CN107376801A - 一种活性自由基发生系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种活性自由基发生系统，其特征在于它包括主反应室及光源系统；所述光源系统设置在主反应室内；所述主反应室上设置有用于输入反应所需的气体及液体的进口和出气口。本发明的优越性：1、本发明设计简单，使用方便。本发明的设计步骤简单，适用范围广，任何需要活性氧自由基的系统均可使用；臭氧先通过紫外灯的照射，产生大量的活性氧自由基，提高氧化效率，有效地降低能耗，节约成本。2、本发明出气口设计的特点在于保证生成的活性氧自由基在0.1秒内与主气流管道中的气相污染物质如氮氧化物或有机挥发物等接触，并且保证链式反应后生成的自由基中间体避免受到紫外灯照射。

Description

一种活性自由基发生系统及其工作方法

(一)技术领域：

本发明涉及一种设计简单，使用方便，适用范围广，活性自由基产量大，操作安全，与传统装置相比更节能环保，成本低，适用于大量产生活性自由基的系统及其工作方法。

(二)背景技术：

目前，自由基氧化技术作为新兴处理技术，被应用于各类行业，前景广阔。在对废水废气的处理中，可在短时间内将废水或废气中的氮氧化物，有机污染物氧化成CO₂、N₂和水等无毒小分子化合物,对水中COD和细菌的去除效果明显，无二次污染。市面上的自由基发生器种类较少，普遍结构复杂，或产生自由基浓度低种类单一，氧化效果不尽如人意，仅用于杀菌消毒，或模拟大气环境浓度等。另有自由基发生装置利用电极放电产生自由基，不仅耗电量大，产生自由基不稳定，在处理易燃易爆的有机气体时，存在风险。

光催化涉及的领域非常宽，其中，过渡金属及其化合物在光催化反应中的作用，近几十年受到极大关注。它们可以改变反应物氧化态，吸收其表面其它物质，并激活。过渡金属离子对光催化氧化反应的速率影响极大，高效光催化剂满足如下条件：(1)适当的导带和价带位置，在净化污染物应用中，价带电位必须有足够的氧化性能。(2)高效的电子空穴分离能力，降低它们的复合几率。(3)可见光响应特性：低于420nm左右的紫外光能量大概只占太阳光能的4％，如何利用可见光乃至红外光能量，是决定光催化材料能否在得以大规模实际应用的先决条件。从目前的资料来看，光催化材料体系主要可以分为氧化物，硫化物，氮化物以及磷化物。最典型的主要是TiO₂及其改性材料。研究的比较多的是含Ti，Nb，Ta的氧化物或复合氧化物。利用过渡金属的光催化特性来产生自由基，也是近几年的研究热点、

根据专利检索，目前的光催化臭氧法大多数使用在污水处理领域(CN201410641843)；其次为气体污染物的净化等环保领域，以及空气的抗菌处理。在锅炉废气处理领域中，都是采用臭氧发生器来产生臭氧或双氧水对含有污染物的气体进行氧化(CN204380494U，CN201610295079.4，CN201510279052.1)。这类装置适用范围窄，废气必须与臭氧在光源照射下混合，系统本身无法产生大量的活性自由基来达到最佳的氧化效果，导致增加能耗和生产成本。本发明的活性自由基发生装置可以采用光解催化仓来分解臭氧、氯气(Cl₂)，溴蒸汽(Br₂)及可在光照条件下产生自由基的有机物，产生强氧化性的自由基来提高处理效率，节能环保，适用于任何需要大量活性自由基来进行处理的反应系统。

(三)发明内容：

本发明的目的在于提供一种活性自由基发生系统及其工作方法，它能够解决现有技术的不足，本发明可以用来分解臭氧、氯气(Cl₂)，溴蒸汽(Br₂)及可在光照条件下产生自由基的有机物，产生强氧化性的自由基来提高处理效率，也可以用于利用过渡金属催化产生自由基；本发明节能环保，适用于任何需要大量活性自由基来进行处理的反应系统。

本发明的技术方案：一种活性自由基发生系统，其特征在于它包括主反应室及光源系统；所述光源系统设置在主反应室内；所述主反应室上设置有用于输入反应所需气体的进口和出气口。

