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uv光解燈管與等離子管的結(jié)合會有什么樣的反應(yīng)
閱讀：294 發(fā)布時間：2019-10-19UV紫外線光解和等離子技術(shù)是現(xiàn)今應(yīng)用于有機廢氣降解常用的兩種方法。采用這兩種辦法，都能將廢氣中的有機成份，分解為無害的水及二氧化碳，并預(yù)防了二次污染。但這兩種方法，仍各有優(yōu)缺點。
UV光解是利用特殊的低壓紫外燈管能同時發(fā)射出185nm紫外線和254nm紫外線的雙光譜特性。燈管發(fā)射出的185nm紫外線，能觸發(fā)空氣中的O2（氧），轉(zhuǎn)化為O3（臭氧）。臭氧具有很強的氧化能力，其與廢氣中的碳氫化合物（如苯類、烴類、醇類、脂類等）充分混合接觸后，在燈管發(fā)射出的254nm紫外線的照射催化條件下，能將這些有害污染物，直接氧化分解為水和二氧化碳。由此可見，紫外燈管發(fā)射出的185nm紫外線，起到了提供氧化反應(yīng)物的作用；而燈管發(fā)射出的254nm紫外線，起到了提供光解反應(yīng)順利進行的必要反應(yīng)條件的作用。但紫外燈管的臭氧產(chǎn)生能力較低，如現(xiàn)在使用為普遍的150W U形臭氧紫外線燈管，在氧氣充足的條件下，每小時的臭氧產(chǎn)生量約為900mg左右，即其單位功率每小時的臭氧產(chǎn)生量僅為6mg/w。而臭氧作為光解反應(yīng)中的一種主要的反應(yīng)物質(zhì)，其產(chǎn)生量的多少，直接影響著處理效果的好壞。
等離子技術(shù)，是利用高壓的電場，使空氣中的O2電離產(chǎn)生O3，其臭氧產(chǎn)生效率要比紫外燈管高很多。如佛山君睿光電公司生產(chǎn)的60W石英真空等離子管，其每小時的臭氧產(chǎn)生量約為6000mg左右，即其單位功率每小時的臭氧產(chǎn)生量為100mg/w，是紫外燈管單位功率臭氧產(chǎn)生量的16倍。但等離子管幾乎不發(fā)射出紫外線。缺少了紫外線的催化作用，在單純采用等離子工藝的廢氣處理裝置中，臭氧與有機廢氣的反應(yīng)變得緩慢困難，同樣制約了設(shè)備的處理效能。
因此，我們嘗試將這兩種處理方案結(jié)合起來。將等離子裝置布置在光解設(shè)備的前段，離子裝置產(chǎn)生的O3與有機廢氣混合后，流經(jīng)紫外線燈管。紫外線燈管能進一步地觸發(fā)O3的生成，同時在燈管254nm紫外線的催化作用下，O3與有機物的反應(yīng)效能大幅提升，從而取得理想的處理效果。由于等離子裝置較紫外燈管高得多的臭氧產(chǎn)生效能，使得設(shè)備的功耗隨之降低，節(jié)能*?，F(xiàn)有等離子技術(shù)常見的有非真空型及真空型兩類。
非真空型等離子發(fā)生器主要為板式和蜂窩式兩種，它們所需的工作電壓很高，約1.5~1.8萬伏，因而對系統(tǒng)的絕緣要求很高。且工作過程中產(chǎn)生的電弧較大，且直接暴露在空氣中，當(dāng)應(yīng)用于含有易燃性氣體的廢氣處理工藝中時，存在很大的火災(zāi)隱患。
而現(xiàn)有的真空型等離子管都是使用軟料玻璃制作，其優(yōu)點是：1、所需的工作電壓大幅降低，約為2-3千伏，因而對系統(tǒng)的絕緣要求大幅降低，由高壓電火花引燃氣體的可能性也隨之降低；2、所產(chǎn)生的電弧絕大部分被封閉于真空管內(nèi)，更使得引起火災(zāi)的可能性大幅下降。但其缺點是軟料玻璃在工作環(huán)境溫度變化較大的條件下，很容易產(chǎn)生裂紋，而使管內(nèi)的真空條件遭到破壞，使其無法繼續(xù)工作。其穩(wěn)定性能很差，壽命短，限制了它在生產(chǎn)中的實際應(yīng)用。
現(xiàn)在有些公司新研制的石英真空等離子管，以石英作為管壁材料，除具備現(xiàn)在普通玻璃真空型等離子管的優(yōu)點外，因其石英管壁具有*的抗溫度變化而不破裂的性能，并采用不銹鋼網(wǎng)代替原來的鋁網(wǎng)，使得這種新型的等離子管能耐受更嚴酷的工作環(huán)境，延長了其使用壽命，保證了工作的穩(wěn)定性。同時由于管壁不易破裂，也消除了由于管壁破裂，電弧外泄而形成的火災(zāi)隱患，使用更加安全。專門設(shè)計配套的等離子電源，也使得離子管的性能得到提升，臭氧產(chǎn)生率有了可靠的保障。
新設(shè)計的管頭使用硅膠材料制作，較現(xiàn)玻璃等離子管經(jīng)常采用的塑料管頭，具有更好的耐腐蝕性能。管頭上的法蘭結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得安裝也更為方便。
新的石英等離子管的密封，使用工字形夾封結(jié)構(gòu)，而不是現(xiàn)今軟料玻璃工藝中采用的環(huán)封結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)更加堅固，不易破碎。離子管的長度被設(shè)計為81CM，與150W的U形光解燈管等長，因而可被方便地設(shè)計安裝到現(xiàn)有的光解設(shè)備中。
我們一般建議可將原光解設(shè)備中紫外燈管數(shù)量的15%-20%，以一只60W石英真空等離子管替代2只150W臭氧紫外線燈管的比例進行替換。如原使用100只150W臭氧燈管的光解系統(tǒng)，我們建議可將其中的20只臭氧燈管，以10只60W等離子管替代。這樣系統(tǒng)的總功率將由原來的約18000W（燈管功率150W+鎮(zhèn)流器功耗30W），降為15060W（離子管功率60W+電源功耗6W），而系統(tǒng)的臭氧產(chǎn)生量卻將由原來的90000mg/h，提升為132000mg/h。這樣系統(tǒng)的能耗將降低約20%，而臭氧產(chǎn)生量反提升約45%?？梢娂忍嵘颂幚淼男Ч?，又能節(jié)約能源，同時也降低了設(shè)備造價。