CN101773779A - 一种填料式光催化气体净化器 - Google Patents
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Abstract
一种填料式光催化气体净化器，包括箱体和光化学反应室，箱体为密闭式结构，箱体的进气端外连进气管，箱体内依次划分为进气室、光化学反应室，出气室，箱体的出气端外连出气管；所述的光化学反应室为模块式结构，内置至少2个以上的光催化模块，在光化学反应室的横截面内壁四周焊接有与光催化模块数量相等的支撑部件，用于固定光催化模块；每个光催化模块包括规整填料、紫外灯和规整填料框架，每个规整填料通过规整填料框架与支撑部件连接；紫外灯固定在规整填料框架的上侧。本发明设置多个光催化模块，以规整填料为光催化剂载体，使得光催化剂与气体接触时间长、压降低、可极大地提高对挥发性有机污染物和恶臭气体污染物的净化效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种填料式光催化气体净化器，属于气体净化设备技术领域，用于室内空气净化及炼油、橡胶、化工、制药、污水处理、垃圾等气体的净化与脱臭处理。
背景技术
目前研究与开发的光催化净化器，其光催化部分为光催化网、光催化栅条或光催化膜，即光催化剂负载在丝网、栅条或板上(CN2529646、CN256465456、CN01274135、CN02277049.6)。其存在的主要缺点是：光催化剂与气体接触时间短、净化效率低。专利CN101504172A、CN101121040A、CN1486778A公开了采用泡沫金属或陶瓷网板担载光催化剂，使光催化剂与气体接触时间有所增加，提高了净化效率。专利CN1415404A、CN1544852A公开了直接用光催化剂的固定床，增加光催化剂与气体接触时间，增加净化效率。
上述两种设备存在明显的缺陷，由于泡沫金属或陶瓷网板的厚度有限(＜3cm)，所以用泡沫金属或陶瓷网板增加光催化剂与气体的接触时间有限；而用固定床增加光催化剂与气体接触时间，由于受到压降(能耗)和紫外光照布置的限制；所以开发具有光催化剂与气体接触时间长、压降低、紫外光照好等优点的新型光催化气体净化器，在室内、宾馆和饭店的空气净化，炼油厂、橡胶厂、化工厂、制药厂、污水处理厂、垃圾转运站、垃圾填埋场等气体的净化与脱臭处理有重要的实际意义。
发明内容
本发明公开了一种填料式光催化气体净化器，以克服泡沫金属或陶瓷网板增加光催化剂与气体接触时间有限、固定床受到压降(能耗)和紫外光照布置限制的缺点，提供具有光催化剂与气体接触时间长、压降低、紫外光照好等优点的一种新型光催化气体净化器。
一种填料式光催化气体净化器，包括箱体和光化学反应室，其特征在于：箱体为密闭式结构，箱体的进气端外连进气管，箱体内依次划分为进气室光化学反应室，出气室，箱体的出气端外连出气管；所述的光化学反应室为模块式结构，内置有至少2个以上的光催化模块，在光化学反应室的横截面内壁四周焊接有与光催化模块数量相等的支撑部件，用于固定光催化模块；每个光催化模块包括规整填料、紫外灯和规整填料框架，所述的规整填料为光催化剂载体，每个规整填料通过规整填料框架与支撑部件连接；紫外灯固定在规整填料框架的上侧。
所述的规整填料的空隙率在90-99％之间。
所述的紫外灯其紫外光的主波长为254nm，光照强度为每立方米规整填料1-3kW。
本发明的规整填料为光催化剂载体，采用纳米TiO2或纳米SnO2为光催化剂，用浸渍法将光催化剂担载在规整填料上，每立方米规整填料担载20-200g纳米TiO2或纳米SnO2。规整填料的空隙率在90-99％之间透光性好；当空塔气速为2m/s时，单位填料高度的压降约为100Pa，具有压降低、能耗少的优点。气体在光化学反应室所需的停留时间在10-20秒。
本发明根据气体处理量、风机的压降、规整填料的空隙率和水力直径，用固定床的压降方程确定光反应室的截面积。根据污染物的浓度和所要达到的净化率，确定光反应室的高度以及模块的数量。
本发明的优点和积极效果是：光化学反应室采用多个光催化模块，并且以规整填料为光催化剂载体，使得光催化剂与气体接触时间长、压降低、可极大地提高对挥发性有机污染物和恶臭气体污染物的净化效率。在室内、宾馆和饭店的空气净化，炼油厂、橡胶厂、化工厂、制药厂、污水处理厂、垃圾转运站、垃圾填埋场等气体的净化与脱臭处理等领域有很好的应用前景。
附图说明
