[發明專利]一種基于低溫等離子體的甲醛過濾處理裝置及其操作方法

有效

• 申請號: 201910218611.6
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN109966914B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 王秀麗;匡熠;李志;王威;張陽;李澤宇;曹鐸耀
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/75;B01D53/04;B01D53/72
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種基于低溫等離子體的甲醛過濾處理裝置及其操作方法，包括：氣流循環裝置和反應腔；反應腔為雙通道螺旋結構，包括：絕緣外殼、管狀上電極、阻擋介質層、絲狀地電極和分子篩。本發明通過氣流循環裝置將待處理氣體吸入反應腔的內通道；通過管狀上電極、阻擋介質層和絲狀地電極產生等離子，通過分子篩上承載的催化劑對氣體中的甲醛進行處理；通過余熱作用在外通道內進行氣體的二次處理；通過改性活性炭對氣體進行再一次的吸附處理，完成甲醛處理操作。本發明的甲醛過濾處理裝置，反應腔中采用螺旋式通道和分子篩，能夠增加甲醛與分子篩和催化劑的接觸面積和接觸時長，從而可提高甲醛的處理效率和處理效果。

技術領域

本發明屬于甲醛過濾處理技術領域，特別涉及一種基于低溫等離子體的甲醛過濾處理裝置及其操作方法。

背景技術

日常生活中，甲醛對人類尤其是嬰兒和青少年的危害日益凸顯；例如，家居環境中人造板材、粘合劑、油漆和家具等材料中會緩慢釋放甲醛并成為長期污染源危害人體健康。甲醛的處理已經成為保護人類健康發展的重大課題。

目前，市面上投入生產的甲醛處理裝置主要由活性炭吸附、光觸媒材料催化、負離子和等離子體幾大類。相對來說，吸附技術易于飽和，性能下降快，吸附后的甲醛還需進一步的處理；光觸媒材料催化效率較低，且會產生其他有害的中間產物；負離子技術中存在亟待解決的技術性問題，不易控制；當前采用等離子體技術的裝置的功能相對較為單一，處理效率和裝置尺寸存在沖突。

綜上，亟需一種新型的甲醛過濾處理裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于低溫等離子體的甲醛過濾處理裝置及其操作方法，以解決上述存在的一個或多個技術問題。本發明的甲醛過濾處理裝置，反應腔中采用螺旋式通道和分子篩，能夠增加甲醛與分子篩和催化劑的接觸面積和接觸時長，從而可提高甲醛的處理效率和處理效果。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于低溫等離子體的甲醛過濾處理裝置，包括：氣流循環裝置和反應腔；氣流循環裝置包括第一輸氣管道和吸氣裝置；第一輸氣管道的進氣口與待處理氣體相連通，第一輸氣管道內設置有吸氣裝置，吸氣裝置用于將待處理氣體吸入第一輸氣管道；反應腔為雙通道螺旋結構，包括：絕緣外殼、管狀上電極、阻擋介質層、絲狀地電極和分子篩；絕緣外殼內設置有管狀上電極，管狀上電極的內壁設置有阻擋介質層，阻擋介質層內設置有絲狀地電極和分子篩；絲狀地電極用于與管狀上電極和阻擋介質層構成低溫等離子體發生裝置，分子篩用于承載甲醛催化劑并提供反應場所；其中，絕緣外殼的內壁與管狀上電極的外壁之間的區域為外通道，阻擋介質層的內壁內的區域為內通道；外通道與內通道相連通，且均為螺旋狀結構；外通道的出氣口用于輸出處理后的氣體，內通道的進氣口與第一輸氣管道的出氣口相連通。

本發明的進一步改進在于，具體的：絕緣外殼為一端敞口一端封閉的管狀結構；絕緣外殼內設置有兩端均敞口的管狀上電極；絕緣外殼的敞口端作為反應腔的出氣口；管狀上電極的一端作為反應腔的進氣口，另一端靠近絕緣外殼的封閉端，用于與絕緣外殼相連通；反應腔的出氣口用于輸出處理后的氣體，反應腔的進氣口與第一輸氣管道的出氣口相連通。

本發明的進一步改進在于，還包括：第二輸氣管道，第二輸氣管道的進氣口與反應腔的出氣口相連通，第二輸氣管道的出氣口與外界相連通；第二輸氣管道內設置有改性活性炭，改性活性炭用于吸附氣體中殘留甲醛。

本發明的進一步改進在于，還包括：殼體，殼體由聚丙烯材料或聚酯材料制成；反應腔設置于殼體內。

本發明的進一步改進在于，分子篩為蛛網式骨架。

本發明的進一步改進在于，分子篩承載的催化劑為Ag/MnOx-CeO₂。

本發明的進一步改進在于，還包括：改性活性炭；所述改性活性炭設置于第一輸氣管道或外通道內。