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UV光氧催化除臭除味設備技術原理

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人氣:發表時間:2017-07-11 08:24:08【
產品簡介:1)本產品利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射工業廢氣,裂解惡臭/工業廢氣如:氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC類,苯、甲苯、二甲苯等的分子鏈結構,使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈,在高能紫外線光束照射下,降解轉變成低分子化合物,如CO2、H2O等。
2)利用高能高臭氧UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產生游離氧,因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結合,進而產生臭氧。UV+O2→O-+O*(游離氧)O+O2→O3(臭氧),眾所周知臭氧對有機物具有極強的氧化作用,對工業廢氣及其它刺激性異味有立竿見影的清除效果。
3)惡臭/工業廢氣利用排風設備引入到本凈化設備后,凈化設備運用高能UV紫外線光束及臭氧對工業廢氣進行協同分解氧化反應,使工業廢氣物質其降解轉化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通過排風管道排出室外。
    4)利用高能UV光束裂解工業廢氣中細菌的分子鍵,破壞細菌的核酸(DNA),再通過臭氧進行氧化反應,徹底達到脫臭及殺滅細菌的目的
 
技術特點
1)本產品利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射工業廢氣,裂解惡臭/工業廢氣如:氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC類,苯、甲苯、二甲苯等的分子鏈結構,使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈,在高能紫外線光束照射下,降解轉變成低分子化合物,如CO2、H2O等。
2)利用高能高臭氧UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產生游離氧,因游離氧所攜正負電子不平衡所以需與氧分子結合,進而產生臭氧。UV+O2→O-+O*(游離氧)O+O2→O3(臭氧),眾所周知臭氧對有機物具有極強的氧化作用,對工業廢氣及其它刺激性異味有立竿見影的清除效果。
3)惡臭/工業廢氣利用排風設備引入到本凈化設備后,凈化設備運用高能UV紫外線光束及臭氧對工業廢氣進行協同分解氧化反應,使工業廢氣物質其降解轉化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通過排風管道排出室外。
    4)利用高能UV光束裂解工業廢氣中細菌的分子鍵,破壞細菌的核酸(DNA),再通過臭氧進行氧化反應,徹底達到脫臭及殺滅細菌的目的。(下圖所列為工藝說明)廢氣分子光解氧化說明示意圖。
 
 
技術原理
GY-系列惡臭氣體UV高效光解廢氣凈化設備采用的大功率高能紫外線發射管,光子能量分別為742 KJ/mol和647 KJ/mol。要裂解切斷污染物質分子的分子鍵,就要使用發出比污染物質分子的結合能強的光子能。
表2列出了主要的化學分子的結合能。由表2可知,大多數化學物質的分子結合能比170nm及184.9nm波長紫外線的光子能量低 ,所以,本UV高效光解凈化設備能分解除碳,鈣,金屬外的大多數化學物質。

表2 部分化學分子鍵的結合能

 

結合能(KJ/mol)

 

結合能(KJ/mol)

H-H

436

C-H

413

C-C

332

C-F

485

C=C

611

C-N

305

C≡C

837

C≡N

891

S-H

339

C-0

326

S-S

268

C=0CO2

728803

0=0

498

0-H

464

高分子污染物質分子鍵,經過高能紫外線光能的裂解及臭氧的氧化聚合作用,轉變聚合成低分子無害或低害物質如H2O, CO2等。
 
臭氧產生的分子式:UVD→O2=O-+O+=O2+O- O2+O+→O3
污染物質分子裂解轉化的過程為:
UVD→H2S=H++H-+S→H+O3 S+O3→ H2O+SO42-
UVD→CS2=C+O3S-+S++O3→CO2+SO4 2-
例:苯分子光解機理:
苯的分子結構和分子鍵結合能:
苯是由氫原子(1s1) 和碳原子(1s22s22px12py1)構成的
苯(benzene, C6H6)有機化合物,是組成結構最簡單的芳香烴,在常溫下為一種無色、有甜味的透明液體,并具有強烈的芳香氣味。苯可燃,有毒,為IARC第一類致癌物。苯難溶于水,易溶于有機溶劑,本身也可作為有機溶劑。苯是一種石油化工基本原料。苯的產量和生產的技術水平是一個國家石油化工發展水平的標志之一。苯具有的環系叫苯環,是最簡單的芳環。苯分子去掉一個氫以后的結構叫苯基,用Ph表示。因此苯也可表示為PhH。

苯與苯基

CAS號 71-43-2                沸點 353.25 K (80.1 ℃)
  RTECS號 CY1400000
 C=C、C-C、C-H鍵鍵能分別為611kJ/mol、332kJ/mol、414kJ/mol
  SMILES C1=CC=CC=C1            在水中的溶解度 0.18 g/ 100 ml 水
  化學式 C6H6                    結構 平面六邊形
密度 0.8786 g/mL              閃點 -10.11℃(閉杯)
熔點 278.65 K (5.5 ℃)       自燃溫度 562.22℃
  摩爾質量 78.11 g mol-1 
標準摩爾熵So 298 173.26 J/mol·K
標準摩爾熱容 Cpo 135.69 J/mol·K (298.15 K)
根據苯物質結構特性,我們不難理解,當UV光子能量大于611 kJ/mol時(取最大鍵能值),苯環將被斷開,形成離子狀態的C- C+ C- C+ C- C+及H- H+ H- H+ H- H+ 并極易分別與臭氧發生氧化反應。苯分子(C6H6)最終裂解氧化生成為CO2及H2O。而我們UV光解凈化設備所提供的的UV光子能量為647~704 kJ/mol(對應波長為184.9~170nm),裂解苯物質是輕而易舉的。目前我司正在研發UV光子能量高達800 kJ/mol(波長149.5nm)的凈化產品。
下表列出常見的惡臭廢氣化學性質及其光解氧化機理。

