光解氧化技术在低浓度VOCs处理中的应用

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光解氧化技术在低浓度VOCs处理中的应用

有机物的键能表

真空紫外灯(VUV)可发射185nm和254nm波长的紫外光。其光子能量分别为647kJ/mol和328,kJ/mol,能直接光解空气中的水和氧气,生成羟基自由基、臭氧等高级氧化剂氧化去除VOCs

所需灯管数量的估算

*一支150 W的真空紫外灯,我们依据质量较好的真空紫外灯的光电转化效率:185 nm紫外发光量为9%,254 nm紫外发光量为35%。

其极限输出可用能量: 2 / 5

150 × (9%+35%) = 3.6 × 103 kJ 0.066kw?h=237.6kJ

以降解甲苯为例:

甲苯包括一个苯环和一个甲基(一个苯环,一个碳碳单键和三个碳氢键)。苯环键能在2076 kJ/mol~2866 kJ/mol, C-C键能345.6 kJ/mol,C-H键键能415.3 kJ/mol。因此,1 mol甲苯完全转化为CO2和H2O需要3667.5 kJ。

设风量10000 m3/h,使甲苯浓度降低50 mg/m3。所需降解甲苯重量:10000 m3/h × 50 mg/m3=500 g,所需降解甲苯摩尔量:500÷92.14=5.4265 mol(1 mol甲苯92.14 g)

降解 5.4265 mol甲苯所需能量:5.4265 mol× 3667.5

kJ/mol=19901.78kJ.

提供19901.78 kJ所需150 W真空紫外灯量:19901.78÷237.6= 83.76支

光解的基本原理

UV光照射于反应介质中的其他物质(光敏物质),然后由这些物质将能量传递给待处理的污染物,而使其得到分解。