設備技術原理

一．廢氣首先經過光催化區域：

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催化劑化學性質穩定，氧化還原性強，成本低，不存在吸附飽和現象，使用壽命長。

TiO2 的光催化機理：

    半導體的能帶結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，它們之間的區域稱為禁帶。禁帶是一個不連續區域。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)就會被激發到導帶上，價帶生成空穴(h+)，從而在半導體表面產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到導帶上去，從而分別在價帶和導帶上產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，可以氧化已經羥化的反應產物，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，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，大體要經歷紫外線光解、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；從結構空間上講，污染物依次經過光觸媒催化區、紫外燈光解區、光觸媒催化區、氧化區，設計停留時間1.5s，雙層催化劑結構不但保證了催化比表面積；同時發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，這種現象就是吸附現象。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，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。