[發明專利]一種無臭氧UV光解VOCs反應裝置

在審

• 申請號: 201711185871.5
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107803105A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 莊志鵬;雷曉寧;李建國
• 申請（專利權）人: 廣東粵發四眾環保服務有限公司
• 主分類號: B01D53/44
• 分類號: B01D53/44;B01D53/86;B01D53/88
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙)51224
• 代理人: 趙正寅

技術領域

本發明屬于有機污染物降解處理技術領域，尤其涉及一種無臭氧UV光解VOCs反應裝置。

背景技術

VOCs(volatile organic compounds)揮發性有機物，是指常溫下飽和蒸汽壓大于133.32Pa、常壓下沸點在50-260℃以下的有機化合物，或在常溫常壓下任何能揮發的有機固體或液體，其揮發后對環境造成嚴重的污染，影響空氣質量。

光氧催化VOCs處理設備是利用C波段紫外線UV，在催化氧化劑TiO₂的作用下，將氧氣或臭氧生成氧化性更強的負氧離子，再將廢氣分子破碎并進一步氧化還原的一種特殊處理設備。廢氣分子先經過特殊波段高能紫外光波破碎有機分子，打斷其分子鏈；同時，通過分解空氣中的氧和水，得到高濃度臭氧，臭氧進一步吸收能量，形成氧化性能更高的自由羥基，氧化廢氣分子。同時根據不同的廢氣成分配置多種復合惰性催化劑，大大提高廢氣處理的速度和效率，從而達到對廢氣進行凈化的設備。

傳統的光氧催化VOCs處理設備，由于提供C波段紫外線的紫外線燈和催化劑之間的結構分布不合理，導致處理VOCs的效率低；現有紫外線燈的發光譜線主要有253.7nm和185nm兩種，在發射253.7nm波長紫外線的同時，也發射185nm波長的紫外線，185nm波長紫外線使空氣產生臭氧，臭氧濃度的異常會污染環境，對人體有很大傷害；現有紫外線燈在制造過程中使用液態汞齊，生產過程存在對人體有害的汞蒸氣。

發明內容

基于此，針對上述問題，本發明提出一種無臭氧UV光解VOCs反應裝置，可有效地降解VOCs，處理效率高，且無二次污染。

本發明的技術方案是：

一種無臭氧UV光解VOCs反應裝置，包括支架和設于支架上的多個UV燈，所述的多個UV燈之間平行設置，相鄰的兩UV燈之間設有催化劑；所述UV燈為額定功率為150W的雙波長紫外線燈，其實際功率為135W，向外輻射功率為16.2-20.25W的185nm紫外線和功率為40.5-54W的253.7nm紫外線。

優選地，所述UV燈包括石英玻璃管、將石英玻璃管兩端密封的兩個燈頭、設于石英玻璃管內的燈絲以及一端與燈絲相連的外導線，外導線的另一端穿過燈頭位于石英玻璃管外，石英玻璃管內存儲有惰性氣體；所述石英玻璃管內摻雜鈦元素，使UV燈的實際功率為135W。

紫外線燈即UV燈采用雙波長燈，可發出185nm和253.7nm波長的紫外線，185nm紫外線可致產生臭氧，進而產生更多的負氧離子，253.7nm紫外線可消耗臭氧，但如果雙波長的紫外線燈沒有屏蔽部分185nm波長的紫外線，生成過多的臭氧，253.7nm的波段不足以將多余的臭氧轉化成負氧離子，導致臭氧的異常，造成二次污染；燈管采用含鈦石英玻璃管，可屏蔽部分185nm波長紫外線，而253.7nm波長紫外線不受影響，253.7nm波段有足夠的能力完全消耗185nm波長產生的臭氧，避免二次污染。含鈦的石英玻璃管可屏蔽185nm波長紫外線為現有技術，在此不再贅述。

具體地，采用額定功率為150w的雙波長紫外燈，在其石英玻璃管內摻雜鈦，以過濾吸收部分185nm紫外線，最終功率實際只有135w，其中185nm占12-15％，即16.2-20.25W，253.7nm占30-40％，即40.5-54W，其它通過熱量散失，此時，253.7nm的紫外線完全有能力消耗185nm的紫外線產生的臭氧，因而不會出現臭氧的二次污染。

優選地，所述催化劑為網狀結構，所述UV燈與該網狀結構的催化劑相互平行。其中，催化劑為鈦鎳網，即以鎳網作為載體的銳鈦礦型二氧化鈦光觸媒。

優選地，所述網狀結構的催化劑與所述UV燈之間的間距為10cm。

優選地，所述UV燈的長度為1900mm。

將催化劑以網狀結構的形式設于UV燈之間，并合理設置UV燈與網狀結構之間的分布結構，最大化地提升催化反應效率，提升對VOCs的處理效率。