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本文立足于我国目前H2S污染的现状,采用P25纳米TiO2作为光催化剂氧化H2S,意图开发一种适合实际工艺应用的光催化反应器,探讨实验条件对H2S去除率的。在气相光催化器理论研究基础上,设计符合实际应用的光催化除臭装置上,进行H2S气体净化,与传统的脱硫技术相比,光催化氧化脱硫技术具有能耗低,反应条件温和,操作方便,占地面积小等特点。
选用海绵和铝网为载体,通过P25分散实验,确定分散效果稍佳的负载情况,然后剪裁小块海绵,研究了海绵负载TiO2催化剂负载过程中,浸泡时间、干燥温度、负载次数对负载均匀性和饱和的影响,在上述最优条件下负载用于实际光催化除臭的海绵,通过16次的负载达到饱和,负载均匀。
在H2S影响因素的实验中,先通过仪表校准,气密性实验,保证实验数据准确,然后开始空白实验吸附平衡实验,确定纯粹紫外光无光催化模块,和只有光催化模块五紫外光情况下,只有微弱降解效果,对实验影响很小,吸附平衡时间10min,研究自制光催化反应器中,迸气风量,迸气浓度,温湿度,紫外灯情况对光催化降解H2S的影响,得出最优紫外灯组合为1,2,4排灯和第2排紫外灯灯;最好风量维持在100-120m3/h,初始浓度控制在1-2.2ppm之间,湿度在64-70%,温度在26℃左右。
本文重点对进气浓度和进气风量的影响进行了讨论,进气浓度固定,温湿度近似相同,随着风量增大,去除率先增大后减小,在110-120m3/h到达最大;固定风量,随着初始浓度增加,处理效率先增加后减小,因为H2S浓度比较低时,光催化剂在光照下产生的电子和空穴较多,低进气浓度下电子空穴容易复合,所以对于低进气浓度去除率低,随着浓度增加,H2S达到饱和状态,部分H2S吸附在催化剂表面,使光催化效率降低。风量低于135m3/h一般在1.7-2.0ppm之间到达最大值;随着天数的延迟,处理率下降,对于风量低于120m3/h以内,90天内的去除率下降10%左右,对于风量高于150m3/h,处理效率有18%下降,说明光催化剂在逐步消耗;温湿度影响相比前面不是很明显,并非主要的影响因素,得出最优运行的工艺条件为:运行开启ABD排紫外灯,风量维持在100-120m3/h,初始浓度控制在1-2.2ppm之间,湿度在64-70%,温度在26℃处理下最好,达到96%左右。