CN103463973A

CN103463973A - 光能催化废气净化器及其废气净化方法

Info

Publication number: CN103463973A
Application number: CN2013104173749A
Authority: CN
Inventors: 詹勇; 曹世民
Original assignee: CHI WAS IN SICHUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHI WAS IN SICHUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2013-12-25

Abstract

本发明公开了一种光能催化废气净化器及其废气净化方法，净化器包括废气入口（1）、净化室（2）和清洁气体出口（3），所述的废气入口（1）设有过滤网A（4），净化室（2）内壁上涂有强催化剂（5），净化室（2）内壁上分别设有多个C波光管（6），每个C波光管（6）分别连接电源模块，各电源模块分别与控制器相连，清洁气体出口（3）设有过滤网B（7）。本发明的有益效果是：废气物质在用高能C波段照射和二氧化钛催化作用下，裂解氧化废气恶臭物质分子链，改变物质结构，将高分子污染物裂解氧化成水和二氧化碳等低分子无害物，不仅能去除废气异味，还能对废气进行净化，且不会产生二次污染。

Description

光能催化废气净化器及其废气净化方法

技术领域

本发明涉及一种光能催化废气净化器及其废气净化方法。

背景技术

废气是指人类在生产和生活过程中排出的有毒有害的气体。废气中含有污染物种类很多，其物理和化学性质非常复杂，毒性也不尽相同。具体来说包括以下几大类：

（1）硫化氢：纸浆、炼油、炼焦、石化、煤气、粪便处理、二硫化碳的生产或加工；

（2）硫醇类：纸浆、炼油、煤气、制药、合成树脂、合成纤维和橡胶生产等；

（3）硫醚类：纸浆、炼油、农药、垃圾处理和地下生活污水等；

（4）氨：氨肥、硝酸生产、炼焦、粪便处理和肉类加工；

（5）胺类：水产加工、畜产加工、皮革和骨胶加工等；

（6）吲哚类：飞边处理、生活污水处理、炼焦、肉类腐烂和屠宰牲畜；

（7）硝基：燃料和炸药生产；

（8）烃类：炼油、炼焦、石油化工、电石、医药生产、内燃机排气、油漆、溶剂和油墨印刷等；

（9）醛类：炼油、石油化工、医药、内燃机排气、垃圾处理和铸造等。

这些废气气味大，严重污染环境和影响人体健康。废气污染大气环境是世界最普遍最严重的环境问题之一，为了改善人们的生活环境，提高空气质量和节约能源，大多数工厂选择对这些废气进行处理后在排出，部分处理后的气体还可以进行二次利用。废气处理过程中首先要对废气进行异味去除，传统的废气除味方法有生物分解法、活性炭吸附法、等离子法和植物喷洒液臭法等，以上几种方法对于低浓度的废气有较好的处理效果，但运行维护费用高，使用的原料必须经常更换，而且对于高浓度的废气处理不完全，容易造成二次污染。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种废气物质在用高能C波段照射和二氧化钛催化作用下，裂解氧化废气恶臭物质分子链，改变物质结构，将高分子污染物裂解氧化成水和二氧化碳等低分子无害物的光能催化废气净化器及其废气净化方法，该方法不仅能去除废气异味，还能对废气进行净化，且不会产生二次污染。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：光能催化废气净化器，它包括废气入口、净化室和清洁气体出口，所述的废气入口处设有过滤网A，净化室内壁上涂有强催化剂，净化室内壁上设有多个C波光管，每个C波光管分别连接电源模块，各电源模块分别与控制器相连，清洁气体出口处设有过滤网B。

所述的过滤网A为活性碳滤网。

所述的强催化剂为二氧化钛。

光能催化废气净化器废气净化方法，它包括以下步骤：

S1：过滤网A对输入的废气进行过滤，滤除废气中的部分臭气及有害气体后废气进入净化室，

S2：打开净化室内的C波光管的电源，在C波段光波的照射和强催化剂的作用下，高分子废气物质分子链裂解并被氧化成为低分子无害物质；

S3：净化后的气体通过过滤网B后从清洁气体出口排出。

本发明的有益效果是：

1、废气在高能C波段照射和二氧化钛催化作用下，裂解氧化废气恶臭物质分子链，改变物质结构，将高分子污染物裂解氧化成水和二氧化碳等低分子无害物，不仅能去除废气异味，还能对废气进行净化，且不会产生二次污染；