所述进口设置于主反应室下部，出气口设置于主反应室上部。

所述出气口设置有防止物质向主反应室回流的单向阀。

所述光源系统的电线通过主反应室上设置的电线出口与外部连接。

所述主反应室内安装有催化剂载体系统，催化剂载体系统设置于光源系统的外围。

所述催化剂载体系统包括催化剂载体棒和框架；所述催化剂载体棒安装在框架上，框架固定在主反应室；所述催化剂载体棒上有若干用于气体或光线通过的孔；所述催化剂载体棒上涂覆用于产生自由基的催化剂。

所述催化剂为含有过渡金属的化合物，所述过渡金属为Mn，Ru，Mo或Cu。

所述框架有一侧开口，使得催化剂载体系统可以在不影响系统内部灯具的情况下放入和移出。

所述主反应室外围包围有冷却水夹层，冷却水夹层上设置有用于冷却水循环的冷水进水口和冷水出水口。

所述主反应室上设置有排水口。

所述主反应室为一密闭的腔体，各开口处及连接处均经过密封处理。

所述主反应室配有气密配件，用于防止任何气体或液体从主反应室泄漏出来。

所述光源系统采用紫外灯系统；所述紫外灯系统的紫外灯通过固定于主反应室内底部的支撑装置安装；或者，紫外灯通过带法兰的石英管安装，所述石英管的石英法兰通过法兰锁定装置密封安装于主反应室顶部，石英管带有石英法兰的一端有能够插入紫外灯的开口，另一端封闭。

所述支撑装置的顶层和底层有支架，支架之间连接支撑杆。

所述一种活性自由基发生系统用于处理任何气体和液体的反应系统的内部或外部；放置于反应系统的内部时通过支撑结构安装；放置于反应系统的外部时通过安装支架平台安装于反应系统的管道旁。

一种上述活性自由基发生系统的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)反应所需的气体由进口进入主反应室内；或者主反应室内放置反应所需的固态物；

(2)反应所需的气体或者固态物在光源系统的光照下发生反应，产生活性自由基；

(3)主反应室内反应后产生的气态产物由出气口排出。

所述固态物包括涂覆在催化剂载体棒上的固体催化剂。

本发明的原理：1、臭氧是氧气的同素异形体，化学性质十分不稳定，其紫外光吸收波长范围是220～350nm。当紫外灯照射臭氧时，会立即产生激发态氧原子O(¹D)，此反应具有较高的反应活性。激发态氧原子O(¹D)与空气中水分子接触就会生成其它的活性氧自由基，如羟基自由基，从而触发自由基的链式反应。空气中水分子在紫外光(波长220～350nm)照射下会生成活性氧自由基，如羟基自由基。

光化学反应式如下：

O₃→O(¹D)+O₂

O₂→2O(¹D)

H₂O→H₂O₂→2OH·

所述的外部臭氧发生器利用压缩空气生产臭氧，并将臭氧传送到光解催化仓，紫外光透过石英管与进入的臭氧发生反应，将臭氧光解催化成激发态氧原子，激发态氧原子与水蒸气反应形成活性氧自由基，触发自由基的链式反应，产生的自由基及臭氧通过出口进入到反应系统内，参与反应。

2、除臭氧作为产生自由基的反应物，向装置中通入其它气体同样可产生自由基，如氯气(Cl₂)，溴蒸汽(Br₂)及可在光照条件下产生自由基的有机物等。

在光照条件下，氯气和甲烷通过自由基反应产生氯仿：

Cl₂→2Cl· (1)

Cl·+CH₄→·CH₃+HCl (2)

·CH₃+Cl₂→CH₃Cl+Cl· (3)

2Cl·→Cl₂ (4)

3、催化剂包括含有过渡金属的化合物，所述过渡金属为Mn，Ru，Mo或Cu：

(1)三联吡啶钌Ru(bpy)₃ ²⁺

Ru*(bpy)₃ ²⁺→Ru(bpy)₃ ³⁺→Ru(bpy)₃ ²⁺

Ru*(bpy)₃ ²⁺→Ru(bpy)₃ ⁺→Ru(bpy)₃ ²⁺

(2)Mo

2[Mo]⁴⁺+2O₂→2[Mo]⁵⁺+2O₂ ^·-

(3)

