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废气处理UV灯之紫外线波长原理
山东保蓝环保工程有限公司   2016-03-04 09:09
紫外线废气处理灯、污水处理灯(UV灯)实际上是属于一种低压汞灯,和普通日光灯一样,利用低压汞蒸汽被激发后发射紫外线。不同的是日光灯的灯管采用的是普通玻璃,253.7nm及更短的紫外线不能透出来,只能被灯管内壁的荧光粉吸收后激发出可见光。如果改变荧光粉的成分和比例,它就可以发出我们通常所见的不同颜色的光。一般杀菌灯的灯管都采用石英玻璃制作,因为石英玻璃对紫外线各波段都有很高的透过率,达80%-90%,是做废气处理灯和污水处理灯的最佳材料。
石英玻璃与普通玻璃在性能上有很大的差别,主要是热膨胀系数不同,一般不能封接铝盖灯头,所以废气处理灯、污水处理灯的灯头材质多采用胶木、塑料或陶瓷。
紫外线光在水银放电管中产生:悬浮着水银蒸汽这种惰性气体,包含两个电极和绝缘器的一根石英管。水银在254纳米,310纳米和366纳米处达到最高点,产生在200 和400纳米之间的辐射。石英切断较低的波长,不传送任何低于230纳米的辐射。
根据生物效应的不同,将紫外线按照波长划分为四个波段:
UVA波段,波长320~400nm,又称为长波黑斑效应紫外线 。它有很强的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线 有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面,UVA可以直达 肌肤的真皮层,破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维,将我们的皮肤晒黑。360nm波长的UVA紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线,可制作诱虫灯。300-420nm波长的UVA紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管,仅辐射出以365nm为中心的近紫外光,可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。
UVB波段,波长275~320nm,又称为中波红斑效应紫外线 。中等穿透力,它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收,只有不足2%能到达地球表面,在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用,能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成,但长期或过量照射会令皮肤晒黑,并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃(不透过254nm以下的光)和峰值在300nm附近的荧光粉制成。
UVC波段,波长200~275nm,又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱,无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大,短时间照射即可灼伤皮肤,长期或高强度照射还会造成皮肤癌。
UVD波段,波长小于200~10nm,又称为真空紫外线。
低压汞灯是利用较低汞蒸汽压(<10-2Pa)被激化而发出紫外光,其发光谱线主要有两条:一条是253.7nm波长;另一条是185nm波长,这两条都是肉眼看不见的紫外线。
细菌中的脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)和核蛋白的吸收紫外线的最强峰在254~257nm。细菌吸收紫外线后,引起DNA链断裂,造成核酸和蛋白的交联破裂,杀灭核酸的生物活性,致细菌死亡。 紫外线对常见细菌病毒的杀菌效率(辐射强度:30000μW/cm2),185nm高能高臭氧UV紫外线光束裂解恶臭气体分子键及细菌分子键,同时分解空气中的氧分子产生游离氧,进而产生臭氧。
废气处理技术中心废气处理紫外线灯即是利用紫外线真空波185nm波长,原理如下:
1、利用的高能高臭氧UV紫外线光束照射恶臭气体,裂解恶臭气体如:氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的分子链结构,使有机或无机高分子恶臭化合物分子链,在高能紫外线光束照射下,降解转变成低分子化合物,如CO2、H2O等。
2、利用高能UV光束裂解恶臭气体中细菌的分子键,破坏细菌的核酸(DNA),再通过臭氧进行氧化反应,彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。
3、利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。
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