CN102463029A - 一种空气净化方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气净化方法及其装置，气体进入紫外-臭氧处理区后，在紫外线照射及光触媒的作用下与臭氧反应，分解氧化气体中的有机成分，然后气体进入液体吸收装置，对不易处理的有机成分进一步转化为已处理的物质和无害气体，最后气体经过固体吸收干燥装置，达到净化标准后排放；其装置包含气调节调节阀门、紫外-臭氧反应装置、液体吸收装置和固体吸收干燥装置。本发明通过在光触媒作用下利用光氧化反应来达到净化环境的目的，不但能提高空气净化的效率、降低净化成本，提高安全性，还避免了紫外线直接照射对人体的伤害，从而克服现有技术的不足。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气净化方法及其装置，属于化学工程与环境保护领域。
背景技术
随着的工业的发展和生活的进步，人们逐渐意识到环境保护的重要性，如何处理废弃污染，是环境保护领域急需解决的问题。生产和生活中会产生大量的挥发性有机物和酸性气体，尤其是苯、甲苯、二甲苯、硫化物和硝化物等已经成为严重影响人类健康的环境污染物，在现代生活中，人们又难免会接触到有害气体，例如新买的轿车、新装修过的居室、新买来的家具等等，都要释放有害气体，媒体曾经多次报道装修后室内甲醛浓度过高，轻者引起哮喘和呼吸苦难，重者会引起白血病等血液疾病。有害气体不断的上海人们的身体健康，因此引起了科技工作者的高度重视。现有技术对污染气体主要采用液罚或利用叶轮转动废气与反应塔钟的液体反应的方法，但是此法气泡与液体接触面积较小，反应不安全，并且耗电大，反应不彻底。光化学氧化即使国际上近三十年发展起来的先进技术，以其具有常温、常压下高效率、光谱性、长寿命、大流量、无二次污染等传统技术无法比拟的优点得到了科技工作者的普遍重视。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种空气净化方法及其装置，本发明通过在光触媒作用下利用光氧化反应来达到净化环境的目的，不但能提高空气净化的效率、降低净化成本，提高安全性，还避免了紫外线直接照射对人体的伤害，从而克服现有技术的不足。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种空气净化方法为：气体进入紫外-臭氧处理区后，在紫外线照射及光触媒的作用下与臭氧反应，分解氧化气体中的有机成分，然后气体进入液体吸收装置，对不易处理的有机成分进一步转化为已处理的物质和无害气体，最后气体经过固体吸收干燥装置，达到净化标准后排放。
前述的气体净化过程的流速为10～15m/s。
所述的空气净化方法的装置包含进气调节调节阀门(1)、紫外-臭氧反应装置(2)、液体吸收装置(3)和固体吸收干燥装置(4)。
前所述的紫外-臭氧反应装置(2)包含紫外发光二极管(5)、臭氧发生装置(6)和光触媒膜层(7)。
前述的紫外发光二极管的主发射波长为100nm～400nm。
前述的光触媒膜层(7)由含有纳米级二氧化钛的涂料制备而成。
前述的液体吸收装置(3)中包含水、氨水、乙醇和丙酮中至少一种。
前述的氨水浓度为0.8～1.1％。
前述的固体吸收干燥装置(4)中包含纤维棉、氧化钙和生石灰中至少一种。
紫外-臭氧氧化体系是将臭氧与紫外光辐射相结合，具有反应完全、速度快、无二次污染等优点。其协同作用的优势在于：有机物在紫外光的辐射下被活化，从而易于被臭氧氧化分解；水中溶解臭氧在紫外光的照射下生成羟基自由基(HO·)，进而加速水中有机物的去除速率。通过试验利用UV/O3法对水中六氯苯进行降解。其研究中对比了单独紫外光、单独臭氧与UV/O3对HCB的去除效果，其中UV＜O3＜UV/O3。
光触媒的基本工作原理是：在360～380nm波段的紫外光照射下，产生吸附溶解在TiO2表面的氧俘获电子，形成得到电子状态的(·O2-)，而空穴则将吸附在TiO2表面的H2O氧化成失电子状态的氢氧根(·OH)。在TiO2表面形成的(·OH)和(·O2-)具有很强的氧化能力，足以使有机污染区以及细菌完全氧化值CO2和H2O。光触媒产生作用的临界光强度为0.2mW/cm2，紫外光灯管的发光强度为3～5mW/cm2，这个强度可以使光触媒发生作用，而紫外发光二极管的发光强度可达245.2mW/cm2，比紫外光灯管的强度高出几十倍到几百倍，从能量上辐射光触媒不存在任何问题。
气体经过紫外-臭氧反应装置净化后，进入液体吸收装置，在此装置中不但可以吸收上一反应环节中产生的二次有机物，还可以吸收气体中易溶于水的有害气体，比如酸性的硫化物等，再经过固体吸收干燥装置除去上一步反应中带出的水分及部分固体可吸入颗粒等，使气体最终达到无害排放。
通过实验数据证明本发明对污染物的清除效果明显高于传统的净化方法，其对比效果如下：
与现有技术相比，本发明实现了紫外、臭氧、光触媒和过滤等过程的集成化设计，系统结构简单紧凑，易于制造、操作和维护；并取得了在相对温和的条件下实现了紫外、臭氧和光触媒的协同作用，降低了生产成本的同时，提高了净化效率；采用完全封闭的结构还避免了紫外线对人体的伤害，提高了净化过程的安全性。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：一种空气净化方法为：气体进入紫外-臭氧处理区后，在紫外线照射及光触媒的作用下与臭氧反应，分解氧化气体中的有机成分，然后气体进入液体吸收装置，对不易处理的有机成分进一步转化为已处理的物质和无害气体，最后气体经过固体吸收干燥装置，达到净化标准后排放；气体净化过程的流速控制在10～15m/s。
