CN208372819U - 一种真空紫外联合臭氧催化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于气体处理装置领域，具体提供一种真空紫外联合臭氧催化装置，包括依次相连的密封式前处理池、气体混合室、紫外光解装置和臭氧催化装置，气体混合室还通过带调节阀的氧气管与氧气瓶相连，前处理池设有进气管和带调节阀的输气管，输气管与气体混合室相连；臭氧催化装置包括反应容器和设于反应容器内的负载催化剂的活性炭层，反应容器的出气端与引风机相连，引风机与出气管相连。本装置将吸附处理与真空紫外技术、臭氧催化等技术相结合，通过在具有丰富孔洞结构的淀粉基活性炭表面负载高效率、低成本的MnO₂、TiO₂催化剂，形成“吸附‑催化”一体化结构，并与真空紫外技术联用协同臭氧氧化，实现甲醛等有害气体在常温环境下的有效降解。

Description

一种真空紫外联合臭氧催化装置

技术领域

本发明属于气体处理装置领域，具体的提供了一种真空紫外联合臭氧催化装置。

背景技术

当今，大气污染问题已成为全世界各国共同关注的问题。其中，室内空气污染已成为危害人类健康的“隐形杀手”。危害较大的主要有：甲醛、氡、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。

目前，对室内污染性气体的处理主要有物理吸附、光触媒催化和催化氧化法。相应地也配套产生了一些综合处理室内污染性气体的设备，这些装置存在结构复杂、成本高，可调节性差、常温下净化能力欠佳等缺点。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种更适合在常温下室内使用的真空紫外联合臭氧催化装置。

本发明的技术方案：一种真空紫外联合臭氧催化装置，包括依次相连的密封式前处理池、气体混合室、紫外光解装置和臭氧催化装置，所述气体混合室还通过氧气管与氧气瓶相连，所述氧气管上设有调节阀，所述前处理池设有进气管和输气管，所述进气管一端设有进气口、另一端插入前处理池的液面下，所述输气管一端设于前处理池的液面上方，另一端与气体混合室相连，输气管上也设有调节阀；所述臭氧催化装置包括反应容器和设于反应容器内的负载催化剂的活性炭层，所述反应容器的出气端与引风机相连，所述引风机与出气管相连。

室内气体从进气口输入，经过前处理池处理，除去气体中的粉尘，并增加气体的湿度，然后通过输气管进入气体混合室，与氧气混合后输入至紫外光解装置，在紫外光的照射下产生大量的O和OH离子，并与气体中的甲醛、甲苯等发生反应，降级气体中部分污染成分，对气体进行消毒、净化。经过紫外光处理过的混合气体中含有大量的臭氧，这些臭氧和污染性气体输入至臭氧催化装置，在催化剂的作用下，臭氧分解产生O离子， O离子可与甲醛、甲苯等进一步反应，配合活性炭的吸附作用，形成“吸附-催化”一体结构，进一步提升催化效果，提高污染性气体的去除率。处理过的气体在引风机的作用下排出。引风机还可控制反应器内的环境压力和反应速率。

进一步的，所述紫外光解装置包括密封筒状光解容器和设于光解容器内的紫外灯，所述光解容器的内壁上还粘有一层铝箔纸。铝箔纸的设置，更有利于光解反应。

进一步的，所述紫外灯有两盏，分别设于光解容器的两侧、且前后错开设置。光线更均匀。

进一步的，所述反应容器的进气端设于反应容器的底部，反应容器底部的进气端处还设有挡流板，所述挡流板包括沿进气端圆周方向设置的环形透气柱和设于透气柱顶部的挡板，所述透气柱上设有透气孔。挡流板的设置，可使气体更均匀地与活性炭层接触，更有利于其它的净化处理。

进一步的，所述挡板延伸至所述透气柱外侧，且设于透气柱外侧的挡板上设有纵向通孔，所述纵向通孔呈上小下大的喇叭状。气体从透气孔穿出后，一部分沿纵向通孔上升与活性炭反应，另一部分从挡板两侧上升并与活性炭层反应。

