真空紫外线TiO2光催化处理含甲苯废气的研究

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挥发性有机污染物已经严重影响到人的健康,其中很多化合物会引起室内空气综合症,包括粘膜刺激,头痛和疲劳,并有一系列的致癌物质,例如甲醛、丙烯醛等。当前数以百万的人们受到了挥发性有机污染物的影响并且造成了每年数亿美元的经济损失(WHO,1989;USEPA,1990,环境卫生健康评估办公室,2007)。许多经济有效的去除挥发性有机污染物的技术被广泛的研究,其中光催化氧化法是90年代以后发展起来的处理挥发性有机废气的新方法、但目前还基本处于试验研究阶段。相较于其他的处理方法,光催化氧化法具有工艺简单、成本低、能耗低等特点,对低浓度的VOCs有很好的去除效果。本文在一般的光催化法中加入波长更短、能量更强的真空紫外线(VUV)光源,以甲苯为处理对象,采用管式反应器,使用负载纳米TiO2的玻璃珠和γ-Al2O3小球为填料,对真空紫外线光催化法去除甲苯作了简要的实验研究,通过改变反应器的运行条件,研究了入口浓度、停留时间、相对湿度等因素对甲苯去除率的影响。实验结果表明,加入真空紫外线(VUV)光源、延长停留时间和较低的入口浓度,能够有效提高对甲苯的去除率;相对湿度在45%-60%间,气体停留时间25s,甲苯入口浓度60mg/m3时,甲苯的去除率最高达到69%;加入负载纳米TiO2的γ-Al2O3小球构建的吸附—光催化二元体系对甲苯的去除效果更好,对入口浓度变化的适应性较强,当甲苯入口浓度由400mg/m3升高至800mg/m3,其对甲苯的去除率由42%降低至34%,而以玻璃珠为载体时,同条件下对甲苯的去除率则由37%降至18%,并且使用真空紫外线光催化可以降低VUV光源产生的臭氧的浓度。
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