一種光誘導(dǎo)催化氧化的廢氣凈化工藝與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢氣凈化工藝與裝置，具體為一種光誘導(dǎo)催化氧化的廢氣凈化工 藝與裝置，屬于廢氣凈化處理技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種化工、涂料、家具、玩具、電子、噴涂等企業(yè)的大量產(chǎn) 生，導(dǎo)致了大量工業(yè)有機(jī)廢氣的排放，引起異味污染，嚴(yán)重影響大氣環(huán)境質(zhì)量，危害人體健 康，對(duì)有機(jī)廢氣的治理，除了熱解法、活性炭法、冷凝法、噴淋吸收法、生物膜法、等離子體法 外，直接光解法、光催化法、化學(xué)氧化法因設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)低，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，光催 化氧化技術(shù)和化學(xué)氧化法在噴涂、化工、惡臭廢氣等領(lǐng)域大量應(yīng)用。光催化技術(shù)原理是:CD 紫外光波的直接作用：首先通過(guò)紫外燈管產(chǎn)生特定波段的高能光波，產(chǎn)生光波的波長(zhǎng)主要 是253.7nm和185nm，特定波長(zhǎng)的光波被污染物分子吸收，從而逐步打斷分子鍵，污染物被降 解，同時(shí)O 2也會(huì)吸收光波生成03,氧化分解污染物質(zhì);②催化劑的催化作用：當(dāng)一定能量的光 照射到半導(dǎo)體時(shí)，價(jià)帶電子受激發(fā)而躍迀成為光生電子，留下了不為電子占據(jù)的能量狀態(tài)， 即光生空穴，與激發(fā)到導(dǎo)帶的電子形成電子/空穴對(duì)，它們可運(yùn)動(dòng)到半導(dǎo)體粒子的表面，生 成具有氧化能力的高活性自由基，加速反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)物的降解作用?；瘜W(xué)氧化法技術(shù)原 理是:利用化學(xué)氧化劑如雙氧水、次氯酸鈉、臭氧等氧化劑的強(qiáng)氧化作用，將氧化劑導(dǎo)入反 應(yīng)裝置，并與廢氣中的污染物接觸發(fā)生氧化反應(yīng)。
[0003] 但在實(shí)際工程應(yīng)用中，直接光解、光催化技術(shù)和化學(xué)氧化法對(duì)工業(yè)上廢氣凈化效 果并不理想，對(duì)光技術(shù)而言，其原因主要在于： (1) 光電轉(zhuǎn)化效率低，由于目前采用的光源大多數(shù)是低壓汞燈，輻射的紫外光中，對(duì)污 染物有直接分解作用的波長(zhǎng)為185nm(能量約6.9eV)，盡管253.7nm光子能量(能量約5.7eV) 大于大多數(shù)化合物鍵能，但由于很多物質(zhì)并不吸收253.7nm光或吸收很弱，因此，實(shí)際起作 用的光為185nm光。但對(duì)低壓萊燈而言，185nm光相對(duì)福射強(qiáng)度極低，在有限的萊燈裝機(jī)量 下，難以滿足廢氣凈化要求，對(duì)污染物處理效率低，若要達(dá)到理想的處理效率，理論裝機(jī)量 龐大； (2) 紫外光利用率低下，由于廢氣中的水分、氧氣等也會(huì)吸收185nm光，因而導(dǎo)致185nm 光在反應(yīng)區(qū)的透射距離及其微小，僅在貼近燈的表面的污染物得到直接分解作用。盡管水 分和氧氣在185nm光解下會(huì)產(chǎn)生氧原子、臭氧、羥基自由基等，但這些活性基團(tuán)在與污染物 發(fā)生反應(yīng)時(shí)，受控于碰撞幾率、反應(yīng)速率等因素，這種間接氧化反應(yīng)對(duì)廢氣凈化效果的貢獻(xiàn) 有限。
[0004] (3)253.7nm光相對(duì)輻射強(qiáng)度比185nm光大的多，為提高對(duì)253.7nm光的利用效率， 光催化反應(yīng)也得到應(yīng)用，所用催化劑多為固體狀態(tài)，但這種反應(yīng)裝置的凈化效果受控于污 染物擴(kuò)散到催化劑表面的速率，而且，只有光照的區(qū)域才會(huì)發(fā)生作用，因此，光催化技術(shù)的 應(yīng)用于廢氣凈化也一直受到質(zhì)疑。
[0005] (4)另外，粉塵、水汽、或其他污染物質(zhì)易積聚在催化劑表面，導(dǎo)致催化劑失活失 效； (5)反應(yīng)過(guò)程中，易產(chǎn)生過(guò)量臭氧，短時(shí)間內(nèi)難以反應(yīng)除去，使出氣口臭氧濃度有時(shí)會(huì) 超標(biāo)。
[0006] 對(duì)化學(xué)氧化法而言，凈化效果不理想的原因在于： (1)受控于氣-液或氣-氣傳質(zhì)困難因素的影響，化學(xué)氧化劑與污染物接觸幾率低降低 了化學(xué)反應(yīng)速率。為提高傳質(zhì)效率，在凈化塔內(nèi)裝填接觸填料或提高液體化學(xué)氧化劑的噴 淋強(qiáng)度，從而引起帶液?jiǎn)栴}。