进一步的，所述活性炭为淀粉基活性炭。具有更高的孔介结构。

进一步的，所述催化剂为MnO₂、TiO₂中的至少一种。催化性能高。

进一步的，所述前处理池内装有水。

进一步的，所述前处理池的液面下还设有导向板，所述导向板由进气端向另一端倾斜向上设置，所述导向板上还设有进气管贯穿孔。进气管的末端设于导向板下方。从进气管输入的气体在导向板的作用下沿输气管一端排出，导向板的设置，可增加气体也溶液的接触时间，有利于吸收净化。

进一步的，所述出气管上设有采样口和调节阀，采样口与调节阀之间的出气管还与回流管相连，所述回流管与气体混合室相连，回流管上也设有单向气阀和调节阀。从采样口取出气体进行成分检测，如果不合格可关闭出气管上的调节阀，并打开回流管上的调节阀，使气体回流至气体混合室再进行净化处理。同时调节输气管和氧气管的调节阀，控制好气体的流量。

本发明优点：1、本发明将吸附处理与臭氧催化等技术相结合，通过在具有丰富孔洞结构的淀粉基活性炭表面负载高效率、低成本的MnO2、TiO2催化剂，形成“吸附-催化”一体化结构，并与真空紫外技术联用协同臭氧氧化，实现甲醛等有害气体在常温环境下的有效降解。

2、将真空紫外技术与臭氧催化相结合，与一般紫外发生装置不同，其特征波长与水蒸气、氧气作用，可以同时作为产生强氧化剂羟基自由基降解甲醛等有害气体，还可产生臭氧参与甲醛等有害气体的催化氧化反应，除此之外，紫外线本身具备对空气的消毒作用净化，一套装置实现能源的充分利用，节约处理成本。

3、通过设置挡流板、锡箔纸、带导向板的前处理池、采样口、调节阀等，对各反应装置的结构做进一步调整，使各阶段的气体充分反应，提高气体的净化效率；同时还可根据污染气体的浓度高低等作适应性调整，适应性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为臭氧催化装置的结构示意图；

图中的附图标号为：1-前处理池，2-气体混合室，3-紫外光解装置，4-臭氧催化装置，5-引风机，6-氧气管，7-氧气瓶，8-调节阀，9-进气管，10-输气管，11-导向板，12-进气管贯穿孔，13-光解容器，14-紫外灯，15-反应容器，16-活性炭层，17-挡流板，171-透气柱，172-挡板，173-透气孔，174-纵向通孔，18-铝箔纸，19-出气管，20-采样口，21-回流管，22-单向气阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1-2所示，一种真空紫外联合臭氧催化装置，包括依次相连的密封式前处理池1、气体混合室2、紫外光解装置3、臭氧催化装置4和引风机5。所述气体混合室2还通过氧气管6与氧气瓶7相连，所述氧气管6上设有调节阀8。

所述前处理池1设有进气管9和输气管10，所述进气管9一端设有进气口10、另一端插入前处理池1的水面下，所述输气管10一端设于前处理池1的水面上方，另一端与气体混合室2相连，输气管10上也设有调节阀8。所述前处理池1的水面下还设有导向板11，所述导向板11由进气端向另一端倾斜向上设置，所述导向板11上还设有进气管贯穿孔12。进气管9的末端设于导向板11下方。

所述紫外光解装置3包括密封筒状光解容器13和设于光解容器13内的紫外灯14，所述光解容器13的内壁上还粘有一层铝箔纸15。所述紫外灯14有两盏，分别设于光解容器13的两侧、且前后错开设置。

所述臭氧催化装置4包括反应容器15和设于反应容器15内的负载催化剂的活性炭层16。所述反应容器15的进气端设于反应容器的底部，反应容器15底部的进气端处还设有挡流板17，所述挡流板17包括沿进气端圆周方向设置的环形透气柱171和设于透气柱171顶部的挡板172，所述透气柱171上设有透气孔173。所述挡板172延伸至所述透气柱171外侧，且设于透气柱171外侧的挡板172上设有纵向通孔174，所述纵向通孔174呈上小下大的喇叭状。所述活性炭层16设于反应容器的中部的铁网上。所述活性炭为淀粉基活性炭，活性炭表面负载有一层催化剂，所述催化剂由MnO₂和TiO₂按重量比3:2复配而成。

