設(shè)備技術(shù)原理

一．廢氣首先經(jīng)過(guò)光催化區(qū)域：

光催化凈化是基于光催化劑TiO2在高能紫外線燈照射下具有的氧化還原能力而凈化污染物。利用光催化凈化技術(shù)去除空氣中的有機(jī)污染物具有以下特點(diǎn)：

　   1、直接用空氣中的氧氣做氧化劑，反應(yīng)條件溫和（常溫 常壓）

　   2、可以將有機(jī)污染物分解為二氧化碳和水等無(wú)機(jī)小分子，凈化效果*。

　   3、TiO2催化劑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，氧化還原性強(qiáng)，成本低，不存在吸附飽和現(xiàn)象，使用壽命長(zhǎng)。

TiO2 的光催化機(jī)理：

    半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)通常是由一個(gè)充滿電子的低能價(jià)帶和一個(gè)空的高能價(jià)帶構(gòu)成，它們之間的區(qū)域稱為禁帶。禁帶是一個(gè)不連續(xù)區(qū)域。當(dāng)能量大于或等于半導(dǎo)體帶隙能的光波輻射此半導(dǎo)體催化劑時(shí)，處于價(jià)帶的電子(e)就會(huì)被激發(fā)到導(dǎo)帶上，價(jià)帶生成空穴(h+)，從而在半導(dǎo)體表面產(chǎn)生具有高度活性的空穴/電子對(duì)。

 TiO2 的帶隙能為 3.2ev，相當(dāng)于波長(zhǎng)為 387.5nm光子的能量，當(dāng)TiO2 受到波長(zhǎng)小于387.5nm的紫外光照射時(shí)，處于價(jià)帶的電子就會(huì)被激發(fā)到導(dǎo)帶上去，從而分別在價(jià)帶和導(dǎo)帶上產(chǎn)生高活性的光生空穴和光生電子。在電場(chǎng)的作用下，電子與空穴發(fā)生分離，遷移到粒子表面的不同位置。熱力學(xué)理論表明，分布在TiO2表面的空穴可以將吸附在其表面的OH-和H2O分子氧化成•OH。而電子(e-)具有很強(qiáng)的還原性，可使得TiO2固體表面的電子受體如O2 被還原。O2 既可以抑制光催化劑上電子和空穴的復(fù)合，提高反應(yīng)效率，同時(shí)也是氧化劑，可以氧化已經(jīng)羥化的反應(yīng)產(chǎn)物，是表面羥基自由基的另一個(gè)來(lái)源。締合在Ti4+表面的•OH的氧化能力*，能夠氧化大部分的有機(jī)污染物及部分無(wú)機(jī)污染物，將其降解為CO2、H2O等無(wú)害物質(zhì)，并且對(duì)反應(yīng)物幾乎無(wú)選擇性，因而在光催化氧化中起著決定性的作用。

    污染物分子由引風(fēng)機(jī)引入光催化區(qū)，大體要經(jīng)歷紫外線光解、臭氧氧化、電子轟擊、強(qiáng)氧化劑-OH的氧化、正氧離子氧化等過(guò)程；從結(jié)構(gòu)空間上講，污染物依次經(jīng)過(guò)光觸媒催化區(qū)、紫外燈光解區(qū)、光觸媒催化區(qū)、氧化區(qū)，設(shè)計(jì)停留時(shí)間1.5s，雙層催化劑結(jié)構(gòu)不但保證了催化比表面積；同時(shí)發(fā)揮了均布導(dǎo)流的高能，在有限的空間大限度保證空間上和紫外線無(wú)極燈的充分接觸，增加和提高活性粒子和污染物的接觸機(jī)會(huì)和時(shí)間。

二．廢氣進(jìn)入活性炭吸附區(qū)域：

活性炭吸附原理是利用活性炭的多孔性，存在吸引力的原理而開(kāi)發(fā)的。由于固體表面上存在著未平衡飽和的分子力或化學(xué)鍵力，因此當(dāng)此固體表面與氣體接觸時(shí)，就能吸引氣體分子，使其濃集并保持在固體表面，這種現(xiàn)象就是吸附現(xiàn)象。本工藝所采用的活性炭吸附法就是利用固體表面的這種性質(zhì)，當(dāng)廢氣與大表面積的多孔性活性炭相接觸，廢氣中的污染物被吸附在活性炭固體表面，從而與氣體混合物分離，達(dá)到凈化的目的。