[發(fā)明專利]一種室內(nèi)空氣凈化裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310531283.8
• 申請(qǐng)日: 2013-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN103585881A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李根;耿琳;劉兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/86
• 分類號(hào): B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種室內(nèi)空氣凈化裝置，具體涉及一種利用可見光照射納米二氧化鈦催化劑降解有害氣體的空氣凈化裝置。

背景技術(shù)

研究表明，光催化是降解室內(nèi)空氣有害污染氣體非常有效的途徑。由于光催化技術(shù)在常溫常壓的條件下，能將空氣中的低濃度的有害氣體和異味徹底分解為

無(wú)臭、無(wú)害產(chǎn)物，無(wú)二次污染、能耗低、操作簡(jiǎn)單，該項(xiàng)技術(shù)在污染治理中具有廣闊的應(yīng)用前景。用于光催化的納米?TiO₂?同時(shí)還具有殺滅微生物細(xì)菌的功能。

目前在凈化器中采用光催化技術(shù)的基本方法是將TiO₂?顆粒粘附于傳統(tǒng)的空氣過(guò)濾網(wǎng)上。雖然TiO₂?納米材料對(duì)甲醛等有害氣體有一定的降解作用，但應(yīng)用時(shí)普遍存在的問(wèn)題是速度慢、效率低，不能解決室內(nèi)空氣中的懸浮物及危害很大的細(xì)微顆粒物問(wèn)題，同時(shí)催化劑微孔容易被灰塵和顆粒物等堵塞而導(dǎo)致催化劑失活，并且由于粉末?TiO₂催化劑難以分離回收。因此，將催化劑固定化，并提高其催化效果是光催化過(guò)程亟待解決的問(wèn)題之一。開發(fā)出既能高效殺除病菌細(xì)菌，又能快速深度降解?VOCs?的空氣凈化材料將是有廣闊應(yīng)用前景的。

決定凈化器工作效能也是體現(xiàn)其技術(shù)水平的主要是濾材這部分。分析現(xiàn)有的濾材，包括中效、高效凈化材料、活性炭、分子篩等每種濾材都有各自的特性和局限性，致使凈化器的實(shí)用效果并不令人滿意。這些空氣凈化器，雖然能改變室內(nèi)空氣的某些特性，但其作用范圍和程度都很小。有些甚至談不上消除空氣中的塵毒，達(dá)不到凈化空氣的目的。為此，需要大力研發(fā)一些新型復(fù)合濾材，來(lái)提高室內(nèi)空氣凈化效果。文獻(xiàn)報(bào)道的以?TiO₂為光催化劑的研究雖然很多，但對(duì)于在空氣凈化器中采用以?TiO₂/ACF復(fù)合體光催化凈化空氣的研究卻鮮有報(bào)道。針對(duì)目前凈化材料的凈化局限性，利用最新的光催化+吸附凈化技術(shù)，設(shè)計(jì)出一種能消除異味、滅濾細(xì)菌、吸除塵埃、分解吸收有害氣體等多功能于一身的空氣凈化裝置，從而提高實(shí)用效果，就能達(dá)到改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的目的。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可見光條件下甲醛（苯等）催化降解的空氣凈化裝置，其核心技術(shù)是利用可見光照射納米二氧化鈦催化劑，從而催化降解甲醛，苯等有害氣體。

本發(fā)明一種室內(nèi)空氣凈化裝置，由殼體、凈化系統(tǒng)、通風(fēng)機(jī)組成，其中凈化系統(tǒng)由布風(fēng)板、多層過(guò)濾網(wǎng)、光催化反應(yīng)器、和尾部吸收器依次連接而成。光催化反應(yīng)器由催化劑薄膜、日光燈管、負(fù)離子發(fā)生器組成。通風(fēng)機(jī)位于空氣進(jìn)化裝置殼體前端，布風(fēng)板位于殼體內(nèi)靠近布風(fēng)板處，布風(fēng)板后設(shè)有多層過(guò)濾網(wǎng)，多層過(guò)濾網(wǎng)后設(shè)有光催化反應(yīng)器，光催化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)形式采用圓筒狀，管壁上附著一層催化劑薄膜，管內(nèi)均勻布置一個(gè)日光燈作為光源，日光燈管于與負(fù)離子發(fā)生器相連，負(fù)離子發(fā)生器另一端與尾部吸收器連接。

所述催化劑薄膜為SiO2-?TiO2-ACF體系復(fù)合催化膜。

使用?SiO2-?TiO2-ACF體系復(fù)合催化膜，TiO₂?銳鈦礦相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增高;?晶粒尺寸從11.?29?nm?減小為6.?95?nm;生成?T?i—O?—Si?鍵，SiO₂和活性碳纖維,即ACF的表面多孔結(jié)構(gòu)大大地增強(qiáng)了光催化效果,將反應(yīng)的中間副產(chǎn)物吸附并轉(zhuǎn)移到?TiO₂使污染物完全凈化，無(wú)二次污染。

有害氣體先通過(guò)進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置的柵格濾除較大的灰塵雜物，由風(fēng)機(jī)送入多層過(guò)濾網(wǎng)，濾除掉較小的顆粒物、細(xì)菌等，再進(jìn)光催化反應(yīng)器，對(duì)各種污染物質(zhì)包括有害異味氣體進(jìn)行降解吸附凈化。氣體最后通過(guò)尾部吸收器，吸收少量未被降解的有害氣體及粉塵等污染物。

三者結(jié)合可以較大提高效率。負(fù)離子發(fā)生器可以產(chǎn)生一定濃度的負(fù)離子（負(fù)離子一般是指空氣中的負(fù)氧離子），可以促進(jìn)人體新陳代謝，提高人體免疫能力，增強(qiáng)人體肌能，調(diào)節(jié)肌體功能平衡，進(jìn)一步促進(jìn)人的身體健康。

凈化裝置中的光催化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)形式采用圓筒狀，管壁上附著一層?SiO2-?TiO2-ACF復(fù)合體光催化劑，管內(nèi)均勻布置一個(gè)日光燈作為光源，并且使光源與催化劑層盡量靠近，以充分利用光源發(fā)出的光子。這種布置形式可以將光直接照射到負(fù)載在管壁上的催化劑層上，反應(yīng)氣體在催化劑外部流動(dòng)并與催化劑作用，減少了反應(yīng)器和反應(yīng)氣流對(duì)光的吸收和散射。由于活性碳纖維ACF的加入，增加了傳遞到二氧化鈦表面的有機(jī)反應(yīng)物的量，從而有效地提高了光催化降解有害污染氣體的速率。