其中M表示金属，R表示烃基，L表示配体，X表示卤素

本发明的优越性：1、本发明设计简单，使用方便，在无需停止整个系统的情况下便可进行紫外灯与催化剂的维护和更换；不影响废气排放的速度与压力。

2、本发明的活性自由基发生装置可以用于来分解通入的臭氧、氯气(Cl₂)，溴蒸汽(Br₂)及可在光照条件下产生自由基的有机物，产生强氧化性的自由基来提高处理效率，节能环保，适用于任何需要大量活性自由基来进行处理的反应系统。以臭氧为例，臭氧是由臭氧发生器运用压缩的空气所生产的，根据需要产生的臭氧量来调整臭氧发生器的功率，本发明仅需低浓度臭氧(污染物与臭氧摩尔比为1：0.2-0.4)，这与单一使用大量臭氧做氧化剂(污染物与臭氧摩尔比为1:1.5-2)的技术相比更加经济合算。

3、本发明可利用过渡金属的光催化作用产生自由基，那些在没有催化剂条件下只产生少量自由基的物质，利用过渡金属的光催化作用产生大量自由基。

4、本发明不会影响锅炉的正常运行，不会产生任何背压，无需増加风机。如CN201310513873.8中所述：处理废气必须先经过热交换器后进入光催化区，将经过光催化器的所述废气进入臭氧氧化区；将经过臭氧氧化区的气体经过还原区，在150-200℃条件下再进行还原。相比之下，本发明作为活性氧自由基发生系统类似装置时，其设计步骤简单，适用范围广，任何需要活性氧自由基的系统均可使用；臭氧先通过紫外灯的照射，产生大量的活性氧自由基，提高氧化效率，有效地降低能耗，节约成本。

5、本发明出气口设计的特点在于保证生成的活性自由基在0.1秒内与主气流管道中的气相污染物质如氮氧化物或有机挥发物等接触，并且保证链式反应后生成的自由基中间体避免受到紫外灯照射。

(四)附图说明：

图1为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第一种实施例的示意图。

图2-1、图2-2、图2-3分别为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第一种实施例中主反应室、催化剂载体系统和紫外灯系统的示意图。

图3为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第一种实施例中主反应室的结构示意图。

图4-1、图4-2为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第一种实施例中催化剂载体系统的催化剂载体棒和框架的结构示意图。

图5-1、图5-2为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第一种实施例中紫外灯系统及其支撑装置的示意图。

图6为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第一种实施例中安装有单向阀的出气口。

图7为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第二种实施例的示意图。

图8为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第二种实施例的俯视图。

图9为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第二种实施例的主反应室上的石英法兰锁定结构示意图。

图10为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第二种实施例的石英管示意图。

图11为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第一种实施例在烟气处理系统中的安装示意图。

图12为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第一种实施例在水处理系统中的实际安装示意图。

图13为本发明所涉一种活性自由基发生系统的第二种实施例在烟气处理系统中的安装示意图。

(五)具体实施方式：

以下描述为本发明的最佳方案，该描述以详细说明本发明的设计为目的，不具有限制意义。本发明的范围通过所具有的附属权力要求来确定。

实施例1：图1为本发明一种活性自由基发生系统的一种实施例，它包括：主反应室1，内部催化剂载体系统2，安装在由催化剂载体棒和框架组成的圆柱状设计结构中，以及紫外灯系统3，包括紫外灯3.2和将每个灯固定的一个支撑装置。所述紫外灯3.2(见图5)如图及附图所示的内部部件不属于本发明，只是用于展示该实施例如何用于固定紫外灯和其它类似灯具的。本发明设计所示为圆柱状，但是它也可以被设计成正方形，或六边形，及任意其他形状，且不局限于圆柱状，正方形和六边形。本实施例包含的尺寸，长度，厚度和数量可根据实际需要而改变。