2、对于废气无需进行加温加湿等特殊预处理，能适应高浓度、大气量、不同恶臭气体物质的脱臭净化处理，可每天24小时连续工作，净化技术可靠且设备运行稳定，无需日常维护，只需接通电源即可正常工作，成本低；

3、C波光管采用独立电源供电，单个C波光管的故障不影响整体的净化工作，同时对于方便维修故障C波光管的；

4、设备结构简单，布置紧凑、占地面积少，安装搬运方便。

附图说明

图1为本发明的净化器结构示意图；

图中，1-废气入口，2-净化室，3-清洁气体出口，4-过滤网A，5-强催化剂，6-C波光管，7-过滤网B。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。

如图1所示，光能催化废气净化器，它包括废气入口1、净化室2和清洁气体出口3，所述的废气入口1处设有过滤网A4，净化室2内壁上涂有强催化剂5，净化室2内壁上设有多个C波光管6，每个C波光管6分别连接电源模块，各电源模块分别与控制器相连，清洁气体出口3处设有过滤网B7。

所述的过滤网A4为活性碳滤网。

所述的强催化剂5为二氧化钛。

光能催化废气净化器废气净化方法，它包括以下步骤：

S1：过滤网A4对输入的废气进行过滤，滤除废气中的部分臭气及有害气体后废气进入净化室2，

S2：打开净化室2内的C波光管6，在C波段光波的照射和强催化剂5的作用下，高分子废气物质分子链裂解并被氧化成为低分子无害物质；

S3：净化后的气体通过过滤网B7后从清洁气体出口3排出。

步骤S2中净化废气的原理包括以下步骤：

S201：C波段光波照射二氧化钛，二氧化钛价带的电子获得光子的能量而越前至导带，形成光生电子e-，而价带中则相应地形成光生空穴h+，产生活性自由基，从而产生大量高能离子，高能离子与废气分子发生非弹性碰撞后将能量转化成基态分子的内能，使废气分子在发生激发、裂解和电离过程中一直处于活化状态；

S202：活化后的废气分子经过定向链化学反应后被脱出，当定向链化学反应的平均能量超过废气分子中化学键结合能时，废气分子的分子键断裂并在吸附场的作用下被收集；

S203：光生电子e-在电场中获得加速，撞击空气中的氧分子，当撞击的能量超过氧分子的电离电位时氧分子迅速离子化，即失去电子的氧分子变成正极性氧离子

Figure 2013104173749100002DEST_PATH_IMAGE002

，而释放出的电子又与另一个中性氧分子结合变成负极性氧离子

Figure 2013104173749100002DEST_PATH_IMAGE004

；

S204：氧离子两极分化并吸附中性分子形成具有极强氧化性的、

和

Figure 2013104173749100002DEST_PATH_IMAGE006

粒子群，将分子键断裂的废气分子氧化分解成无害物质水和二氧化碳，同时

歧化生成

Figure 2013104173749100002DEST_PATH_IMAGE008

，

生成反应性很高的氢氧自由基·OH，氢氧自由基·OH对废气物质进行无选择性的链式反应，直接将废气物质氧化为二氧化碳和水，而反应产生的臭氧继续进行杀菌除臭工作。

C波光管分别采用独立电源模块供电，所采用的电源模块具备过压、过流、空载、短路和超温保护功能，一旦C波光管有异常，立即停止该C波光管的运行，不影响其他C波光管的正常工作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims

1.光能催化废气净化器，其特征在于：它包括废气入口（1）、净化室（2）和清洁气体出口（3），所述的废气入口（1）处设有过滤网A（4），净化室（2）内壁上涂有强催化剂（5），净化室（2）内壁上设有多个C波光管（6），每个C波光管（6）分别连接电源模块，各电源模块分别与控制器相连，清洁气体出口（3）处设有过滤网B（7）。

2.根据权利要求1所述的光能催化废气净化器，其特征在于：所述的过滤网A（4）为活性碳滤网。

3.根据权利要求1所述的光能催化废气净化器，其特征在于：所述的强催化剂（5）为二氧化钛。

4.如权利要求1所述的光能催化废气净化器废气净化方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1：过滤网A（4）对输入的废气进行过滤，滤除废气中的部分臭气及有害气体后废气进入净化室（2），

S2：打开净化室（2）内的C波光管（6）的电源，在C波段光波的照射和强催化剂（5）的作用下，高分子废气物质分子链裂解并被氧化成为低分子无害物质；

S3：净化后的气体通过过滤网B（7）后从清洁气体出口（3）排出。