Vocs废气处理

光解技术（如光催化氧化或紫外光解）是处理挥发性有机化合物（VOCs）废气的一种有效方法，尤其适用于低浓度、大风量的废气场景。以下是关于光解VOCs废气处理的详细说明：
1. 技术原理
  • 紫外光解（UV光解）
  • 利用高能紫外线（通常为185nm或254nm波长）直接打断VOCs分子的化学键，使其分解为小分子（如CO₂、H₂O等），或与臭氧（O₃）、自由基（·OH）发生氧化反应。
  • 185nm紫外线：产生臭氧（O₃），增强氧化能力。
  • 254nm紫外线：分解臭氧生成自由基，进一步氧化VOCs。
  • 光催化氧化（TiO₂光催化）
  • 在紫外线照射下，催化剂（如二氧化钛TiO₂）表面产生电子-空穴对，与H₂O或O₂反应生成强氧化性的羟基自由基（·OH）和超氧自由基（O₂⁻），彻底降解VOCs。
2. 适用条件
  • VOCs浓度：适合低浓度（通常＜500mg/m³），高浓度需结合吸附（如活性炭）或冷凝预处理。
  • 废气成分：对苯系物、醛类、酮类、酯类等效果较好，难降解物质（如氯代烃）可能需要延长停留时间或组合工艺。
  • 温湿度：温度一般＜60℃，湿度40%~70%为宜（过高会降低紫外透光率）。
3. 系统组成
  • 预处理单元：过滤粉尘、颗粒物（避免覆盖紫外灯或催化剂）。
  • 紫外灯/光催化反应器：核心反应区，需优化紫外灯功率、波长和布局。
  • 催化剂层（光催化用）：TiO₂涂层载体（如蜂窝陶瓷、金属网）。
  • 后处理单元：可能需活性炭吸附残留中间产物，或喷淋塔去除臭氧。
  • 控制系统：调节风量、UV灯强度及监测O₃浓度。
4. 技术优势
  • 无二次污染：理想条件下产物为CO₂和H₂O。
  • 低温反应：无需加热，能耗低于燃烧法。
  • 模块化设计：易于扩展，适合分散式处理。
  • 快速启停：即开即用，适合间歇性排放。
5. 局限性
  • 副产物风险：可能产生中间产物（如醛类）或臭氧，需严格设计反应条件。
  • 催化剂失活：粉尘、重金属等可能导致TiO₂中毒，需定期清洗或更换。
  • 能耗较高：高功率紫外灯长期运行成本较高。
  • 适用限制：对高浓度、复杂成分废气效率有限。
6. 常见应用场景
  • 印刷、喷涂行业：处理苯、甲苯、二甲苯等。
  • 食品加工：去除油脂挥发物、醛类。
  • 污水处理站：处理硫化氢、氨气等恶臭气体。
  • 实验室通风：低浓度有机废气净化。
7. 组合工艺
  • UV光解+活性炭吸附：提高对难降解物质的去除率。
  • 光催化+生物滤池：光解产物进一步被微生物降解。
  • 等离子体+光催化：协同增强自由基生成效率。