图2-1、图2-2、图2-3为本方案的三个主要部件，分别为主反应室1，催化剂载体系统2和紫外灯系统3。

图3为主反应室的结构示意图。其中自由基产生的主反应室1，由SS 316制成。主反应室1底部有可保持紫外灯系统3处于中心处的适当位置的固定装置1.1，以及有助于保持催化剂载体系统固定在紫外灯系统3的外围的另一固定装置1.2。主反应室1被冷却水夹层1.3包围，用于保持主反应室1维持在工作温度。冷却水夹层1.3有冷水进水口1.3.1和出水口1.3.2用于持续循环冷水以保持主反应室1的温度。主反应室有用于臭氧或其它气体的进口1.4，以及用于输出在反应室反应后的自由基出气口1.5。在该实施例中，共有16个均匀分布的自由基出气口1.5。这些用于释放自由基的出气口的长度可以根据实际需要做成不同长度。这些出气口1.5等距间隔放置在两个不同高度的水平位置，每个高度放置8个。出气口1.5的数量可根据实际需要改变。主反应室有9个配有气密配件的电线出口1.6，紫外灯外接线从主反应室出来时，气密配件可防止任何气体或液体从主反应室泄漏出来。电线出口及配件数量可根据紫外灯的数量匹配。气密配件由不锈钢或其它任何防腐材料制成。或者，这些电线出口也可用厚的硅橡胶配不锈钢夹固定来代替，以防止气体泄漏。所有电线穿过单个出口1.7，其配有不锈钢管用于防止电线与外部化学药品接触。主反应室1内部有密封盖1.8，带有夹子和硅树脂垫片防止气体泄露。主反应室的顶部有第二个密封盖1.9，用于防止外部紫外灯外接线漏气。主反应室1有一个排水口1.10，用于维修。主反应室1的部件由SS316或PTFE或其它任何耐腐蚀钢材及其他材料制成。

图4-1、图4-2为催化剂载体系统2，其中催化剂载体棒2.1上有一定数量的孔，用于气体或光线通过，以便反应更好的进行。载体棒2.1上涂覆用于产生自由基的催化剂，该棒可由SS 316或其它任意耐腐蚀材料制成。孔洞的数量可根据罐体的尺寸和所需自由基的浓度而改变，这些催化剂载体棒2.1借助框架2.2的固定作用，保持在固定位置。框架2.2可由SS 316或其它任意耐腐蚀材料制成。框架有一侧开口2.3，使得催化剂载体系统可以在不影响系统内部灯具的情况下放入和移出。该实施例中的催化剂载体系统2被设计成圆形，但其同样也可以根据需要被设计成其它任意形状，如正方形，六边形及其他形状，且并不局限于圆形、正方形、六边形。实施例中的催化剂载体棒2.1被设计成带孔的扁平杆，但其同样也可被制成其它任意形状，包括圆形。其同样可被网状结构或其他结构取代，包括网状结构且不局限于网状结构。并保证光线和反应气体通过，并更好的反应。

所述催化剂载体棒2.1上涂覆用于产生自由基的催化剂。所述催化剂为含有过渡金属的化合物，所述过渡金属为Mn，Ru，Mo或Cu。

图5-1、图5-2为紫外灯系统，包括支撑装置3.1和在其内部的紫外灯3.2。其中支撑装置的顶层和底层有支架3.1.1为每个杆提供支撑。两层支架通过四根支撑杆3.1.2固定在一起。支撑装置3.1的基座和主反应室1固定装置1.1配合，使得紫外灯系统固定在主反应室中心位置。支撑装置3.1由SS 316或其他任何耐腐蚀耐热材料制成。该实施例支撑装置被设计成环形，同样可根据需要被设计成其它任何形状，如方形，六边形，及其他形状。

图6.展示了本实施例的主反应室的多个出气口示意图，其中在每个出口1.5上固定有一个单向阀1.5.1。单向阀1.5.1由不锈钢和聚四氟乙烯制成，材质不限于以上两种，也可以由其他的抗腐蚀材料制成。单向阀1.5.1可以防止通过出气口1.5倒流的任何液体或气体进入到主反应室1，同时也使得本发明可以用于浸入水和其他液体下的任何自由基生成实验。