[0007] (2)為提高氧化劑的氧化電位，往往需要添加酸液，降低pH值，從而增加了設(shè)備腐 蝕和投藥系統(tǒng)的控制問(wèn)題。
[0008] (3)由此可見，現(xiàn)有的光有關(guān)處理技術(shù)或化學(xué)氧化法對(duì)有機(jī)廢氣的治理均存在一 定的缺陷，為避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處亟需提供一種凈化效果好、高效實(shí)用的廢氣凈化 處理裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種光誘導(dǎo)催化氧化的廢氣凈 化工藝與裝置。
[0010]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案： 本發(fā)明提供一種光誘導(dǎo)催化氧化的廢氣凈化工藝與裝置，包括外部箱體以及設(shè)置在所 述外部箱體底端的循環(huán)水槽，所述循環(huán)水槽內(nèi)部設(shè)置循環(huán)栗，且所述循環(huán)栗通過(guò)噴淋管路 與設(shè)置在所述外部箱體內(nèi)部的高壓噴嘴連通;所述外部箱體內(nèi)部設(shè)置光解腔體，且所述光 解腔體內(nèi)部設(shè)置除霧裝置;所述外部箱體頂端設(shè)置設(shè)備出口，且所述外部箱體側(cè)壁設(shè)置設(shè) 備入口；所述設(shè)備入口頂端設(shè)置導(dǎo)流裝置，且所述導(dǎo)流裝置頂端設(shè)置套管式紫外光燈;所述 外部箱體側(cè)壁開設(shè)觀察口；所述循環(huán)水槽一側(cè)連接PH計(jì)，且所述pH計(jì)一側(cè)設(shè)置補(bǔ)液口；所述 循環(huán)水槽一側(cè)設(shè)置儲(chǔ)液罐，且所述儲(chǔ)液罐頂端通過(guò)計(jì)量栗與所述循環(huán)水槽連通。
[0011] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括石英套管、紫外燈管和套管接頭，所述套 管式紫外光燈內(nèi)部套裝石英套管，且所述石英套管內(nèi)部設(shè)置紫外燈管;所述石英套管一端 設(shè)置套管接頭。
[0012] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述導(dǎo)流裝置設(shè)置有若干個(gè)均勻分布的小孔的 金屬板。
[0013] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述噴淋管路位于所述外部箱體內(nèi)部的部分側(cè) 壁設(shè)置有若干個(gè)均勻分布的所述高壓噴嘴。
[0014] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述光解腔體內(nèi)部設(shè)置有若干個(gè)均勻分布的所 述套管式紫外光燈。
[0015] 本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是： 1、 極大的提高了光波的利用效率，充分利用了 253.7nm光，實(shí)現(xiàn)光誘導(dǎo)快速氧化、氧化 劑直接氧化、紫外光直接光解協(xié)同作用； 2、 紫外燈管內(nèi)置入石英套管內(nèi)，避免了燈管與污染物直接接觸，使燈管發(fā)光穩(wěn)定、使用 壽命長(zhǎng)、發(fā)光效率更高，通過(guò)光波誘導(dǎo)化學(xué)氧化劑加速了氧化反應(yīng)的進(jìn)行，不僅高效分解有 機(jī)污染物，而且無(wú)臭氧二次污染，具有處理廢氣快速高效、操作簡(jiǎn)單及凈化效果好等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0017] 在附圖中： 圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明紫外燈管內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中標(biāo)號(hào)：1、外部箱體;2、設(shè)備入口； 3、導(dǎo)流裝置;4、觀察口； 5、套管式紫外光燈;6、高 壓噴嘴;7、光解腔體;8、除霧裝置;9、設(shè)備出口； 10、噴淋管路；11、循環(huán)栗；12、pH計(jì)；13、計(jì) 量栗;14、儲(chǔ)液罐;15、補(bǔ)液口； 16、循環(huán)水槽;17、石英套管；18、紫外燈管；19、套管接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019] 實(shí)施例：如圖1-2所示，本發(fā)明提供一種光誘導(dǎo)催化氧化的廢氣凈化工藝與裝置， 包括外部箱體1以及設(shè)置在所述外部箱體1底端的循環(huán)水槽16,所述循環(huán)水槽16內(nèi)部設(shè)置循 環(huán)栗11，且所述循環(huán)