空气净化方法的装置包含进气调节调节阀门(1)、紫外-臭氧反应装置(2)、液体吸收装置(3)和固体吸收干燥装置(4)；进气调节调节阀门(1)为市售产品。
紫外-臭氧反应装置(2)包含紫外发光二极管(5)、臭氧发生装置(6)和光触媒膜层(7)；紫外发光二极管的主发射波长为100nm～400nm；光触媒膜层(7)由含有纳米级二氧化钛的涂料制备而成。
液体吸收装置(3)中包含水、氨水、乙醇和丙酮；其中氨水浓度为0.8～1.1％。
固体吸收干燥装置(4)中包含纤维棉、氧化钙和生石灰。
实施例2：一种空气净化方法为：气体进入紫外-臭氧处理区后，在紫外线照射及光触媒的作用下与臭氧反应，分解氧化气体中的有机成分，然后气体进入液体吸收装置，对不易处理的有机成分进一步转化为已处理的物质和无害气体，最后气体经过固体吸收干燥装置，达到净化标准后排放；气体净化过程的流速控制在10～15m/s。
空气净化方法的装置包含进气调节调节阀门(1)、紫外-臭氧反应装置(2)、液体吸收装置(3)和固体吸收干燥装置(4)；进气调节调节阀门(1)为市售产品。
紫外-臭氧反应装置(2)包含紫外发光二极管(5)、臭氧发生装置(6)和光触媒膜层(7)；紫外发光二极管的主发射波长为100nm～400nm；光触媒膜层(7)由含有纳米级二氧化钛的涂料制备而成。
液体吸收装置(3)中包含水、乙醇和丙酮。
固体吸收干燥装置(4)中包含氧化钙和生石灰。
实施例3：一种空气净化方法为：气体进入紫外-臭氧处理区后，在紫外线照射及光触媒的作用下与臭氧反应，分解氧化气体中的有机成分，然后气体进入液体吸收装置，对不易处理的有机成分进一步转化为已处理的物质和无害气体，最后气体经过固体吸收干燥装置，达到净化标准后排放；气体净化过程的流速控制在10～15m/s。
空气净化方法的装置包含进气调节调节阀门(1)、紫外-臭氧反应装置(2)、液体吸收装置(3)和固体吸收干燥装置(4)；进气调节调节阀门(1)为市售产品。
紫外-臭氧反应装置(2)包含紫外发光二极管(5)、臭氧发生装置(6)和光触媒膜层(7)；紫外发光二极管的主发射波长为100nm～400nm；光触媒膜层(7)由含有纳米级二氧化钛的涂料制备而成。
液体吸收装置(3)中为水。
固体吸收干燥装置(4)中为生石灰。
Claims (9)
1.一种空气净化方法，其特征在于：气体进入紫外-臭氧处理区后，在紫外线照射及光触媒的作用下与臭氧反应，分解氧化气体中的有机成分，然后气体进入液体吸收装置，对不易处理的有机成分进一步转化为已处理的物质和无害气体，最后气体经过固体吸收干燥装置，达到净化标准后排放。
2.根据权利要求1所述的空气净化方法，其特征在于：气体净化过程的流速为10～15m/s。
3.如权利要求1或2所述的空气净化方法的装置，其特征在于：其包含进气调节调节阀门(1)、紫外-臭氧反应装置(2)、液体吸收装置(3)和固体吸收干燥装置(4)。
4.根据权利要求3所述的空气净化方法的装置，其特征在于：所述的紫外-臭氧反应装置(2)包含紫外发光二极管(5)、臭氧发生装置(6)和光触媒膜层(7)。
5.根据权利要求4所述的空气净化方法的装置，其特征在于：所述的紫外发光二极管的主发射波长为100nm～400nm。
6.根据权利要求4所述的空气净化方法的装置，其特征在于：所述的光触媒膜层(7)由含有纳米级二氧化钛的涂料制备而成。
7.根据权利要求3所述的空气净化方法的装置，其特征在于：所述的液体吸收装置(3)中包含水、氨水、乙醇和丙酮中至少一种。
8.根据权利要求7所述的空气净化方法的装置，其特征在于：所述的氨水浓度为0.8～1.1％。
9.根据权利要求3所述的空气净化方法的装置，其特征在于：所述的固体吸收干燥装置(4)中包含纤维棉、氧化钙和生石灰中至少一种。
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| CN2010105424647A CN102463029A (zh) | 2010-11-13 | 2010-11-13 | 一种空气净化方法及其装置 |
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Publications (1)
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN102895871A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-01-30 | 邓杰帆 | 一种废气净化装置 |
| CN104014228A (zh) * | 2014-06-20 | 2014-09-03 | 四川省百麟新能环保科技有限公司 | 光能催化与uv光解氧化结合的高效废气处理装置 |
| CN107983117A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-05-04 | 广州紫科环保科技股份有限公司 | 一种挥发性有机废气治理装备 |
| CN109847547A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-06-07 | 重庆中科检测技术服务有限公司 | 一种重金属螯合剂及其制备方法 |
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2010
- 2010-11-13 CN CN2010105424647A patent/CN102463029A/zh active Pending
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