表3 常見的廢氣污染物化學性質及其物質光解氧化轉換表

序號

氣味特征

主要化學鍵

對應化學鍵鍵能KJ/mol

光化學反應最終產物

1

NH3

17

強刺激氣味,無色氣體。

H-N

389

H2O、N2

2

硫化氫

H2S

34

有臭雞蛋氣味,無色氣體

H-S

339

H2、SO42-

3

三甲胺

C3H9N

59

無色氣體,有魚腥惡臭

C-H、C-N

414、305

H2、N2、CO2

4

苯酚

C6H5OH

94

常溫下為一種無色或白色晶體有特殊芳香氣味

C=C、C-H

C-O

611、414、326

H2O、CO2

5

C6H6

78

常溫下為一種無色、有甜味的透明液體,并具有強烈的芳香氣味

C=C、C-H

611、414

H2、CO2

6

甲苯

C7H8

92

常溫下為清澈的無色液體,具有類似苯的芳香氣味。

C=C、C-H、

C-C

611、414、332

H2O、CO2

7

二甲苯

C6H4(CH3)2

106

常溫下為無色液體,具有類似苯的芳香氣味。

C=C、C-H、

C-C

611、414、332

H2O、CO2

8

苯乙烯

C8H8

104

無色、有特殊香氣的油狀液體

C=C、C-C、

C-H

611、332、414

H2O、CO2

9

乙酸乙酯

C4H8O2

88

無色透明有芳香氣味的液

C-H、C-O、

C=O、C-C

414、326、

728、332

H2O、CO2

10

甲硫醚

C2H6S

62

有難聞的氣味

C-C、C-H、

C-S

332、414、272

H2O、CO2、SO42-

11

甲硫醇

CH4S

48

無色氣體,有不愉快的氣味

C-S、C-H、H-S

272、414、339

H2O、CO2、SO42-

12

二甲二硫

C2H6S2

94

淡黃色透明液體,有惡臭

S-S、H-S、S-C、C-H

268、339、268、414

H2O、CO2、SO42-

13

乙醛

C2H4O

44

無色易流動液體,有刺激性氣味

C=C、C-O、

C-H

611、326、414

H2O、CO2

14

甲醇

CH3OH

32

無色有酒精氣味易揮發的液體,有毒

C-H、C-O、

H-O

414、326、464

H2O、CO2

15

丙烯醛

C3H4O

56

無色或淡黃色液體,有惡臭

C=C、C-O、

C-H

611、326、414

H2O、CO2

16

苯胺

C6H5NH2

93

無色油狀液體,有特殊氣味

C=C、C-H、N-H、C-C

611、414、

389、332

H2O、CO2、N2


由上述分子式可見,高能紫外線光能將高分子量的惡臭化學物質,裂解為獨立的、呈游離狀態的污染物原子,再通過分解空氣中的氧氣,產生性質活躍的正負氧離子,繼而生成臭氧,同時將裂解為獨立的、呈游離狀態的污染物原子通過臭氧的氧化反應,重新聚合成低分子的化合物如:水、二氧化碳等。
4.5性能優勢
    1)高效除惡臭:能高效去除揮發性有機物(VOC)、無機物、硫化氫、氨氣、硫醇類等主要污染物,以及各種惡臭味,脫臭效果大大超過國家1993年頒布的惡臭污染物排放標準(GB14554-93)和1996年頒布的《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)。
    2)無需添加任何物質:只需要設置相應的排風管道和排風動力,使惡臭/工業廢氣通過本設備進行脫臭分解凈化,無需添加任何物質參與化學反應。
    3)適應性強:GY-系列惡臭氣體(工業廢氣)UV高效光解廢氣凈化設備可適應高濃度,大氣量,不同工業廢氣物質的脫臭、凈化處理,可每天24小時連續工作,運行穩定可靠。
    4)運行成本低:GY-系列惡臭氣體(工業廢氣)UV高效光解廢氣凈化設備無任何機械動作,無噪音,無需專人管理和日常維護,只需作定期檢查,本設備能耗低,設備風阻極低<50pa,可節約大量排風動力能耗。
    5)設備占地面積小,自重輕:適合于布置緊湊、場地狹小等特殊條件,設備占地面積<1平方米/處理10000m3/h風量。
    6)優質進口材料制造:防火、防腐蝕性能高,設備性能安全穩定,采用不銹鋼材質,設備使用壽命在十五年以上。
    7)環保高科技專利產品:采用國際上最先進技術理念,通過專家及我公司工程技術人員長期反復的試驗,開發研制出的,具有完全自主知識產權的高科技環保凈化產品可徹底分解工業廢氣中有毒有害物質,并能達到完美的脫臭、凈化效果,經分解后的工業廢氣,可完全達到無害化排放,不產生二次污染,同時達到高效消毒殺菌的作用。
8)防爆認證產品:設備具有安全、防爆特性,已通過國家防爆電器產品質量監督檢驗中心的Ex防爆合格認證(證書編號:CNEx13.0792 X),能廣泛應用于采油(氣)田、石油化工、制藥等防爆要求高的行業。
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