[發明專利]一種光氧化耦合催化臭氧氧化空氣凈化器

在審

• 申請號: 201610230357.8
• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN105749711A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 徐仲均;崔利波;李靜
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/76;B01D53/86;B01D53/44;B01D46/00;B01J23/34
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技術領域

本發明涉及環境技術領域，特別涉及一種光氧化耦合催化臭氧氧化空氣凈化器，可用于室內空氣的凈化。

背景技術

隨著人們生活質量的不斷提高，人們的生活環境、工作環境中的裝飾、裝潢產品日益劇增，因此室內環境的空氣質量發生了巨大的變化，一些甲醛、甲苯等揮發性有機物充斥在室內空氣中，這些揮發性有機物(VOCs)作為室內空氣中較活躍的組分，直接危害人體健康。因此，研究開發室內空氣的凈化技術，清除室內空氣中的VOCs有助于改善室內環境空氣質量和保障人體健康，

目前，室內空氣凈化器種類繁多，但多數凈化器產品存在固有缺陷，比如：過濾式凈化器只能去除顆粒物，不能消除氣態揮發性有機物；吸附式凈化器存在飽和現象，需要頻繁更換吸附劑；光催化技術應用于室內空氣凈化，由于光利用率低，凈化效率不高。但是利用該空氣凈化器可以顯著提高室內空氣VOCs去除率，提高室內空氣質量。

發明內容

本發明提供了一種光氧化耦合催化臭氧氧化空氣凈化器，本發明由如下技術方案實施：

所述的一種光氧化耦合催化臭氧氧化空氣凈化器，由外殼以及其他三個模塊組成，即過濾模塊、光氧化模塊、催化臭氧模塊。所述的殼體由不銹鋼或鍍鋁箔的鋁塑板制成。所述的過濾模塊，由高效纖維過濾器或高效干濕復合過濾器等組成，能夠高效的濾除空氣中的粉塵等顆粒物。所述的光氧化模塊，由風機、管道系統、紫外燈構成，紫外燈構成此模塊的核心部件。管道系統的進口和出口分別安有風機，管道內部安有不同的紫外燈。所述的紫外燈包括多支紫外燈，進入管道的空氣優先經過波長≤185nm的紫外燈，然后經過波長≤254nm的紫外燈，紫外燈排列方式與氣流方向平行。所述的管道系統由多個管道依次連接并疊加，且安裝紫外燈的管道橫截面積大于無紫外燈的管道。催化臭氧模塊，此模塊以催化劑為核心部件。催化劑由載體、活性成分、助活性成分等構成，能催化臭氧產生氧化性自由基。所述的載體包括但不僅限于泡沫鎳、泡沫銅、泡沫鋁等泡沫金屬，快脫粉和硅藻土的混合物以及爐渣、蜂窩陶瓷、活性炭、分子篩等多孔材料。所述的活性成分及助活性成分包括但不僅限于氧化銅、氧化銦、氧化鑭、氧化鈰、氧化錳、氧化鐵、氧化錫、氧化銻及其他過渡金屬氧化物中的一種或多種，優選為MnOx-SnOx-CeOx-SbOx復合氧化物。

整個光氧化耦合催化臭氧氧化空氣凈化器首先由過濾模塊將空氣中的粉塵等顆粒物去除，然后進入光氧化模塊，空氣經風機進入管道系統，空氣中的氧氣在波長≤185nm高能紫外光作用下產生的強氧化性自由基、臭氧，將直接氧化、裂解污染物，未被降解的污染物和臭氧隨后進入安有波長≤254nm紫外燈管道，部分污染物和臭氧被降解。最后空氣經風機進入催化臭氧模塊，剩余的臭氧在催化劑的作用下產生強氧化性自由基，將空氣中的污染物徹底轉化為無毒無害的二氧化碳、水等簡單無機物，潔凈的空氣經風扇排放到室內。

與現有其他空氣凈化器相比，本發明的優點及有益效果為：在光氧化模塊波長≤185nm高能紫外光產生的臭氧可經后續的波長≤254nm紫外光被部分降解，為后端的催化臭氧模塊降低臭氧負荷，最終使排出的潔凈空氣中不含污染物、臭氧。從而，不會帶來二次污染，這是其他空氣凈化器所沒有涉及到的。利用這種光氧化耦合催化臭氧氧化空氣凈化器，有效的提高了空氣凈化效率，排出的空氣更潔凈、更適宜人體健康。

附圖說明

圖1為本發明一種光氧化耦合催化臭氧氧化空氣凈化器實施例1結構示意圖。

圖2為管道系統結構示意圖。

圖中：1.過濾層；2風機.；3.管道系統；4.外殼；5.波長≤185nm紫外燈；6.波長≤254nm紫外燈；7.風機；8.催化劑；9.風機；10.凈化氣。

具體實施方式

實施例1：含有甲苯廢氣凈化。

一種光氧化耦合催化臭氧氧化空氣凈化器結構示意圖如圖1所示，包括過濾層1、風機2、管道系統3、外殼4、波長≤185nm紫外燈5、波長≤254nm紫外燈6、風機7、催化劑8、風機9、凈化空氣10。以含甲苯有機廢氣為例，含甲苯有機廢氣在風機2的作用下，經過過濾層1的除塵凈化后，進入安有波長≤185nm紫外燈5和波長≤254nm紫外燈6的管道系統3，經過光氧化，含甲苯的有機廢氣被氧化為無害的二氧化碳和水，未被降解的甲苯和部分臭氧經風機7到達催化劑8，經催化臭氧氧化作用，甲苯、臭氧完全降解，最后凈化氣10經風機9排出。當含有甲苯廢氣進口濃度為1mg/m³，流量達100m³/h時，去除率可達到99％以上，凈化氣符合國家室內空氣質量標準。