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四紫外光消除VOCs和惡臭
從前面的分析可知，當紫外光照射VOCs時，如果紫外光波長在240 nm以上，那么無法激發(fā)氧氣生成臭氧，但能激發(fā)鍵能較低的C-N和C-S鍵，也可以使之解離。但是紫外光波長小于240 nm時，不但能激發(fā)氧氣生成臭氧，還能對鍵能較高的化學鍵起到激發(fā)和解離作用。如果化學鍵得到激發(fā)，那么有機物分子變的更為活潑，使得容易進一步氧化。
當前紫外光在VOCs和惡臭消除領域有著廣泛的應用，與UV光相關技術有UV光解氧化技術光催化技術臭氧氧化技術，具體如下：
1. 光催化技術
光催化劑是在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進化學反應的物質。光催化劑是利用光能轉換成為化學反應所需的能量，來產生催化作用，使周圍之氧氣及水分子激發(fā)成極具氧化力的 OH- 及 O2- 自由負離子。幾乎可分解所有對人體和環(huán)境有害的有機物質。目前效果較好的是二氧化鈦（TiO2）光催化劑，TiO2光催化劑只能在紫外光照下有效，可見光是無效的。光催化技術的關鍵點是必須有高性能的光催化劑。據(jù)我所知光催化的反應效率（速度）相對比較低。玻璃的自清潔就是利用光催化的原理。
2. 臭氧氧化技術
由于在240nm以下紫外光能夠產生臭氧，在此有必要解釋一下臭氧。臭氧（O3）是一個非常強的氧化劑，能在短時間內將空氣中的浮游細菌消滅，分解毒氣VOCs，去除惡臭。因此臭氧可用于凈化空氣飲用水，殺菌，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧也能與VOCs反應，將VOCs氧化成無毒無害的CO2和H2O。
3．UV光解技術
UV光解技術作為消除VOCs和惡臭目前比較流行的技術，特別在處理低濃度VOCs方面有很多的應用。在網(wǎng)絡上可以看到許多環(huán)保產品宣傳都用UV光解氧化這個名字。然而，從“UV光解”這個名字，讓人的感覺是紫外光來解離有機物直接把VOCs破壞了。實際中應用中，都是采用簡單的185和254nm的紫外燈管。根據(jù)前面介紹，我們很容易想到，只要有185nm的紫外線，就會有臭氧產生。臭氧具有非常強的氧化性，它能和所有有機物反應，破壞有機物分子，如果有足夠的臭氧，最終可以將有機物氧化到二氧化碳和水。當然，紫外光也能夠破壞有機物，但是這些有機物碎片能否與氧氣反應不得而知。破壞有機物并不等于把有機物轉換為無害的二氧化碳和水，如果僅僅把大分子打碎變成小分子，那么VOCs依然存在。這些有機物碎片估計不能與氧氣反應，如果能與氧氣反應，那么就不需要光催化技術了。因此，我認為，所謂UV光解（氧化）技術如果沒有光催化劑的配合，其實就是臭氧氧化技術。
對于UV光解技術的脫臭，由于惡臭物質一般含有N和S的有機物，而有機物中的C-N鍵和C-S鍵的鍵能較低，很容易和臭氧也很容易被UV光解離，只要破壞了有機物中的C-N鍵和C-S鍵，那么臭味將大大降低或消失。這也許是我們經(jīng)常聽到的UV光解對惡臭效果較好的原因。
如果UV光解設備，沒有配備光催化劑，假設只通過臭氧來氧化VOCs。以為例，假設濃度為10ppm（41mg/m3），風量為10000 m3/h。通常來說臭氧中只有一個活性氧[O]，如果按照如下化學計量反應：
C7H8() +18O3=7CO2+H2O+8O2
假設臭氧全部利用，不發(fā)生逃逸。那么10 ppm，需要180 ppm的臭氧（O3），即385 mg/m3。
一個做UV光管的老總前幾天告訴我，185 nm的UV光管，每瓦每分鐘產生0.1mg臭氧，也就是每瓦每小時產生6 mg臭氧。即1 m3/h氣體需要配置64W功率的UV光管（假設出生臭氧是線性的）。如果處理1000m3/h，需要64KW的光管，這樣的能量消耗已經(jīng)非常大了。如果采用電暈放電法臭氧發(fā)生器，文獻上查到的數(shù)據(jù)是1000g臭氧耗能7500W，是1 m3/h需要那么2.9W，1000 m3/h只需要2.9KW。也就是說，如果僅僅利用了UV光的臭氧，那么效率是非常低下的。
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