[發明專利]一種集成空氣凈化方法

無效

• 申請號: 200610167759.4
• 申請日: 2006-12-21
• 公開（公告）號: CN101204589A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 史喜成;白書培;張忠良;王東輝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63971部隊
• 主分類號: A61L9/014
• 分類號: A61L9/014;A61L9/22;A61L101/04
• 代理公司: 中國人民解放軍防化研究院專利服務中心
• 代理人: 劉永盛;林英

技術領域

本發明屬于環保領域，涉及一種可以有效消除中、低濃度氣態污染物以及微生物的集成式空氣凈化技術。該技術可用來改善室內空氣質量，特別是密閉和半密閉空間的空氣質量，同時也是解決中小型化工廠、制藥廠、造紙廠以及其它企業氣態污染物排放的一種有效方法。

背景技術

隨著科技的進步和人類文明的發展，人類賴以生存的大氣質量卻在下降，尤其是室內空氣污染還在日益加劇。室內空氣污染主要是有害難降解有機化合物污染和微生物污染，其來源主要有油漆、膠粘劑、地毯、織物、化妝品、防蛀劑、空氣清新劑、干洗的衣物等，比較常見且危害較大的有人造板材中揮發出的甲醛、家具中揮發出的溶劑甲苯、地墊中揮發的氯乙烯等。目前，室內空氣中已檢出350種不同的揮發性有機化合物，種類有脂肪烴、鹵代烴、芳香烴、醇、醛、酮、酯等，其中主要的污染物為甲醛、苯、甲苯、氟里昂類化合物、氯仿等。這些污染會導致多種疾病，如白血病、癌癥等。因此，如何創造一個清潔的人居綠色環境是關系到廣大人民群眾身體健康甚至生命安全的頭等大事。

另外，在某些密閉或者半密閉空間，如太空艙、大型機房、潛艇、人防工事、地鐵、地下工事等等中，與外界的通風受到嚴格限制或根本不可能通風。人員的生理活動、設備和機器的運行、各種建筑材料、裝飾材料以及設備材料本身的釋放、甚至烹調做飯，都會產生大量的有害氣體。室內化學污染物對人體健康產生危害，即使低濃度的VOCs亦會導致急慢性病的發生，比如苯、甲醛、三氯乙烷、三氯乙烯、多氯聯苯(PCB)已被確認為致癌物。由于缺少與外界新鮮空氣的直接換氣，因此導致各種污染物的累積，如果這些氣態污染物不能夠得到及時的消除，勢必會影響工作人員的身體健康。

再者，在某些中小型化工廠、制藥廠、造紙廠以及其它企業中，排放氣體中污染物的濃度可能并不是很高，但卻要遠遠超過國家規定的排放標準。這種排放氣，如果采用傳統的吸附方法，一是處理量大，二是成本較高，需要經常更換吸附材料，而廢棄的吸附材料還需要人力的拆換，并進一步的銷毀處理。

目前普遍采用的過濾器僅對一定大小的懸浮顆粒污染物具有過濾作用，而且只能吸附一定量、特定種類的氣態污染物，對室內或室外空氣中的多數氣態污染物沒有清除作用。吸附法是目前廣泛應用的室內空氣凈化方法，活性炭類吸附劑具有廣譜、高效、吸附容量大的特點，被應用于居室、辦公室等內部的空氣凈化，也應用于芯片車間、潛艇工作艙、航天器座艙等特殊的室內環境的空氣凈化。吸附法只是有效的將氣體污染物降低到一定標準，并沒有真正清除氣態污染物。另外，吸附飽和后即失效，需要定期更換吸附材料。吸附法不能除去甲烷、乙烯、一氧化碳、氫氣等小分子污染物，對甲醛的去除效果也很差，同時對于微生物也沒有任何的作用。針對這一點，在一些場合采用催化技術對甲烷、乙烯、一氧化碳、氫氣以及其它VOCs等污染物進行消除凈化。催化燃燒床的工作溫度高，通常在300～500℃，需要熱交換設備對排出氣降溫。同時催化材料凈化對象比較單一，尤其對于濃度低于1000ppm的污染物氣體，處理起來的能量消耗比較大。近幾年發明的光催化技術，從原理上來說，可以在溫和的溫度下處理各種氣態污染物和微生物，但是它的催化效率非常低，對于處理大風量的污染物來說，基本上沒有多大的效果。

發明內容

本發明的目的在于提出一種具有廣譜性和高效性的集成空氣凈化方法。

該方法集成了可再生吸附技術、低溫等離子體技術和催化技術。首先，采用可再生吸附裝置對大風量的、低濃度的有害氣體進行濃縮、富集，然后對吸附材料進行再生，釋放出高濃度的、小風量的氣態污染物進入到低溫等離子體反應器中，并通過催化劑床層，有害氣體被分解、礦化，有害的微生物、細菌被殺滅，得到潔凈空氣。本發明能夠處理大風量的氣體，并能同時有效地、無選擇的降解各種氣態污染物，以及滅菌消毒，是一種高效、廣譜的集成式空氣凈化方法。

本發明的特征在于所述空氣凈化方法是由吸附濃縮、低溫等離子催化劑耦合凈化和尾氣吸收組成。首先，采用再生吸附裝置對50～1000m³/h風量的、1ppm～100ppm低濃度的有害氣體進行濃縮、富集，得到的潔凈空氣可以直接排放，然后對吸附床層進行原位電加熱再生，釋放出10ppm～2000ppm濃度的、2.5～50m³/h風量的氣態污染物進入到低溫等離子體反應器中，并通過催化劑床層，有害氣體被分解、礦化，有害的微生物、細菌被殺滅，尾氣中的副產物被吸收，得到潔凈空氣。