[發明專利]一種微波協助下臭氧快速催化分解的裝置及分解方法

有效

• 申請號: 201810135094.1
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108499354B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 葉信國
• 申請（專利權）人: 深圳科萊環保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/66;B01D53/74;B01J23/889;B01J27/224;B01J29/16
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

本發明公開了一種微波協助下臭氧快速催化分解裝置及方法，依次包括進氣口、風閥、微波臭氧催化分解器、風機和出氣口，其中所述微波臭氧催化分解器由進氣端的改性微波屏蔽網、出氣端的改性微波屏蔽網和微波腔體組成，所述微波腔體包括微波發生裝置和填充在微波腔體內的臭氧催化分解材料，其中所述改性微波屏蔽網為涂覆有臭氧催化分解材料的金屬蜂窩網。所述裝置利用微波輻射、高溫熱分解和催化分解的共同作用來高效凈化高濕度、高空速臭氧廢氣，同時微波還可以實現臭氧分解材料的原位再生和臭氧廢氣的持續分解。針對不同濕度范圍的臭氧廢氣可采用不同的凈化方式，操作簡單高效，可廣泛應用于用于工業廢氣領域。

技術領域

本發明涉及空氣凈化技術領域，具體涉及一種微波協助下臭氧快速催化分解裝置及分解方法。

背景技術

我國經濟和工業的高速發展，大氣環境遭到嚴重破壞，以大氣“霧霾”和“臭氧”等為特征的大氣污染日益嚴峻，是眾多城市目前面臨著的嚴重環境問題，也是全球性的主要健康風險之一。在氣態污染物中，臭氧問題日益突出。根據國際環保組織亞洲清潔空氣中心發布的《大氣中國2015：中國大氣污染防治進程》報告，臭氧濃度以及作為首要污染物天數均有增加，臭氧污染有加劇趨勢，成為幾項大氣污染物中唯一不降反升的污染物。

現有的臭氧去除技術主要有活性炭法、電磁波輻射分解法、藥液吸收法、熱分解法、催化法等。在工業生產中，活性炭常作為吸附塔的吸附填料，該方法較為簡單且方便。但是，在低濃度臭氧條件下，活性炭主要起物理吸附作用，使用一定時間后，容易失活，需要經常更換或再生；在高濃度臭氧條件下，吸附聚集臭氧后，活性炭本身也會參與反應，加速活性炭的失活，且該方法受濕度、氣流、壓力、濃度等因素的影響較大，局限性較強。采用紫外線或者近紅外線輻照臭氧，缺點是要求與處理的氣體有大的接觸面積，且需能耗。用硫代硫酸鈉或者亞硫酸鈉等作為吸收劑，且需要處理后續廢液。將氣體燃燒至400℃，使臭氧發生熱分解或者燃燒反應，費用高，能耗大。催化分解法可在較低的溫度下分解臭氧，且不需要消耗外在能量，但是催化劑在高濕度長時間運行后，催化劑會中毒失活，需要更換催化劑或者異位再生催化劑，無法持續降解。因而開發一種高濕度條件下長效、穩定降解臭氧廢氣的裝置和臭氧分解方法具有極其重要的意義。

發明內容

本發明旨在克服上述現有技術的不足，提供一種微波協助臭氧快速催化分解的裝置，在實現臭氧催化分解的同時還可以促進催化劑的原位再生，促進高濕度臭氧廢氣持續高效降解。

本發明的另一目的在于提供一種利用上述裝置快速催化分解臭氧的方法。

本發明的另一目的在于提供一種上述微波協助臭氧快速催化分解裝置在室內空氣凈化和工業廢氣處理上的應用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種微波協助臭氧快速催化分解的裝置，依次包括進氣口、風閥、微波臭氧催化分解器、風機和出氣口，其中所述微波臭氧催化分解器由進氣端的改性微波屏蔽網、出氣端的改性微波屏蔽網和微波腔體組成，所述微波腔體包括微波發生裝置和填充在微波腔體內的臭氧催化分解材料，其中所述改性微波屏蔽網為涂覆有臭氧催化分解材料的金屬蜂窩網。

本裝置的微波臭氧催化分解器包括由填充臭氧催化分解材料的微波腔體和涂覆有臭氧分解材料的改性微波屏蔽網，在催化劑正常作用時，改性微波屏蔽網也可以部分處理臭氧廢氣，微波腔體的分解材料也能催化降解臭氧廢氣，高效降解臭氧廢氣。在催化劑失活的情況下，微波腔體在微波條件下可對催化劑進行原位再生，改性微波屏蔽網可以對微波進行屏蔽，防止微波泄露，加強內部微波效應，在微波輻射、高溫熱分解和催化分解的共同作用下再生催化劑，同時高效凈化臭氧污染物。