图11展示了本实施例主反应室1在烟气处理或其他气体处理反应罐8内的位置示意图。臭氧或其他用于产生自由基的气体从进口1.4进入，借助主反应室1内的光源照射和定制的催化剂，产生活性自由基。产生的活性自由基从主反应室上的多个出气口1.5输出，和从烟气输送管8.1进入的气体立刻发生反应。多个出口(在该设计中显示16个)帮助自由基与待处理的气体彻底混合，可以根据需要与水或任何其他喷淋液体立即反应。在本实施例中，形成的自由基从与要处理的气体流9相对的45度角方向10的多个出口1.5出来，这样可以立即与气体充分混合。该混合可以在任何方向上进行，包括但不限于与待处理的气体和/或液体的流动相反的45,90,180度方向，或者可根据需要在相同的方向上进行。支撑结构11帮助将主反应室1放置在反应罐8内的所需高度。电线由电线出口进入用于保护电线免受腐蚀的电线管7。

图12展示了本实施例主反应室1在支撑结构11的帮助下浸入水处理罐12的水12.1中的示意图。用于产生自由基的臭氧或其他任何的气体从进口1.4进入，在主反应室1中产生自由基后，从多个出口1.5进入到水处理罐12内，立即与周围的液体混合发生反应。在出口1.5上均装有单向阀以防止液体回流至主反应室1。电线由电线出口进入用于保护电线免受腐蚀的电线管7。因此，本设计方案也可以用于废水处理或任何其他液体处理。

实施例2：图7为本发明一种活性自由基发生系统的第2种实施例。该紫外灯3.2放于石英管3.3内，石英管3.3安装于主反应室1内，用于在反应室内激发产生自由基。石英管3.3由可以100％透过紫外光的石英制成，以确保光照达到最大效果。本发明底部有进口1.4，该进口用于自由基产生反应所需的臭氧或其他的气体。在主反应室1顶部有一个出气口1.5，该出口用于释放反应产生的自由基和气体。该方案设计显示了一个出口，但是根据要求可以设计多个出口。该出口有一个内联的单向阀1.5.1，以防止气体或液体回流。图7还展示了顶部的保护盖1.11，其用于保护电线不受天气的影响，并能起到防水的作用。该保护盖1.11使用标准的法兰锁定结构1.12，使用5mm厚的耐腐蚀硅树脂垫片密封于主反应室上。该顶部保护盖1.11具有一个电线穿过的单个出口1.7，用于将紫外灯的线集中穿过不锈钢管，来保护其不受刺激性化学品和天气的影响。本实施例的主反应室1，顶盖1.11和所有的连接管均由SS316制成，也可以由聚四氟乙烯(PTFE)和其他的耐腐蚀材料制成。本实施例是圆形的，它也可以被设计成正方形、六边形或其他的任意形状。本实施例所包括的部件的尺寸、长度、厚度和数量均可以根据实际情况和需要进行调整。

图8展示了本发明第二种实施例的俯视图，其展示了石英管通过法兰锁定装置3.4安装在主反应室1内，以保证整个系统的气密性。石英管3.3有一个封闭端3.3.1和开口端3.3.2。在开口端3.3.2处有一个10mm的石英法兰3.3.3用玻璃焊接，在不锈钢法兰锁定装置3.4的帮助下达到密封锁闭的效果。紫外灯3.2方便简单的插入到石英管的开口端3.3.2处。保护盖1.11通过法兰锁定结构1.12与主反应室1连接。

图9展示了石英法兰的锁闭结构的细节，在石英法兰3.3.3的上下使用10mm厚的硅树脂垫片3.5，通过标准法兰锁闭结构达到密封效果。为此将下方的不锈钢法兰3.4.1(螺栓已焊接在上面)完全焊接在主反应室1的顶部1.13，然后放置硅树脂垫片3.5，小心的插入石英管3.3，放好第二个垫片3.5。第二个法兰3.4.2中心有一个足够大的，能将紫外灯3.2穿过的孔，然后通过螺母3.4.3将整个系统锁闭。该锁闭系统能够保证系统的良好气密性。

图10展示了紫外灯透明石英管的细节，其包含封闭端3.3.1和和插入紫外灯的开口端3.3.2，该端连接有石英法兰3.3.3，通过不锈钢法兰3.4.1和3.4.2将其固定在主反应室1上。

