保
日前,漳州市生态环保局通报一起案例:长泰区某钢结构工程公司违反建设项目“三同时”制度被罚!详情如下:案情简介2021年12月13日,漳州市长泰生态环境局执法人员对漳州某钢结构工程公司进行检查,该公司主要从事钢结构加工。现场检查时,该公司拼装车间正在生产,喷漆车间现场未生产,但车间地面留有
日前,聊城市生态环境局党组成员、市污染物总量控制中心主任王治国带队到经开区督导检查经开区挥发性有机物深度治理工作。王治国一行先后到山东天宸塑业有限公司、山东百泉新材料科技有限公司,现场督导检查企业挥发性有机物和氮氧化物深度治理情况。王治国指出,要有效降低夏秋季臭氧污染,务必以减排
北极星VOCs在线获悉,广东省惠州市一胶袋彩印公司VOCs深度治理项目通过审批,项目投资330万,将以“RTO处理装置”代替“UV光解+活性炭吸附装置”,详情如下:备案项目编号-04-02-737620项目名称:惠阳区洪发胶袋彩印有限公司VOCs深度治理项目项目所在地:惠州市惠阳区秋长街道白石村角塘
挥发性有机物(VOCs)是形成臭氧和二次气溶胶污染的重要前体物,严重影响着大气质量,影响着动植物生长和人类的健康。某些有毒VOCs废气有致残、致畸、致癌作用,对长期暴露其中的造成严重伤害。为此,我国于1997年颁布并实施的《大气污染综合排放标准》,限定33种污染物的排放限值,其中包括苯、甲苯
摘要:化工厂中焙烧炉容易产生含氯化氢、非甲烷总烃等含酸恶臭气体,直接排放既污染了环境,又恶化了车间操作环境。本文设计了一种UV光解净化与喷淋吸收组合技术处理含酸恶臭气体的系统。本文优化选择了工艺流程,分析了恶臭气体在UV光解净化器的反应过程,设计了喷淋吸收塔的参数。工业应用结果表明:该组
2017年9月20-22日,由广东环保产业协会、德国慕尼黑博览团、中贸慕尼黑展览(上海)有限公司主办的第三届中国环博会广州展在广交会展览馆荣耀落幕。本届展会以“以创新服务产业以全面助力发展”为主题,汇集了20个国家/地区的400余家环保企业参展,展出了近万种环境治理黑科技。作为领先的紫外线技术应
广州公共资源交易中心发布广船国际有限公司T206-207涂装车间有机废气治理技术改造项目招标公告,招标内容为相邻2套40000m3/h活性炭吸附脱附+5000m3/hCO系统改造为1套80000m3/h沸石分子筛吸附脱附+10000m3/hCO系统。
2023-2024年供暖季,为保障全疆各地空气质量,新疆各级生态环境部门组织执法人员加大巡查力度,督促各排污单位严格落实大气污染防治管理制度,现将相关典型案例予以公布。案例一:乌鲁木齐市某公司未安装大气污染治理设施案【案情简介】2023年12月10日,自治区生态环境厅大气污染防治监督帮扶组对乌鲁
中国招标投标公共服务平台发布舜天造船(扬州)有限公司5#涂装房、10#涂装房有机废气(VOCs)处理设施改造及非甲烷总烃在线监测装置建设项目的中标结果公告,厦门宇春环保科技有限公司中标,中标价670.2万元。
中国环保产业协会发布《2023年有机废气治理行业评述及2024年发展展望》,详情如下:为及时反映生态环保产业过往一年的发展动态,预测新一年的发展趋势,我会组织各分支机构编写了《2023年行业评述及2024年发展展望》,供环保企事业单位、专家和管理者参考。(本文为《2023年有机废气治理行业评述及2024
中国电子科技集团公司第五十五研究所废气处理系统设备采购项目中标候选人公示,江苏众明环保科技有限公司预中标,投标报价294.47万元。该项目招标内容包含多套废气处理系统:处理含氰废气,处理风量30000M3/H,1套;处理热废气,处理风量15000M3/H,1套;处理有机废气,处理风量27000M3/H,1套;处理有
扬州生态环境发布2023年大气典型案例第十八批,详情如下:案例一:扬州经济技术开发区某科技有限公司违反大气污染防治法案案情简介2023年10月18日,根据市大气办《关于强化10月18日市区污染过程精准应对工作的通知》工作要求对开发区某科技有限公司进行现场检查,该单位主要从事除尘环保及冶金设备的制
中国石化物资电子招标投标交易平台发布中安联合煤化有限责任公司中安联合分检中心13套废气处理系统中安联合分检中心13套废气处理系统招标公告,招标内容包含活性炭吸附等设施。1.招标条件本招标项目技改:中安联合分检中心13套废气处理系统BW550118-1(WZ2024-B1)招标人为中安联合煤化有限
2024年1月2号,安徽省生态环境厅、安徽省发展和改革委员等六个部门联合印发了《安徽省低挥发性有机物含量原辅材料替代工作方案》。《工作方案》明确工作目标为,到2025年底。