[發明專利]一種室內揮發性有機化合物凈化裝置

無效

• 申請號: 201410457941.8
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104174271A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 許世超;張雪平;張晨;王才富;何磊;倪柳松
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D50/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及氣體處理技術，屬于室內空氣凈化器，具體來說是一種將空氣中含有的揮發性有機廢氣等經過水簾吸收、過濾、光裂解、活性炭纖維吸附等過程，分解氧化成對人體無害的潔凈氣體。

背景技術

室內空氣中的氣態污染物除了CO、NH₃等人們熟悉的氣體外，還包括大量的揮發性有機化合物。室內的建筑裝飾材料、家具、裝修制作過程中使用的粘合劑、漆料以及日常生活中使用的洗滌劑、化妝品等化學合成品會向室內放出大量的揮發性有機化合物，如甲醛、甲苯、氯化物、丙酮、苯酚等。醫學研究證明氣態污染物對人體健康有多方面不良影響。室內TVOC濃度大于0.2mg/m³時，人體會有輕微不適的感覺，TVOC濃度上升到25mg/m³以上時就容易出現頭痛等中毒癥狀，因此室內揮發性有機化合物的去除至關重要。目前國內針對室內環境質量制定了建材污染釋放、民用建筑污染控制等一系列國家標準，如GB/T18883-2002《室內空氣質量標準》，GB?50325-2010《民用建筑工程室內環境污染控制規范》等。

空氣凈化器是一種能夠吸附、分解或轉化各種空氣污染物，能有效提高空氣清潔度的產品。目前國內空氣凈化器種類繁多，樣式各異，究其空氣凈化原理主要分為靜電式、光催化和吸附式三類。具體說來，靜電式是利用電極電暈放電原理，使空氣中的粉塵帶上電荷，然后利用電場力的作用，將帶電粒子捕集在集塵裝置上，達到除塵凈化空氣的目的，對空氣中的粉塵等有比較好的去除效果，但通常不適宜凈化氣態有機污染物，對制造和安裝質量要求較高，而且易產生臭氧等二次污染物，初期投資較大，需定期清洗維護；光催化是運用紫外線光束在催化劑作用下對揮發性有機廢氣進行裂解氧化反應，將有機廢氣降解轉化成低分子化合物、水和二氧化碳等，反應迅速，無選擇性，因此，該法成為近幾年來發展較快的的污染治理新技術，納米TiO₂是一種新型的高功能精細無機產品，其比表面積大，化學穩定性和催化活性高，價廉且來源廣泛，對紫外光吸收率較高，抗光腐蝕性，且沒有毒性，使得它在去除氣態污染物方面有著明顯的優勢；吸附式空氣凈化法相對傳統，但仍是目前凈化氣態污染物的最有效方法之一，其原理是采用多孔性固體吸附劑(活性炭、無紡布、濾紙、纖維、泡沫棉等)處理空氣中的氣態污染物，使其中的一種或幾種組分吸附于固體表面，從而達到氣體分離的目的，改性活性炭就是在活性炭中加入適量天然沸石或碘化鉀等，可以增加活性炭吸附空氣中氣態污染物的種類和范圍，目前比較流行的改性活性炭是通過浸漬等方法使活性炭顆粒中摻混一些貴金屬，這樣使活性炭可以有針對性的對一些有機氣態污染物進行催化吸附。

我國先后制定了GB/T?18801-2008《空氣凈化器標準》、JG/T?294-2010《空氣凈化器污染物凈化性能測定》，為各檢測機構提供詳盡的測試方法方面的指導，對家用空氣凈化器市場進行規范，促進國家及社會對空氣凈化產品的監管力度，為社會健康發展提供技術保障。

發明內容

本發明專門針對室內低揮發性有機化合物濃度的情況進行設計，不僅可以高效的去除日常室內空氣中的揮發性有機化合物，而且克服了現有技術投資運營成本高、二次污染嚴重等弊端。

本裝置包括小型的水簾循環凈化系統、無紡布過濾系統、紫外光裂解及活性炭纖維吸附系統及風機。水簾采用的是溢流裝置，并在循環水中加入適量氧化劑，不僅可以吸收氧化部分可溶于水的氣體，而且能起到除塵效果，防止二次污染。溢流裝置采用的是多道鋸齒形溢流堰，或者帶壓力控制的噴水花灑，形成的多道水簾可以提高吸收效率，水的循環通過離心泵的作用實現。過濾系統是采用特殊抗菌處理的無紡布，通過在無紡布的表面接枝丙烯酸、量子點等，在進一步過濾掉小顆粒雜質的基礎上有效抑制細菌、病毒的生長，增加濾布的使用壽命，另外在該系統中還放置了干燥劑，防止空氣濕度過大影響后續光解效率，還能有效保護裝置中的電路。紫外燈裂解及活性炭纖維吸附系統，活性炭纖維氈包裹的支架呈兩層同心圓柱狀，三根紫外燈管均勻分布在圓環之間，保證紫外光對纖維氈中吸附的催化劑的全面輻射。該系統可將部分揮發性有機化合物由活性炭纖維直接吸附，其余部分在紫外燈、催化劑的作用下裂解為離子狀態分布的有機廢氣單體及無污染的二氧化碳、水等，光催化采用的催化劑為納米TiO₂、ZnO，通過浸泡方式吸附固定在活性炭纖維氈上，催化光解反應發生。