所述的紫外灯系统垂直固定于主反应室顶部，石英管用于保护紫外灯不受侵蚀，而且便于紫外灯的后期更换和维护。

图13展示了本实施例的主反应室1，在支架平台4的帮助下，与外部烟气输送管5连接，用于处理烟气的示意图。臭氧或其他用于产生自由基的气体从进口1.4，进入主反应室1在内部紫外灯的照射下产生自由基，从出气口1.5进入烟气输送管道5，并与通过的反应气体6迅速混合发生反应。同样的，该系统可以根据需要直接连接到反应罐的外部。保护盖1.11可以保护用电设备和灯不受天气和腐蚀性化学药品的影响。主反应室1附近的电线从电线出口进入电线管7并穿过，以保护其不被腐蚀。

图1，图6和图7所展示的两种实施例可以被调整用于反应罐内部或系统外部用于处理气体和任何液体，如图11，图12，图13所示，因为两种设计方案都是防水的。

两种方案在系统中的作用并无差别，都可以产生大量的满足试验要求的活性自由基，只是放置位置不同，可根据实际的试验需求来进行选择或同时使用。

Claims (17)

1.一种活性自由基发生系统，其特征在于它包括主反应室及光源系统；所述光源系统设置在主反应室内；所述主反应室上设置有用于输入反应所需气体的进口和出气口。

2.根据权利要求1所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述进口设置于主反应室下部，出气口设置于主反应室上部。

3.根据权利要求1所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述出气口设置有防止物质向主反应室回流的单向阀。

4.根据权利要求1所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述光源系统的电线通过主反应室上设置的电线出口与外部连接。

5.根据权利要求1所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述主反应室内安装有催化剂载体系统，催化剂载体系统设置于光源系统的外围。

6.根据权利要求5所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述催化剂载体系统包括催化剂载体棒和框架；所述催化剂载体棒安装在框架上，框架固定在主反应室；所述催化剂载体棒上有若干用于气体或光线通过的孔；所述催化剂载体棒上涂覆用于产生自由基的催化剂。

7.根据权利要求6所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述催化剂为含有过渡金属的化合物，所述过渡金属为Mn，Ru，Mo或Cu。

8.根据权利要求6所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述框架有一侧开口，使得催化剂载体系统可以在不影响系统内部灯具的情况下放入和移出。

9.根据权利要求1所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述主反应室外围包围有冷却水夹层，冷却水夹层上设置有用于冷却水循环的冷水进水口和冷水出水口。

10.根据权利要求1所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述主反应室上设置有排水口。

11.根据权利要求1所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述主反应室为一密闭的腔体，各开口处及连接处均经过密封处理。

12.根据权利要求1所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述主反应室配有气密配件，用于防止任何气体或液体从主反应室泄漏出来。

13.根据权利要求1所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述光源系统采用紫外灯系统；所述紫外灯系统的紫外灯通过固定于主反应室内底部的支撑装置安装；或者，紫外灯通过带法兰的石英管安装，所述石英管的石英法兰通过法兰锁定装置密封安装于主反应室顶部，石英管带有石英法兰的一端有能够插入紫外灯的开口，另一端封闭。

14.根据权利要求13所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述支撑装置的顶层和底层有支架，支架之间连接支撑杆。

15.根据权利要求1至14任一项所述一种活性自由基发生系统，其特征在于所述一种活性自由基发生系统用于处理任何气体和液体的反应系统的内部或外部；放置于反应系统的内部时通过支撑结构安装；放置于反应系统的外部时通过安装支架平台安装于反应系统的管道旁。

16.一种权利要求1所述活性自由基发生系统的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)反应所需的气体由进口进入主反应室内；或者主反应室内放置反应所需的固态物；

(2)反应所需的气体或者固态物在光源系统的光照下发生反应，产生活性自由基；

(3)主反应室内反应后产生的气态产物由出气口排出。

17.根据权利要求16所述一种活性自由基发生系统的工作方法，其特征在于所述固态物包括涂覆在催化剂载体棒上的固体催化剂。