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UV光氧催化除臭除味设备技术原理

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人气：发表时间：2017-07-11 08:24:08【大 中 小】
产品简介：1）本产品利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射工业废气，裂解恶臭/工业废气如：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯等的分子链结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO2、H2O等。
2）利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧。UV＋O2→O-+O＊(游离氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用，对工业废气及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。
3）恶臭/工业废气利用排风设备引入到本净化设备后，净化设备运用高能UV紫外线光束及臭氧对工业废气进行协同分解氧化反应，使工业废气物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通过排风管道排出室外。
    4）利用高能UV光束裂解工业废气中细菌的分子键，破坏细菌的核酸（DNA），再通过臭氧进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的
 
技术特点
1）本产品利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射工业废气，裂解恶臭/工业废气如：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯等的分子链结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO2、H2O等。
2）利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧。UV＋O2→O-+O＊(游离氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用，对工业废气及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。
3）恶臭/工业废气利用排风设备引入到本净化设备后，净化设备运用高能UV紫外线光束及臭氧对工业废气进行协同分解氧化反应，使工业废气物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通过排风管道排出室外。
    4）利用高能UV光束裂解工业废气中细菌的分子键，破坏细菌的核酸（DNA），再通过臭氧进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。（下图所列为工艺说明）废气分子光解氧化说明示意图。
 
 
技术原理
GY-系列恶臭气体UV高效光解废气净化设备采用的大功率高能紫外线发射管，光子能量分别为742 KJ/mol和647 KJ/mol。要裂解切断污染物质分子的分子键，就要使用发出比污染物质分子的结合能强的光子能。
表2列出了主要的化学分子的结合能。由表2可知，大多数化学物质的分子结合能比170nm及184.9nm波长紫外线的光子能量低 ,所以，本UV高效光解净化设备能分解除碳，钙，金属外的大多数化学物质。

表2 部分化学分子键的结合能

结 合

结合能(KJ/mol)

结 合

结合能(KJ/mol)

H-H

436

C-H

413

C-C

332

C-F

485

C=C

611

C-N

305

C≡C

837

C≡N

891

S-H

339

C-0

326

S-S

268

C=0（CO2）

728（803）

0=0

498

0-H

464
高分子污染物质分子键，经过高能紫外线光能的裂解及臭氧的氧化聚合作用，转变聚合成低分子无害或低害物质如H2O, CO2等。
 
臭氧产生的分子式：UVD→O2=O-+O+=O2+O- O2+O+→O3
污染物质分子裂解转化的过程为：
UVD→H2S=H++H-+S→H+O3 S+O3→ H2O＋SO42-
UVD→CS2=C+O3S-+S++O3→CO2＋SO4 2-
例：苯分子光解机理：
苯的分子结构和分子键结合能：
苯是由氢原子(1s1) 和碳原子(1s22s22px12py1)构成的
苯（benzene， C6H6)有机化合物，是组成结构最简单的芳香烃，在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。苯可燃，有毒，为IARC第一类致癌物。苯难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基，用Ph表示。因此苯也可表示为PhH。

苯与苯基
CAS号 71-43-2                沸点 353.25 K (80.1 ℃)
　　RTECS号 CY1400000
 C=C、C-C、C-H键键能分别为611kJ/mol、332kJ/mol、414kJ/mol
　　SMILES C1=CC=CC=C1            在水中的溶解度 0.18 g/ 100 ml 水
　　化学式 C6H6                    结构 平面六边形
密度 0.8786 g/mL              闪点 -10.11℃（闭杯）
熔点 278.65 K (5.5 ℃) 　     自燃温度 562.22℃
　　摩尔质量 78.11 g mol-1 
标准摩尔熵So 298 173.26 J/mol·K
标准摩尔热容 Cpo 135.69 J/mol·K (298.15 K)
根据苯物质结构特性，我们不难理解，当UV光子能量大于611 kJ/mol时（取最大键能值），苯环将被断开，形成离子状态的C- C+ C- C+ C- C+及H- H+ H- H+ H- H+ 并极易分别与臭氧发生氧化反应。苯分子（C6H6）最终裂解氧化生成为CO2及H2O。而我们UV光解净化设备所提供的的UV光子能量为647～704 kJ/mol（对应波长为184.9～170nm），裂解苯物质是轻而易举的。目前我司正在研发UV光子能量高达800 kJ/mol（波长149.5nm）的净化产品。
下表列出常见的恶臭废气化学性质及其光解氧化机理。

