VOCs在紫外線照射下可與大氣中的NOx發(fā)生光化學反應，產(chǎn)生O3等二次污染物；同時，VOCs可與大氣中的顆粒物作用形成二次有機氣溶膠，嚴重威脅著人類生存環(huán)境的健康發(fā)展。光解光催化技術(shù)因具有占地面積小、應用范圍廣、運行成本低、設計投資少、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢已被廣泛應用在工業(yè)VOCs廢氣治理中。為了進一步提高光解光催化技術(shù)在具體工業(yè)VOCs廢氣治理中的處理能力，在光解光催化設備設計中對關鍵影響因素加以重視和控制。

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一、核心材料

在光解光催化設備中用到的材料有兩種，一種是光催化材料，另一種是臭氧催化材料。

光催化材料是光解光催化設備重要的材料。光催化材料采用華鈦高科的原位燒結(jié)技術(shù)制備，將納米二氧化鈦均勻負載在泡沫鎳、泡沫陶瓷和蜂窩陶瓷上，具有比表面積大、附著牢固、催化活性高等特點。光催化部分采用254nm紫外燈為激發(fā)光源，激發(fā)價帶上的電子（e-）躍遷到導帶，在價帶上產(chǎn)生相應的空穴（h+），生成具有極強氧化作用的氧負離子和羥基自由基，將多種VOCs、非甲烷總烴、惡臭等氧化分解成無害的CO2和H2O，達到分解有害有機物的目的。在紫外燈照射下光催化材料持續(xù)釋放自由基，從而具有主動出擊功能，而本身不發(fā)生變化，具有長期活性。

臭氧催化材料是另一種重要材料。臭氧催化材料是在催化劑表面將光解部分185nm紫外燈產(chǎn)生的臭氧催化分解成氧氣，幾乎可以達到臭氧零排放；同時臭氧催化材料協(xié)同臭氧將VOCs分解成CO2和H2O。華鈦高科通過擁有核心知識產(chǎn)權(quán)的原位燒結(jié)技術(shù)將臭氧催化劑負載到泡沫陶瓷或者蜂窩陶瓷上，產(chǎn)生較多的活性位，并且活性中心不容易脫落，催化分解臭氧和VOCs。臭氧催化材料能催化分解臭氧和VOCs廢氣，而自己不發(fā)生變化，具有長期活性。

紫外燈的質(zhì)量也是光解光催化設備性能好壞的因素之一，這里不再贅述。

二、光解光催化降解模型

華鈦高科建立了國內(nèi)首套光解光催化工業(yè)VOCs降解模型，為具體應用環(huán)境提供理論和設計依據(jù)。以VOCs工程技術(shù)中心為依托，采用直通式測試艙模擬數(shù)千風量、數(shù)百ppm濃度、不同濕度、不同氧濃度、不同陣列排布的各種VOCs氣體的降解性能，形成了豐富的工藝數(shù)據(jù)庫，為指導復雜工況條件下的VOCs處理系統(tǒng)設計提供了基礎依據(jù)。

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三、光解光催化箱體設計

采用Ansys Fluent 6.0軟件對VOCs降解模型流場進行空氣動力學模擬，確定空氣動力學的合理性，并且確定空氣停留的時間。

加入光催化材料后，光催化模塊在入口流量5000m3/h、150°C時的動力學模擬結(jié)果，通過速度、渦流等流場特性，證明在排光催化材料前形成了較為均勻的速度場和密度場，氣流穿過排光觸媒網(wǎng)后均勻向后流動。

四、濕度的影響

濕度對光催化的協(xié)同凈化能力既有作用又有作用，在多相光催化技術(shù)實際應用過程中，只有控制適宜的濕度，才能保障光解光催化技術(shù)在廢氣凈化領域快速、有效且地應用。

五、溫度很重要

環(huán)境溫度影響紫外燈功率的輸出，也意味著將影響紫外燈的光密度，進而影響光解和光催化效率。

六、前處理很重要

除塵、除油對提高設備降解能力是至關重要的?？刂坪们疤幚砟苁勾呋瘎┍砻婕白贤鉄艄鼙砻媛懵?、無覆蓋，才能使光解光催化發(fā)揮大的效能。

光解光催化技術(shù)已經(jīng)應用在工業(yè)有機廢氣的治理上，但光解光催化技術(shù)的優(yōu)越性遠遠沒有發(fā)揮出來，只有真正掌握光解光催化機理及關鍵影響因素，才能使這項技術(shù)不斷成熟和發(fā)展起來。

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