所述反应容器15的出气端与引风机5相连，所述引风机5与出气管19相连。所述出气管上设有采样口20和调节阀8，采样口20与调节阀8之间的出气管还与回流管21相连，所述回流管21与气体混合室2相连，回流管21上也设有单向气阀22和调节阀8。

使用时，室内气体从进气口输入，经过前处理池1处理，除去气体中的粉尘，并增加气体的湿度，然后通过输气管10进入气体混合室2，与氧气混合后输入至紫外光解装置3，在紫外光的照射下产生大量的O和OH离子，并与气体中的甲醛、甲苯等发生反应，降级气体中部分污染成分，对气体进行消毒、净化。经过紫外光处理过的混合气体中含有大量的臭氧，这些臭氧和污染性气体输入至臭氧催化装置4，在催化剂的作用下，臭氧分解产生O离子， O离子可与甲醛、甲苯等进一步反应，配合活性炭的吸附作用，形成“吸附-催化”一体结构，进一步提升催化效果，提高污染性气体的去除率。处理过的气体在引风机5的作用下排出。还可从采样口20取出气体进行成分检测，如果不合格可关闭出气管19上的调节阀8，并打开回流管21上的调节阀8，使气体回流至气体混合室2再进行净化处理。同时调节输气管10和氧气管6的调节阀8，并调节引风机5，控制好气体的流量，使有害气体得到充分净化。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种修改或改动，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种真空紫外联合臭氧催化装置，其特征在于：包括依次相连的密封式前处理池、气体混合室、紫外光解装置和臭氧催化装置，所述气体混合室还通过氧气管与氧气瓶相连，所述氧气管上设有调节阀，所述前处理池设有进气管和输气管，所述进气管一端设有进气口、另一端插入前处理池的液面下，所述输气管一端设于前处理池的液面上方，另一端与气体混合室相连，输气管上也设有调节阀；所述臭氧催化装置包括反应容器和设于反应容器内的负载催化剂的活性炭层，所述反应容器的出气端与引风机相连，所述引风机与出气管相连。

2.如权利要求1所述的真空紫外联合臭氧催化装置，其特征在于：所述紫外光解装置包括密封筒状光解容器和设于光解容器内的紫外灯，所述光解容器的内壁上还粘有一层铝箔纸。

3.如权利要求2所述的真空紫外联合臭氧催化装置，其特征在于：所述紫外灯有两盏，分别设于光解容器的两侧、且前后错开设置。

4.如权利要求1所述的真空紫外联合臭氧催化装置，其特征在于：所述反应容器的进气端设于反应容器的底部，反应容器底部的进气端处还设有挡流板，所述挡流板包括沿进气端圆周方向设置的环形透气柱和设于透气柱顶部的挡板，所述透气柱上设有透气孔。

5.如权利要求4所述的真空紫外联合臭氧催化装置，其特征在于：所述挡板延伸至所述透气柱外侧，且设于透气柱外侧的挡板上设有纵向通孔，所述纵向通孔呈上小下大的喇叭状。

6.如权利要求1所述的真空紫外联合臭氧催化装置，其特征在于：所述活性炭为淀粉基活性炭。

7.如权利要求1所述的真空紫外联合臭氧催化装置，其特征在于：所述催化剂为MnO₂、TiO₂中的至少一种。

8.如权利要求1所述的真空紫外联合臭氧催化装置，其特征在于：所述前处理池内装有水。

9.如权利要求1所述的真空紫外联合臭氧催化装置，其特征在于：所述前处理池的液面下还设有导向板，所述导向板由进气端向另一端倾斜向上设置，所述导向板上还设有进气管贯穿孔。

10.如权利要求1所述的真空紫外联合臭氧催化装置，其特征在于：所述出气管上设有采样口和调节阀，采样口与调节阀之间的出气管还与回流管相连，所述回流管与气体混合室相连，回流管上也设有单向气阀和调节阀。