[發明專利]一種研究光催化降解VOC的模擬裝置

無效

• 申請號: 201210111974.8
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102614778A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 串禾;劉鵬;冉彬作;張顏梅;馮薪諭;孫訓江;彭乾皓;鄭潔
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/44
• 代理公司: 重慶中之信知識產權代理事務所 50213
• 代理人: 袁慶民

技術領域

本發明涉及對光催化降解VOC來進行研究的模擬裝置。

背景技術

VOC（Volatile?organic?Compounds）是揮發性有機化合物的簡稱，是在建筑涂料、裝飾材料表面涂層原料中常用的有機溶劑。VOC包括苯乙烯、丙二醇、甘烷、酚、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛等。由于VOC對人體和環境均存在十分有害的影響，因此，除須嚴格控制VOC在各種涂料、涂層原料中的含量之外，還必須對揮發出的，尤其是揮發在室內的VOC進行降解。降解VOC的方法有好幾種，光催化氧化技術（即光催化降解VOC）是十分有效方法之一，也是目前人們重點研究的方法之一。例如，利用專門的反應裝置來研究光催化劑的改性、催化效率和光響應范圍以及光源的光照強度影響等。然而，由于受到光催化反應裝置有效設計的制約，在目前的光催化反應裝置內還無法調控VOC濃度，從而不能模擬出真實的室內環境。因為在真實的室內環境中，由于季節的變化，環境中的VOC含量會隨著室內環境中的熱、濕等狀況的不同而不同，而現有的反應裝置均無法模擬出來。這樣一來，不但對深入研究光催化降解VOC不利，而且也不利于指導光催化降解VOC在實踐中的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種構造簡單，且能反應真實室內環境狀況的研究光催化降解VOC的模擬裝置。

實現所述目的之技術方案是這樣一種研究光催化降解VOC的模擬裝置，它包括可以連通或隔斷開的模擬VOC氣體發生室和光催化降解室。其中，模擬VOC氣體發生室有一個空氣進氣口和一個水蒸氣進氣口，該模擬VOC氣體發生室的底部設置有內盛VOC揮發液的貯液罐，在該貯液罐罐口處堵塞有棉花或海綿?？諝膺M氣口位于該模擬VOC氣體發生室的側面并對著光催化降解室，且其位置高于所述棉花或海綿5～10cm，該空氣進氣口通過管路與一個可調速鼓風機連接。在該模擬VOC氣體發生室內靠近光催化降解室一側，設置有濾網。光催化降解室的頂部設置有取樣口，在該光催化降解室的中部豎立有光催化光源，在該光催化光源的兩側設置有呈W狀彎折的支架，在該支架的各段上均放置有涂附了光催化劑的網架。在光催化降解室內還設置有風扇。

本發明的使用方法如下：

根據研究目的不同選擇相應光催化光源；將作為研究對象的光催化劑（或附載在載體上的光催化劑），例如TiO₂（或TiO₂/AFC）涂附在網架上。然后將這些網架放置在光催化降解室內支架上。根據研究目的將選擇好的具體VOC（或幾種具體VOC）揮發液裝在貯液罐內，然后用棉花或海綿堵塞住罐口。此后，將模擬VOC氣體發生室和光催化降解室連通，并在光催化降解室的取樣口處作好取樣準備。一切準備好后，起動鼓風機，并根據研究目的在模擬VOC氣體發生室的水蒸氣進氣口處充入適量了水蒸氣。由于空氣進氣口的位置高于棉花或海綿5～10cm，于是，在該棉花或海綿的上方就形成了一負壓區域。此時，貯存在貯液罐內的VOC揮發液揮發出的VOC氣體就通過棉花或海綿，被不斷地抽出并與水蒸氣混合，然后混合氣經濾網過濾后，都進入此時呈連通狀態的光催化降解室內。在該光催化降解室內同時起動風扇，以讓混合氣均勻充滿光催化降解室內。此時，從光催化降解室的取樣口處取樣，以確定光催化降解前的VOC濃度。之后，將模擬VOC氣體發生室和光催化降解室隔斷開，并停止鼓風機和水蒸氣的加入；打開光催化光源以對光催化降解室內的VOC進行降解。接著根據事先確定的取樣頻率，依次測定光催化降解室內的VOC濃度，進而得到光催化降解室內VOC濃度隨時間的動態變化規律。

從方案和本發明的使用方法介紹可知，本發明可以通過調節鼓風機的風速和VOC揮發液濃度來控制VOC的揮發量，即控制VOC氣體濃度；又可通過調節水蒸氣充入量來控制混合氣體濕度。光催化光源和光催化劑顯然也可根據研究目的選擇。因此，能夠針對不同實驗目的和不同實驗條件研究光催化降解VOC。十分明顯的是本發明還有結構簡單之優點。

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

附圖說明

圖1——本發明的結構示意圖；

圖2——圖1中模擬VOC氣體發生室的放大圖；

圖3——圖1中尾氣處理裝置的放大圖；

圖4——圖1中光催化降解室；

圖5——圖4中A向視圖（雙層球面旋轉門處于關閉狀態視圖）；

圖6——圖4中B向放大圖。

具體實施方式