表3 常见的废气污染物化学性质及其物质光解氧化转换表

序号

名

称

分

子

式

分

子

量

气味特征

主要化学键

对应化学键键能KJ/mol

光化学反应最终产物

1

氨

NH3

17

强刺激气味，无色气体。

H-N

389

H2O、N2

2

硫化氢

H2S

34

有臭鸡蛋气味，无色气体

H-S

339

H2O 、SO42-

3

三甲胺

C3H9N

59

无色气体，有鱼腥恶臭

C-H、C-N

414、305

H2O 、N2、CO2

4

苯酚

C6H5OH

94

常温下为一种无色或白色晶体有特殊芳香气味

C=C、C-H

C-O

611、414、326

H2O、CO2

5

苯

C6H6

78

常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味

C=C、C-H

611、414

H2O 、CO2

6

甲苯

C7H8

92

常温下为清澈的无色液体，具有类似苯的芳香气味。

C=C、C-H、

C-C

611、414、332

H2O、CO2

7

二甲苯

C6H4(CH3)2

106

常温下为无色液体，具有类似苯的芳香气味。

C=C、C-H、

C-C

611、414、332

H2O、CO2

8

苯乙烯

C8H8

104

无色、有特殊香气的油状液体

C=C、C-C、

C-H

611、332、414

H2O、CO2

9

乙酸乙酯

C4H8O2

88

无色透明有芳香气味的液

C-H、C-O、

C=O、C-C

414、326、

728、332

H2O、CO2

10

甲硫醚

C2H6S

62

有难闻的气味

C-C、C-H、

C-S

332、414、272

H2O、CO2、SO42-

11

甲硫醇

CH4S

48

无色气体，有不愉快的气味

C-S、C-H、H-S

272、414、339

H2O、CO2、SO42-

12

二甲二硫

C2H6S2

94

淡黄色透明液体，有恶臭

S-S、H-S、S-C、C-H

268、339、268、414

H2O、CO2、SO42-

13

乙醛

C2H4O

44

无色易流动液体，有刺激性气味

C=C、C-O、

C-H

611、326、414

H2O、CO2

14

甲醇

CH3OH

32

无色有酒精气味易挥发的液体，有毒

C-H、C-O、

H-O

414、326、464

H2O、CO2

15

丙烯醛

C3H4O

56

无色或淡黄色液体，有恶臭

C=C、C-O、

C-H

611、326、414

H2O、CO2

16

苯胺

C6H5NH2

93

无色油状液体，有特殊气味

C=C、C-H、N-H、C-C

611、414、

389、332

H2O、CO2、N2

由上述分子式可见，高能紫外线光能将高分子量的恶臭化学物质，裂解为独立的、呈游离状态的污染物原子，再通过分解空气中的氧气，产生性质活跃的正负氧离子，继而生成臭氧，同时将裂解为独立的、呈游离状态的污染物原子通过臭氧的氧化反应，重新聚合成低分子的化合物如：水、二氧化碳等。
4.5性能优势
    1）高效除恶臭：能高效去除挥发性有机物（VOC）、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，以及各种恶臭味，脱臭效果大大超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放标准（GB14554-93）和1996年颁布的《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)。
    2）无需添加任何物质：只需要设置相应的排风管道和排风动力，使恶臭/工业废气通过本设备进行脱臭分解净化，无需添加任何物质参与化学反应。
    3）适应性强：GY-系列恶臭气体（工业废气）UV高效光解废气净化设备可适应高浓度，大气量，不同工业废气物质的脱臭、净化处理，可每天24小时连续工作，运行稳定可靠。
    4）运行成本低：GY-系列恶臭气体（工业废气）UV高效光解废气净化设备无任何机械动作，无噪音，无需专人管理和日常维护，只需作定期检查，本设备能耗低，设备风阻极低＜50pa,可节约大量排风动力能耗。
    5）设备占地面积小，自重轻：适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件，设备占地面积＜1平方米/处理10000m3/h风量。
    6）优质进口材料制造：防火、防腐蚀性能高，设备性能安全稳定，采用不锈钢材质，设备使用寿命在十五年以上。
    7）环保高科技专利产品：采用国际上最先进技术理念，通过专家及我公司工程技术人员长期反复的试验，开发研制出的，具有完全自主知识产权的高科技环保净化产品可彻底分解工业废气中有毒有害物质，并能达到完美的脱臭、净化效果，经分解后的工业废气，可完全达到无害化排放，不产生二次污染，同时达到高效消毒杀菌的作用。
8）防爆认证产品：设备具有安全、防爆特性，已通过国家防爆电器产品质量监督检验中心的Ex防爆合格认证（证书编号：CNEx13.0792 X），能广泛应用于采油(气)田、石油化工、制药等防爆要求高的行业。


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