[實用新型]一種甲烷降解裝置

有效

• 申請號: 201320254029.3
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN203264549U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 汪艦;張利偉;魏建平;楊波;沈玲;姚培峰
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;B01D53/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種甲烷降解裝置，尤其涉及一種超聲霧化甲烷降解裝置。?

背景技術

目前,煤炭行業安全生產形勢在我國工業生產中較為嚴峻，瓦斯事故危害性最高，被冠以煤礦“第一殺手”。瓦斯的治理是一個世界性的難題，目前還沒有從根本上解決瓦斯災害的辦法。我國是一個發展中國家，能源短缺，能耗量大，煤炭又占我國能源總消耗量的70％以上，各地都在積極開采煤礦。因此，瓦斯治理是一件即嚴峻又必須進行的工作。煤礦瓦斯中的主要成分為甲烷（CH4），它也是主要的溫室氣體之一，它的暖化能力比二氧化碳高二十一倍，甲烷濃度的增加還會帶來地球環境的破壞，也就是“溫室效應”，導致全球氣候的變暖。因此，對甲烷進行治理，對于安全生產，環境保護等領域都有著重要的意義。?

由于甲烷分子化學性質穩定，正常情況下很難與其它物質發生反應。目前降解甲烷的方法主要有微生物降解法和化學催化降解法，微生物降解存在降解速度慢的問題。化學催化氧化法則是利用羥自由基(·OH)。羥基自由基具有極強的氧化能力。是自然界中僅次于氟的強氧化劑。產生羥基自由基的方法較多，主要有Fenton法和光催化法。但也存在如下問題：?

《武漢理工大學學報》第32卷第5期116頁于2010年發表的文章《Fenton試劑液相催化氧化法凈化甲苯氣體》和《中國環境科學》第26卷第6期653頁于2006年發表的文章《真空紫外光催化降解甲烷》中分別介紹了利用Fenton法和光催化法去除甲苯或甲烷。但因?為甲苯和甲烷是氣體，不溶于水溶液，而Fenton試劑為液體，TiO₂為固體，所以當它們與Fenton試劑或固體TiO₂反應時，化學反應只能發生在氣體與液態Fenton試劑的氣/液接觸面上或是氣體與TiO₂的氣/固界面上，屬于兩相反應體系，且由于甲烷氣泡會迅速上升而離開液體，所以甲烷與氧化劑接觸面積小，反應效率低。因此，現有的甲烷降解裝置降解效率低，降解效果差。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種甲烷降解裝置，能夠通過超聲霧化器使氧化性化學物質與甲烷氣體充分混合，增加甲烷與氧化物質的接觸面積，高效去除空氣中的甲烷氣體。?

本實用新型采用下述技術方案：?

一種甲烷降解裝置，由進氣管路、排氣管路和連接進氣管路與排氣管路的反應裝置組成，所述的反應裝置包括通過長形彎管連接導通的密閉的反應室和儲液罐，反應室內設置有超聲霧化器、磁力攪拌子和反應液，反應室下方設置有磁力攪拌器，磁力攪拌器位于磁力攪拌子的正下方，反應室通過長形彎管連接內部設置有水的儲液罐，儲液罐與反應室之間還設置有回流裝置，反應室的斜上方設置有紫外光發射裝置。?

所述的反應液采用Fenton試劑或添加有納米TiO₂粉沫的去離子水溶液。?

所述的長形彎管位于儲液罐內的一端為出氣端，長形彎管的出氣端位于儲液罐內水液面之下。?

本實用新型利用超聲霧化器的霧化功能，將反應液即水中的?Fenton試劑或加有TiO₂粉末的去離子水溶液以霧化或近霧化的形式噴至空中，與空中的甲烷氣體形成近似的氣氣混合后進行光降解，能夠有效增加反應物的接觸面積，極大地提高反應的速度。?

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。?

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型由進氣管路1、排氣管路14和連接進氣管路1與排氣管路14的反應裝置組成，排氣管路14上設置有排氣泵15，反應裝置包括通過長形彎管9連接導通的密閉的反應室2和儲液罐11，反應室2的側面和下表面設置有銀或鋁制成的金屬反光層，反應室2由石英玻璃制成，反應室2內設置有外表面經過耐氧化處理的超聲霧化器6、磁力攪拌子5和反應液4，反應液4采用Fenton試劑或添加有納米TiO₂粉沫的去離子水溶液，反應室2下方設置有磁力攪拌器7，磁力攪拌器7位于磁力攪拌子5的正下方，反應室2通過長形彎管9連接內部設置有水10的儲液罐11，長形彎管9位于儲液罐11內的一端為出氣端，長形彎管9的出氣端位于儲液罐11內水液面之下，儲液罐11與反應室2之間還設置有回流裝置，回流裝置包括分別與儲液罐11與反應室2導通的回流管12，回流管12上設置有用來控制開關和流量的控制閥門13，反應室的斜上方設置有紫外光發射裝置3，紫外光發射裝置3可采用大功率紫外LED光源。?