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催化氧化設(shè)備在有機廢氣治理領(lǐng)域的應(yīng)用

光催化劑指的是在必要的能量光子激發(fā)下價帶電子產(chǎn)生躍遷形成光生電子和空穴，光生空穴與空氣中的水分子反應(yīng)轉(zhuǎn)化成羥基自由基，而光生電子與空氣中的氧反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氧負離子。羥基自由基和氧負離子的氧化還原電位較高，尤其是羥基自由基的氧化還原電位能達2.8eV，可將普通有機化合物轉(zhuǎn)化成為二氧化碳和水，將含氯的有機化合物轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氯化氫。鑒于納米TiO2光催化劑有著生物降解無可比擬的速度快、無選擇性、降解完全等特點，而且有著優(yōu)良的化學(xué)特性穩(wěn)定性、價格偏低和無毒無害等優(yōu)勢，現(xiàn)已運用在污水處理和工業(yè)制造企業(yè)VOCs有機廢氣治理等方面。

自Dibble和Raupp最開始探討二氧化鈦催化氧化原料降解三氯乙烯開始，諸多科學(xué)研究工作人員在降解VOCs有機廢氣治理領(lǐng)域開展了大批量的研究探討，而且現(xiàn)已驗證：催化氧化工藝設(shè)備可以治理多方面的有機廢氣排放污染氣體，包含烷烴、有機醇、芳香烴、含氯碳氫化合物等。路博環(huán)保介紹部分關(guān)鍵的催化氧化探討結(jié)論與眾多催化氧化原料科研開發(fā)工作人員和工程項目專業(yè)人員互相學(xué)習(xí)與溝通。

系列VOCs在同樣檢測標(biāo)準(zhǔn)下（即催化劑自身的特性相同，包含同樣的二氧化鈦粒徑規(guī)格、晶相、比表面積等；檢測設(shè)備及檢測標(biāo)準(zhǔn)均相同，包含均應(yīng)用254nm的紫外燈管，一致的氣體流速、相對濕度、氧含量、30min后的穩(wěn)態(tài)檢測標(biāo)準(zhǔn)等）。狀態(tài)見表1：

從表1VOCs濃度和轉(zhuǎn)換率統(tǒng)計資料所知：在同樣檢測標(biāo)準(zhǔn)下，在VOCs有機廢氣濃度400-600ppm區(qū)間內(nèi)，大部分VOCs有機廢氣氣體有著較高的轉(zhuǎn)換效率。因此催化氧化降解異丙基苯、三氯乙烷、吡啶和四氯化碳的效率并不是顯著的。

隨著VOCs有機廢氣氣體檢測用時的增加，光催化劑的降解效率均沒有出現(xiàn)明顯的降低現(xiàn)象，表明催化氧化原料在應(yīng)用流程中沒有失活。但著重強調(diào)的是，隨之檢測用時的增加，甲苯的轉(zhuǎn)換率減低為20.9%，原因關(guān)鍵在于光催化劑失活，失活原因取決于光催化劑表層轉(zhuǎn)化成中間物質(zhì)苯甲醛、苯甲酸和甲苯基苯甲酸等物質(zhì)。

同時也發(fā)覺當(dāng)O2濃度過低時，甲醇的轉(zhuǎn)換率在90min照射后下降到10%；而當(dāng)有O2存在條件下，甲醇的轉(zhuǎn)換效率始終維持在98%及以上，因此甲醇的降解效率與O2的濃度有著較大的關(guān)聯(lián)。

除此之外光催化劑在相對濕度較低的狀況下紫外燈管光照一段時間后催化氧化降解效率有著明顯的下降趨勢，原因取決于羥基自由基在非均相反應(yīng)中持續(xù)被消耗此時需用大量的水增補羥基自由基的持續(xù)消耗。

換句話說因為VOCs氣體自身特性的差異，在應(yīng)用催化氧化對其進行催化氧化降解時其處理功效也具有較大的差異。另外運用催化氧化工藝對VOCs有機廢氣氣體進行治理時也應(yīng)當(dāng)關(guān)注催化氧化設(shè)施的配置，包含光催化劑自身的特性、紫外燈的列陣、濕度、溫度及氧氣濃度的控制等。

依據(jù)近些年路博環(huán)保在VOCs治理領(lǐng)域的經(jīng)驗得出催化劑自身的特性是尤為重要的因素。催化劑的特性除了影響催化氧化降解效率外還會影響光催化反應(yīng)機理，如上方所提到甲苯在催化氧化流程中的中間產(chǎn)物不會出現(xiàn)在公司制造的光催化板上，企業(yè)的光催化板不會失活而且可長久有效。