根据半导体的电子结构,当半导体(光催化剂)吸收一个能量大于其带隙能(Eg)的光子时,电子(e-)会从充满的价带跃迁到空的导带,而在价带留下带正电的空穴(h+)。价带空穴具有强氧化性,而导带电子具有强还原性,它们可以直接与反应物作用,还可以与吸附在光催化剂上的其他电子给体和受体反应。纳米光催化是利用TiO2作为催化剂的光催化过程,反应条件温和,光解迅速,产物为CO2和H2O或其他的离子如 NO3-、PO43-、Cl-等,而且适用范围广,包括烃、醇、醛、酮、氨等有机物,都能通过TiO2光催化清除。其机理主要是光催化剂二氧化钛吸收光子,与表面的水反应产生羟基自由基(&8226OH)和活性氧物质(&8226O,H2O2),其中羟基自由基(&8226OH)是光催化反应的一种主要的活性物质,对光催化氧化起决定作用。羟基自由基具有120kJ/mol的反应能,高于有机物中的各类化学键能,如:C-C(83kJ/mol),C-H(99 kJ/mol),C-N(73kJ/mol),C-O (84kJ/mol),H-O (111kJ/mol),N-H(93 kJ/mol),因而能迅速有效地分解挥发性有机物和构成细菌的有机物,再加上其它活性氧物质(&8226O,H2O2)的协同作用,其杀菌效果更为迅速。
TiO2的带隙能Eg3.2eV,只有波长小于380nm的紫外光才能激发TiO2产生导带电子和价带空穴,导致VOCs的氧化分解。光催化剂 TiO2反应效率很高,但颗粒微小而极易流失,因此将 TiO2 固定在活性炭载体上解决其分离回收问题。喷漆废气分为两大部分,一部分是前面的颗粒物,另一部分是有机废气。喷漆废气含有苯系物和其它的颗粒物。在喷漆废气处理时,首先要把颗粒物处理掉后才可以处理废气,否则,喷漆颗粒物附着在废气处理设备上,会影响废气的处理效果。目前喷漆行业针对颗粒物的处理方式有干式处理和湿式处理。
湿式处理方式
湿式处理方式有无泵水帘和喷淋塔。主要通过水的吸附洗涤作用将颗粒物进行处理.一次性投资较少,但需定期维护,容易造成二次污染—水污染。
干式处理方式
干式处理方式分为滤筒、滤袋两种方式。滤袋,在漆雾处理上成本比较低,耗材需要频繁更换。一次性投入比较少,但是运营成本高。滤筒目前使用的很少。
喷漆废气处理方式有三种:低温等离子、光氧和活性炭,尤其采用三种设备组合应用后的废气处理效果较好。
等离子设备zui大的优点是运行成本低,处理。缺点是安全性差,设备维护要求高。
光氧设备zui大的优点是除臭除味效果非常好,但是内解性远远不如等离子,而且能耗稍大。
活性炭设备内填充的活性炭有两种:颗粒、蜂窝。活性炭zui大的优点是废气处理效果好,范围广,缺点是需定期更换活性炭,维护成本高,且容易造成二次污染。
一般废气处理采用组合的方式是比较好的,废气处理效果会成倍的增长。
*、要了解当地的排放标准,因为每个地区,甚至一个地区不同区域的标准都是不一样的。
第二、要了解当地环保局的治理思路。
因为各地环保局环境监测部门在废气监测方面的知识和相关经验不足,所以当上级领导、督查组下来检查时,常用的办法就是关停。当地环保局与4S店的思路,无非让你上活性炭,上光氧的或者其他方式,但是并不知道这个方式会带来什么样的后果。个人感觉在北京、上海环保做法相对比较好,他们做的更多是引导达到zui低的运行成本。
第三、废气处理方式的选择要根据生产量。
喷漆四五个小时,三四个小时的烘烤,八九个小时工作。可以采用等离子或者光氧,但是不要选择活性炭,因为量很大,采用活性炭就饱和了。如果喷两次车,一个礼拜喷两台车,就使用活性炭,一年换一次,费用就没有那么高了。而具体应选用哪种废气处理设备,还要根据当地的标准及具体情况综合选择。