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uv光氧處理設(shè)備原理
　　1.光解原理
　　物質(zhì)在紫外線照射下吸收光線當(dāng)中攜帶的能量成激發(fā)態(tài)，從而發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，最終變成無害的低分子化合物。
　　根據(jù)光化學(xué)**定律，首先，只有當(dāng)激發(fā)態(tài)分子的能量足夠使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂時(shí)，亦即光子的能量大于化學(xué)鍵能時(shí)，才能引起光離解反應(yīng)。其次，為使分子產(chǎn)生**的光化學(xué)反應(yīng)，光還必須被所作用的分子吸收，即分子對某種特定波長的光要有特征吸收光譜，才能產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)。
　　因此并非所有的物質(zhì)都能發(fā)生光離解反應(yīng)，主要和光子能量大小與各物質(zhì)自化學(xué)鍵斷裂所需要的能量有關(guān)。（附光子能量公式：E=hv=hc/λ，h是普朗克常數(shù)、v是頻率、c是光速、λ是波長。）
　　下面提供一份波長能量對照表，與常見污染物光解表。
　　由于紫外線波對人體有害，越短的紫外線波穿透力越強(qiáng)，對人身的危害也越大，在實(shí)際的生產(chǎn)與使用中用的最多的是波長254nm的紫外線U形燈管，其摩爾光子能量為470KJ/mol，由上表可以看出，在我們常見的voc氣體中，能被光解的物質(zhì)并不多，所以在選擇UV光解設(shè)備的時(shí)候，一定要弄清楚自己的廢氣中主要成分是什么。
　　另外，物質(zhì)被照射的時(shí)間越長，光解的效果越好，所以在**柜中利用紫外線燈消滅**有非常好的效果，然而在我們廢氣處理當(dāng)中，由于氣體始終是處于流動狀態(tài)，所以效率受到氣體在設(shè)備中的停留時(shí)間的影響。停留時(shí)間=設(shè)備長度/風(fēng)速，風(fēng)速=風(fēng)量/氣體流動方向設(shè)備橫截面積。由此我們可以得出設(shè)備長度越長，橫截面越大，停留時(shí)間越長，效果也越好。設(shè)備增大固然處理效果更好，但是設(shè)備成本也會隨著設(shè)備尺寸的增大而增加，成本也是我們在設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)候需要重點(diǎn)考慮的問題，在行業(yè)經(jīng)驗(yàn)中，我們一般把風(fēng)速設(shè)置到0.7m/s，停留時(shí)間設(shè)置到3-5s，這樣的性價(jià)比是**的，根據(jù)處理污染物的成分不同，處理效率可以達(dá)到15%-35%。
　　2.光催化原理
　　自1972年Honda-Fujishima效應(yīng)即TiO2半導(dǎo)體電極的光催化分解水現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)以來，半導(dǎo)體光催化領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注和飛速的發(fā)展，這一技術(shù)為我們提供了一種理想的能源利用和治理環(huán)境污染的方法。
　　光催化技術(shù)是通過催化劑利用光子能量，將許多需要在苛刻條件下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為在溫和的環(huán)境下進(jìn)行反應(yīng)的先進(jìn)技術(shù)。它作為一門新興的學(xué)科，涉及半導(dǎo)體物理、光電化學(xué)、催化化學(xué)、材料科學(xué)、納米技術(shù)等諸多領(lǐng)域，在能源、環(huán)境、健康等人類面臨的重大問題方面均有應(yīng)用前景，一直是前沿科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　其主要原理是：讓紫外光或其他一定能量的光照射光敏半導(dǎo)體催化劑時(shí)（常用光敏半導(dǎo)體催化劑二氧化鈦TiO2），當(dāng)能量大于或等于半導(dǎo)體帶隙能的光波（hν）輻射TiO2時(shí)，TiO2價(jià)帶（VB）上的電子吸收光能（hν）后被激發(fā)到導(dǎo)帶（CB）上，使導(dǎo)帶上產(chǎn)生激發(fā)態(tài)電子（e-），而在價(jià)帶（VB）上產(chǎn)生帶正電荷的空穴（h+）。此時(shí)吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負(fù)離子，而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。而超氧負(fù)離子和氫氧自由基具有很強(qiáng)的氧化性，能使有機(jī)污染物氧化分解，如果保證足夠的停留時(shí)間，理論上可以達(dá)到近乎完全的處理效果。
　　跳過中間復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，簡單的說：紫外線照射二氧化鈦會將將空氣中的水和氧氣，氧化還原成具有很強(qiáng)氧化性的超氧負(fù)離子和氫氧自由基，從而氧化污染物達(dá)到分解處理的作用。越多的超氧負(fù)離子與氫氧自由基，就有越強(qiáng)的分解有機(jī)廢物的能力，不過就目前的光催化技術(shù)而言，還處于一個(gè)探索的階段，還存在光量子產(chǎn)生量低，光能利用效率低等問題。雖然目前已經(jīng)有了改性TiO2、新的非TiO2催化劑、加微波電場等方法，但是由于提升有限或是成本太高，并沒有被廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在市面上廣泛使用的還是傳統(tǒng)的TiO2作為催化劑。不過光催化有著非常廣大的應(yīng)用的前景，相信將來一定會有更加實(shí)用的技術(shù)產(chǎn)生。
　　回來我們的話題上來，由于技術(shù)限制以及成本的考慮，目前的UV光氧設(shè)備對有機(jī)污染物的分解效率普遍在30%-60%之間。不過近年來環(huán)保行業(yè)的熱門，市場上涌現(xiàn)了大量的UV光氧設(shè)備廠家，生產(chǎn)出的UV設(shè)備，質(zhì)量參差不齊，為了低價(jià)拿下訂單，大量劣質(zhì)產(chǎn)品充斥市場，在選用UV的時(shí)候一定要擦亮眼睛。達(dá)不到處理效果，白花錢都是小問題，由于UV經(jīng)常用于易燃廢氣的處理，而燈管屬于高發(fā)熱元件，線路又是帶電的，發(fā)生燃燒的事故并不鮮見，如果引發(fā)的惡性事故，那才真的是悔時(shí)晚矣。