论文部分内容阅读
针对目前国内外采用光催化氧化法处理甲醛效率不高的现状,本文基于课题组前期的实验研究,将光催化和臭氧氧化技术二者联合,以多孔泡沫镍网载体负载纳米二氧化钛为光催化剂,研究甲醛气体的降解.本文首先研究了光催化氧化和臭氧氧化工艺静态处理甲醛废气.实验结果表明,在甲醛初始浓度(2500 mg/m<3>)较高的条件下,对于不同掺铁比二氧化钛催化剂降解甲醛相互比较,纯二氧化钛的效果最佳;在体系相对湿度为30％左右,反应120min,甲醛降解率最高,可达80％.在初始浓度相对较低时(600~2500mg/m<3>)范围内,进行光催化降解反应30min,其降解率可达70.3％.研究表明,随着甲醛初始浓度的增大,单位催化剂上去除负荷甲醛的光催化去除负荷先增大后减小,在反应时间为30min时,甲醛初始浓度为2000mg/m<3>时,去除负荷最大,达到5.55×10<-6>mg/g.光催化和臭氧氧化联合降解甲醛,甲醛降解率随着臭氧量的增大而升高,甲醛几乎完全降解.本文又研究了用光催化氧化和光催化臭氧氧化工艺动态处理甲醛废气,其实验结果表明,在甲醛初始浓度为1mg/m<3>~10mg/m<3>范围内,低的甲醛初始浓度有利于甲醛的降解;在相对湿度30％~50％范围内,甲醛降解效率较好,相对湿度在35％时的甲醛降解率高于其他相对湿度下的降解率,可达100％;延长停留时间,甲醛去除效率增高.采用光催化臭氧氧化工艺时,臭氧同有机物发生直接反应或是间接反应,臭氧的直接反应具有较强的选择性,一般是进攻具有双键的有机物;间接反应是臭氧分解产生·OH或是臭氧在UV、H<,2>O<,2>等协同作用下产生·OH,·OH再氧化有机物.在通入臭氧量为47~141mg/m<3>范围内,甲醛的降解率随臭氧量的增大而升高,可达94％.在该条件下,同光催化氧化工艺相比,甲醛的初始浓度和体系相对湿度对甲醛的光催化臭氧化的效率影响明显减小.甲醛的初始浓度较低时,有相当高的降解率,可以达到100％;在相当宽的相对湿度(20％~70％)范围内,甲醛降解效率明显高于同条件下光催化氧化降解甲醛.本文研究对比了光催化和光催化臭氧化两种不同工艺对降解甲醛的影响,其结果明显表明,光催化臭氧氧化联合工艺对甲醛的降解效果明显优于光催化氧化.