[實(shí)用新型]一種超聲水洗式光催化空氣凈化裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520843040.2
• 申請(qǐng)日: 2015-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN205095652U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卞振鋒;李雅麗;劉龍飛;詹歡歡;張明華;李和興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海師范大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/86
• 分類號(hào): B01D53/86;B01D53/44;B01D53/75;B01D47/02
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 王小榮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光催化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超聲水洗式光催化空氣凈化裝置。

背景技術(shù)

光催化技術(shù)處理環(huán)境污染是一項(xiàng)具有廣闊應(yīng)用前景的綠色技術(shù)，目前國(guó)際上關(guān)注較多，主要體現(xiàn)在其高效、快速、廉價(jià)且對(duì)環(huán)境無(wú)害，其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和、易操作，能直接利用太陽(yáng)光。光催化能把自然界存在的光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)所需的能量，依靠半導(dǎo)體材料有效吸收光能產(chǎn)生具有極強(qiáng)還原能力和氧化能力的光生電子和空穴，在半導(dǎo)體催化劑表面發(fā)生直接或間接的氧化還原反應(yīng)，最終將環(huán)境污染物徹底消除。

從目前的研究進(jìn)展來(lái)看，在廢水處理和室內(nèi)空氣凈化領(lǐng)域中，實(shí)用化的光催化劑主要是以薄膜光催化劑為主，這是由于光催化劑固定為薄膜后，易回收，但同時(shí)也造成了光催化劑性能大大下降的問(wèn)題。而利用光催化劑懸浮體系進(jìn)行光催化氧化雖已取得一定的成果，加之，粉基光催化劑由于其具有密度高、比表面積大、流態(tài)接觸性反應(yīng)好等特點(diǎn)，是目前效率最高的光催化處理形式，但粉基光催化劑也存在容易流失、難以回收再利用等技術(shù)問(wèn)題，這也成為實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)障礙和瓶頸。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，安全穩(wěn)定，能將超聲霧化和水洗相結(jié)合進(jìn)行連續(xù)性反應(yīng)，用以降解氣體中有機(jī)污染物的超聲水洗式光催化空氣凈化裝置。

本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種超聲水洗式光催化空氣凈化裝置，該裝置包括盛有液態(tài)光催化劑的盒式槽體以及反扣在盒式槽體內(nèi)的氣盒，該氣盒與盒式槽體共同構(gòu)成反應(yīng)腔體，所述的氣盒上設(shè)有隔板，該隔板將反應(yīng)腔體分隔成底部相通的超聲反應(yīng)腔及水洗反應(yīng)腔，所述的超聲反應(yīng)腔底部設(shè)有浸沒(méi)于液態(tài)光催化劑中的超聲波發(fā)生器，頂部設(shè)有第一紫外燈，該第一紫外燈沿水平方向設(shè)置在液態(tài)光催化劑液面上方，所述的水洗反應(yīng)腔中設(shè)有沿豎直方向插設(shè)在液態(tài)光催化劑中的第二紫外燈以及設(shè)置在第二紫外燈下方的氣盤。

所述的裝置還包括與盒式槽體相連通的補(bǔ)水箱、與盒式槽體配合使用的循環(huán)氣泵以及分別與循環(huán)氣泵、超聲波發(fā)生器、第一紫外燈及第二紫外燈電連接的電控箱。

所述的氣盒上部右側(cè)面上設(shè)有紫外燈安裝孔以及多個(gè)供外界空氣進(jìn)入超聲反應(yīng)腔的進(jìn)氣口，并且所述的氣盒上部左側(cè)面上設(shè)有用于排出水洗反應(yīng)腔氣體的出氣口。

所述的第一紫外燈穿過(guò)紫外燈安裝孔，并通過(guò)管螺母及密封圈水平固定在超聲反應(yīng)腔頂部。

所述的隔板底部開設(shè)有多個(gè)將超聲反應(yīng)腔與水洗反應(yīng)腔連通的過(guò)流孔。

所述的超聲波發(fā)生器底部設(shè)有調(diào)節(jié)支架，并通過(guò)調(diào)節(jié)支架可上下升降地設(shè)置在液態(tài)光催化劑中。

所述的氣盤上開設(shè)有多個(gè)釋氣口，所述的循環(huán)氣泵將超聲反應(yīng)腔中的反應(yīng)氣團(tuán)抽入氣盤中，經(jīng)釋氣口呈微泡狀浮出。

所述的循環(huán)氣泵的泵進(jìn)氣口與泵出氣口處還分別設(shè)有泵進(jìn)氣管、泵出氣管；

所述的泵進(jìn)氣管一端固定在隔板上方，另一端通過(guò)設(shè)置在氣盒頂面的穿管孔連接至循環(huán)氣泵的泵進(jìn)氣口；

所述的泵出氣管一端與氣盤連通，另一端通過(guò)設(shè)置在氣盒頂面的穿孔管連接至循環(huán)氣泵的泵出氣口。

所述的補(bǔ)水箱與盒式槽體之間還設(shè)有控流閥，并且所述的補(bǔ)水箱的頂部還設(shè)有透氣閥以及補(bǔ)水閥。

所述的光催化空氣凈化裝置用于有機(jī)污染廢氣的降解以及無(wú)機(jī)微粒灰塵的去除。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型中所述的液態(tài)光催化劑為液態(tài)粉基光催化劑。

在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，所述的第一紫外燈及第二紫外燈上分別設(shè)有燈線盒，并且燈線盒通過(guò)電路與電控箱電連接；所述的超聲波發(fā)生器的超聲電線穿過(guò)開設(shè)在氣盒側(cè)壁上的線纜孔，與設(shè)置在電控箱中的超聲波發(fā)生器電源連接。

本實(shí)用新型的主要涉及思路即為利用粉基光催化劑，在懸浮體系中，通過(guò)超聲霧化和水洗組合技術(shù)進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)，同時(shí)可高效地回收光催化劑，并高效發(fā)揮粉基光催化劑的光催化性能。

本實(shí)用新型光催化空氣凈化裝置中：

1)設(shè)置超聲反應(yīng)腔，由超聲波發(fā)生器將粉基光催化懸浮液振蕩?kù)F化，與污染氣體接觸混合，通過(guò)紫外光線激發(fā)，氧化降解有機(jī)污染物；

2)設(shè)置水洗反應(yīng)腔，由循環(huán)氣泵將超聲光催化處理后的氣體抽入該腔體內(nèi)的粉基光催化液中，曝氣水洗無(wú)機(jī)微粒，同時(shí)，還能進(jìn)行紫外光線激勵(lì)的深度氧化降解有機(jī)污染物，氣體污染物得到減量后逸出液面排放，超聲反應(yīng)腔抽氣后負(fù)壓自動(dòng)補(bǔ)氣，形成連續(xù)反應(yīng)處理流程；

3)連通超聲反應(yīng)腔和水洗反應(yīng)腔內(nèi)的粉基光催化液，維持量、質(zhì)平衡，實(shí)現(xiàn)粉基光催化材料的重復(fù)使用；