導 讀
空氣過濾已成為被動污染控制的基本需求。然而,大多數(shù)商用空氣凈化器依賴于致密纖維過濾器,這些過濾器具有良好的顆粒物(PM)去除能力,但殺菌效果較差。光觸媒空氣消毒凈化機是采用多項創(chuàng)新技術的高科技凈化消毒產(chǎn)品,獨創(chuàng)的紫外線消毒,搭配光觸媒、PM0.3過濾等技術,對空間內(nèi)的空氣進行消毒與過濾,去除臭味,產(chǎn)生清新自然的空氣。
UV光解催化氧化技術原理
UV光解催化凈化原理主要是由光解和光催化氧化技術組合而成。
紫外線空氣消毒機是利用紫外線的殺菌作用,結(jié)合空調(diào)循環(huán)風換氣技術,通過特殊的曲面反光聚焦設計,并配備負離子發(fā)生器,使輸出的氣體為凈化后的氣體。同時,通過操作控制系統(tǒng),使消毒機運行時能隨意設定連續(xù)(間斷)負離子、搖擺風,并自動記錄和累計工作時間,且具有消毒燈發(fā)生故障時的自動報警系統(tǒng)。
其工作原理是室內(nèi)的混合氣體在通風機的作用下首先通過初效過濾器,阻擋了大于0.5mm的塵埃和空氣中的懸浮物進人機體內(nèi),然后混合氣體經(jīng)風機增壓后進入紫外線消毒室,其中的微生物受紫外線光照射后,其DNA結(jié)構(gòu)受到破壞,失去了生存、自身復制和繁殖能力,緊接著消毒殺菌后的氣體帶著負氧離子脫離機身,進入室內(nèi),形成循環(huán)。在風機平穩(wěn)運轉(zhuǎn)的作用下,消毒機連續(xù)運行,室內(nèi)氣體多次循環(huán),也就是多次過濾和殺菌,并達到衛(wèi)生要求。
空氣通過以納米級kj的二氧化鈦為涂層的鋁孔網(wǎng)板,在紫外線光催化作用下,產(chǎn)生強烈催化降解功能,能有效地降解空氣中有毒有害氣體,殺滅多種xj,還具備除甲醛、除臭、抗污、凈化空氣等功能,
光催化氧化氨氣的機理主要是當氨氣吸附在二氧化鈦表面上。在光的激發(fā)下,半導體產(chǎn)生空穴電子對,空穴可以氧化催化劑表面吸附的氨氣,產(chǎn)生 ?NH2。?NH2可以與O2、?O2-、?OH直接氧化生成NO和NO-,并在活性氧化物種空穴、?O2-和?OH的作用下進一步氧化成NO、NO2、NO2-和NO3-等。與此同時,光生電子同樣可以作用吸附在催化劑表面的氮氧化物,將其部分還原。
影響處理效果的主要因素
通過設備改進和實驗室試驗,主要從影響UV光催化治理VOCs效率的主要因素UV波長,起始溫度,初始濃度,相對濕度,停留時間,反應介質(zhì)等進行研究,找到zj反應效率和zd能耗。
●紫外線燈的質(zhì)量:紫外線殺菌燈的中心波長為257.3nm,正好在殺菌紫外線波長范圍(240~280nm)內(nèi),高質(zhì)量的紫外線燈能有高強度的殺菌紫外線,低質(zhì)量的紫外線可以產(chǎn)生臭氧(波長為184.9nm)和極低濃度的氮氧化合物,并且使用壽命長。選用高質(zhì)量的紫外線燈是保證消毒效果和安全性的重要條件。
●紫外線燈安裝和組合的方式:紫外線燈的安裝和排列方式、間隔距離、燈管的照射距離、燈的功率等,均影響消毒效果。
●氣流速度:氣流點受照射的時間與速度成反比。影響氣流速度的主要因素是通風截面、通風道氣流阻力和根據(jù)室內(nèi)空間設定的流量。
同時,電源的電壓、電流和穩(wěn)定性可影響消毒效果;采用的反射裝置的反射性能,和消毒效果有關;工作環(huán)境的溫度、相對濕度、空氣的潔凈度、室內(nèi)活動人員的數(shù)量,也影響消毒效果。
在整個光解光催化箱體中,真正的反應區(qū)域只有兩個,一個是光解部分的高光功率密度區(qū)域,一個是光催化部分的催化網(wǎng)界面。其中光解部分要光功率密度足夠高,區(qū)域足夠大,這樣降解能力才足夠。但由于光解主要降解機理是光激發(fā)分子到激發(fā)態(tài)導致化學鍵斷斷裂,而不是主要靠臭氧,因此光解部分要根據(jù)污染物成分濃度做相應設計,實際上光解區(qū)域的停留時間并不長。
光催化實際反應速度較慢,主要是靠高比表面積形成氣-液界面提高反應容量,通過高催化活性形成更多的羥基自由基提高反應效率。
因此,更重要的是提高光催化反應區(qū)域的停留時間,而不是簡單增加箱體尺寸!
(4) 光源的影響:目前,一般選擇185nm和254nm兩個波段的真空紫外燈,但市場上的UV燈管質(zhì)量良莠不齊。
目前,市場上主要的紫外燈都是低壓汞燈(液汞或汞齊燈),發(fā)出紫外線的機理是利用汞等離子體狀態(tài)的激發(fā)-發(fā)射光,其中185nm和254nm是其特征波譜。
通過對比185nm和254nm的透過率,燈管材質(zhì)一般選合成石英。
(5) 合理的設備空間布局和結(jié)構(gòu):對于凈化設備的制造也有一些問題要注意,目前UV光催化治理VOCs設備的自動化程度低,基本還沒有自動檢測和監(jiān)控功能,所以對產(chǎn)品的整體效果不能夠進行有效的效率評估。要合理的處理好催化劑的布置、數(shù)量,要準確處理好透光性和氣體的流速,要進行合理的能量匹配和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,否則,很多設備的有效去除率是遠遠不夠的。
不同的燈管排布方式
紫外燈的光功率隨距離衰減很快,因此光解部分的紫外燈不能排布太分散,否則光解空間的紫外燈光功率太低,導致降解效率急劇下降。當然太密也不行,一方面溫度會太高,另一方面鎮(zhèn)流器不好放置。建議光解紫外燈間距不應該大于10厘米,光催化部分紫外燈間距不大于10厘米,燈到光觸媒網(wǎng)的間距不大于8厘米較好。