設備技術原理

一．廢氣首先經(jīng)過光催化區(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去除空氣中的有機污染物具有以下特點：

　   1、直接用空氣中的氧氣做氧化劑，反應條件溫和（常溫 常壓）

　   2、可以將有機污染物分解為二氧化碳和水等無機小分子，凈化效果*。

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

TiO2 的光催化機理：

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

 TiO2 的帶隙能為 3.2ev，相當于波長為 387.5nm光子的能量，當TiO2 受到波長小于387.5nm的紫外光照射時，處于價帶的電子就會被激發(fā)到導帶上去，從而分別在價帶和導帶上產(chǎn)生高活性的光生空穴和光生電子。在電場的作用下，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合，提高反應效率，同時也是氧化劑，可以氧化已經(jīng)羥化的反應產(chǎn)物，是表面羥基自由基的另一個來源。締合在Ti4+表面的•OH的氧化能力*，能夠氧化大部分的有機污染物及部分無機污染物，將其降解為CO2、H2O等無害物質(zhì)，并且對反應物幾乎無選擇性，因而在光催化氧化中起著決定性的作用。

    污染物分子由引風機引入光催化區(qū)，大體要經(jīng)歷紫外線光解、臭氧氧化、電子轟擊、強氧化劑-OH的氧化、正氧離子氧化等過程；從結(jié)構空間上講，污染物依次經(jīng)過光觸媒催化區(qū)、紫外燈光解區(qū)、光觸媒催化區(qū)、氧化區(qū)，設計停留時間1.5s，雙層催化劑結(jié)構不但保證了催化比表面積；同時發(fā)揮了均布導流的高能，在有限的空間大限度保證空間上和紫外線無極燈的充分接觸，增加和提高活性粒子和污染物的接觸機會和時間。

二．廢氣進入活性炭吸附區(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鍵力，因此當此固體表面與氣體接觸時，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，達到凈化的目的。