图1是填料式光催化气体净化器布置有十五个光催化模块的结构示意图。
图2是光催化模块的俯视结构示意图。
图3是光催化模块的左视结构示意图。
1、净化器箱体，2、规整填料模块，3、光化学反应室，4、支撑部件，5、进气管，6、进气室，7、出气室，8、出气管，9、规整填料，10、紫外灯，11、规整填料框架。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述，但本实施例决不用于限制本发明，凡采用本发明的相似结构及其进行相似变化的，均属于本发明的保护范围。
一种填料式光催化气体净化器，如图1所示，包括箱体1和光化学反应室3，其特点是：箱体1为密闭式结构，箱体1的进气端外连进气管5，箱体1内依次划分为进气室6光化学反应室3，出气室7，箱体1的出气端外连出气管8；所述的光化学反应室为模块(2)式结构，内置有至少2个以上的光催化模块(2)，在光化学反应室的横截面内壁四周焊接有与光催化模块数量相等的支撑部件(4)，用于固定光催化模块(2)；每个光催化模块(2)如图2、图3所示，包括规整填料9、紫外灯10和规整填料框架11，所述的规整填料9为光催化剂载体，每个规整填料9通过规整填料框架11与支撑部件4连接；紫外灯10固定在规整填料9框架11的上侧。所述的规整填料9的空隙率在90-99％之间。所述的紫外灯10其紫外光的主波长为254nm，光照强度为每立方米规整填料1-3kW。
实施例
本实施例净化含甲苯的气体，气体流量为500m3/h，甲苯浓度10ppm，要求甲苯出口浓度＜1ppm。
净化器尺寸
箱体1尺寸1000×1000×3400(mm)，材料为不锈钢304；
光化学反应室3尺寸1000×1000×3000(mm)，体积3m3；
进气管5尺寸φ89mm，材料为不锈钢304；
出气管8尺寸φ89mm，材料为不锈钢304；
进气室6高度200mm；
出气室7高度200mm。
光催化模块
本实施例光化学反应室3设置的光催化模块数量为15个。
每个光催化模块包括不锈钢规整填料1个；
紫外灯10：4个；
模块(2)尺寸：1000×1000×200(mm)；
用浸渍法将8g的纳米TiO2担载在规整填料9。
所用原料
规整填料9：不锈钢规整填料、空隙率95％、水力直径35mm、倾斜角45°、厚度150mm、长1000mm、宽1000mm，数量15个；
模块的支撑部件4：45号不锈钢角焊接在光化学反应室横截面内壁四周，数量15个；
规整填料框架10：尺寸1000×1000×200(mm)；由不锈钢304材料卷焊制成；
光催化剂：火焰CVD法制备纳米TiO2、平均直径30nm、金红石含量35％，120g；
紫外灯10：主波长254nm、长950mm、40W，60只。
运行实施
将净化器的进气管5与中压通风机(额定流量450m3/h、全压1200Pa、功率250W)连接，将风机与客户气体出口连接，接通紫外灯电源。净化器出口甲苯的浓度＜1ppm。
Claims (3)
1.一种填料式光催化气体净化器，包括箱体(1)和光化学反应室(3)，其特征在于：箱体(1)为密闭式结构，箱体(1)的进气端外连进气管(5)，箱体(1)内依次划分为进气室(6)光化学反应室(3)，出气室(7)，箱体(1)的出气端外连出气管(8)；所述的光化学反应室为模块(2)式结构，内置有至少2个以上的光催化模块(2)，在光化学反应室(3)的横截面内壁四周焊接有与光催化模块数量相等的支撑部件(4)，用于固定光催化模块(2)；每个光催化模块包括规整填料(9)、紫外灯(10)和规整填料框架(11)，所述的规整填料(9)为光催化剂载体，每个规整填料(9)通过规整填料框架(11)与支撑部件(4)连接；紫外灯(10)固定在规整填料框架(11)的上侧。
2.根据权利要求1所述的一种填料式光催化气体净化器，其特征在于：所述的规整填料(8)的空隙率在90-99％之间。
3.根据权利要求1所述的一种填料式光催化气体净化器，其特征在于：所述的紫外灯(10)其紫外光的主波长为254nm，光照强度为每立方米规整填料1-3kW。
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- 2010-02-26 CN CN 201010114375 patent/CN101773779A/zh active Pending
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