CN104633785B - 一种光催化废气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光催化废气净化装置,包括设有吸气口和排气口的机箱,所述机箱内设有过滤单元、光催化单元与活性炭吸附单元,所述吸气口与过滤单元之间设有风机,所述风机连接有气体流速调节机构,所述气体流速调节机构包括带有数字按键的显示器、控制器与变频电机,所述变频电机与显示器分别连接控制器。本发明的光催化废气净化装置,过滤拦截、光催化与活性炭吸附三级净化,将除尘、净化、杀菌等功能集于一身,降低使用能耗,可通过气体流速调节机构改变变频电机的转速,使调节装置中气体的流速发生改变,进而达到调节待净化气体在装置内停留时间的目的,增大了装置的净化效果,同时提高了净化效率。

Description

一种光催化废气净化装置
技术领域
[0001] 本发明涉及气体净化领域,尤其涉及一种光催化废气净化装置。
背景技术
[0002] 近年来,随着全球气候条件的变差,全球许多地区空气质量每况愈下,直接威胁到 人类健康,自2003年“非典”侵袭全球大多数国家和地区以来,人们对于空气质量的要求日 渐提高,随之出现的许多行业中,空气净化器的生产与研发占据了重要的地位,为了顺应人 们的期望和要求,目前市面上的空气净化器主流的是采用银离子净化技术、负离子技术。低 温等离子技术、光催化技术、净离子群技术。第一代缺点是产品成本高,细菌杀灭率低,对病 毒几乎没有杀灭特性,之后的几代杀菌效果均较好,特别是净离子群技术,是目前国际公认 的医用空间净化技术,然而相比成本,光催化技术的成本较低,对于应用到一般的空气净化 场合,光催化技术是一项很好的选择。
[0003] 授权公告号为CN203349393U的专利文件中提供了一种复合多功能空气活化净尘 杀菌装置,包括外壳、杀菌净尘器和底座,其中杀菌净尘器安装在外壳的内部,并包括安装 壳体、粗过滤网、双点电位差静电杀菌除尘单元、光触媒滤网、紫外灯、椰壳晶孔吸附活性 炭、负氧离子发生器和静音鼓风机,通过该复合多功能空气活化净尘杀菌装置能够在入口 阶段高效的使刚进入的空气电离,将细菌、病菌瞬间杀灭,并利用光催化纳米级二氧化钛光 触媒滤网,氧化分解各种有机化合物和部分无机物,破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白 质,最后通过活性吸附和负氧离子活化技术达到杀菌、除臭、防霉、防污染自洁的多功能空 气净化效果。
[0004] 现有技术的废气净化装置中,无论空气的污染程度如何,空气在净化装置中停留 的时间都是固定的。如污染比较严重,空气需要在净化装置中停留较长的时间;污染程度 较轻,则空气只需要在净化装置中停留较短的时间。空气停留时间无法根据实际污染程度 来调节,停留时间较长会致使装置净化、除臭效率较低,而停留时间较短可能造成净化程度 不够的情况,进而到不到净化效果。
[0005] 因此,如何能够对现有技术中的废气净化装置进行改进,提高空气净化效率是本 领域技术人员有待解决的技术难题。
发明内容
[0006] 本发明提供了一种光催化废气净化装置,该装置方便部件的更换与维修,将对气 体的除尘、净化、杀菌等功能集于一身,并可根据气体污染程度,通过调节气体流速达到调 整气体在净化装置停留时间的目的,极大程度提高了杀菌、净化、除臭效果。
[0007] 本发明的技术方案如下:
[0008] 一种光催化废气净化装置,包括在箱体两端设有吸气口和排气口的机箱,所述机 箱内依次设有过滤单元、光催化单元与活性炭吸附单元,所述吸气口与过滤单元之间设有 风机,所述风机连接有气体流速调节机构,所述气体流速调节机构包括带有数字按键的显 示器、控制器与变频电机,所述变频电机与显示器分别连接控制器;数字按键所输入的信息 通过显示器显示,同时传输到控制器,由控制器调节变频电机的转速。
[0009]本发明的光催化废气净化装置,通过过滤拦截、光催化与活性炭吸附三级净化,将 除尘、净化、杀菌等功能集于一身;本发明还可通过气体流速调节机构改变变频电机的转 速,使调节装置中气体的流速发生改变,进而达到调节待净化气体在装置内停留时间的目 的,使用时根据不同环境中的气体污染程度,选择不同的按键改变风机的转速,以调整光催 化净化时间,可以增大装置的净化效果,降低使用能耗,同时提高净化效率。
[0010]优选的,所述光催化单元包括至少三个模块,每个模块安装于机箱中,所述模块与 所述机箱之间为抽插方式连接,使光催化单元随时可抽离或插入箱体内;所述模块内设有 若干作为催化光源的紫外灯管,以及分别罩在每个紫外灯管外部的筒状光催化丝网,所述 筒状光催化丝网的表面涂覆有光催化剂层。
[0011 ]光催化单元的各个模块与机箱之间为抽插式配合,方便更换与维修,独特的丝网 使得催化区域与气体具有更大的接触面积,同时丝网间的孔隙也更利于气体的流通,筒状 光催化丝网罩在紫外灯管外部,使得光催化丝网能够接收来自各个角度的紫外光,提高了 光催化效率。
[0012]优选的,所述过滤单元与光催化单元之间设有前光催化板,所述光催化单元与活 性炭吸附单元之间设有后光催化板。
[0013]光催化单元两侧的前、后光催化板可以接收从丝网间孔隙透过的紫外光,对气体 进一步净化,提高光催化效率。
[0014]优选的,所述前光催化板和后光催化板的表面设有光催化丝网,且所述光催化丝 网与光催化板之间通过外框卡合固定连接,所述光催化丝网的表面涂覆有光催化剂层。 [0015] 本发明的催化剂涂层采用Ti〇2涂层,当紫外灯照射在光催化剂Ti02上产生光生空 穴[Hole+]和光生电子[(T],二者对废气中的有机污染物有分解作用,在与细菌内的有机物 反应之后,生成C02和H20,从而达到杀菌效果;紫外线光束自身可以裂解部分有机物分子,同 时可以分解气体中的氧气作用产生臭氧,臭氧具有强氧化性,废气部分物质会有臭氧发生 氧化作用。
[0016]优选的,所述过滤单元为两块平行放置并由单丝玻璃纤维构成的前端过滤板,所 述前端过滤板可拆卸安装于所述机箱内。
[0017] 两块前端过滤板平行放置加强过滤拦截效果,单丝玻璃纤维的强度较高,所占体 积较小,受压不易形变,捕捉与拦截的效果都比较好,可以初步拦截废气中大颗粒污染物, 同时调整稳定气流,当气流充分稳定匀速后,才与光催化单元接触,可以提高净化效率,另 外使用时还可根据处理的废气不同更换不同的过滤单元。
[0018] 随着使用的进行,筒状光催化丝网和光催化板上的光催化剂涂层越来越薄,势必 会影响净化效果,此时只需将筒状光催化丝网和光催化板拆卸清洗后,重新喷涂光催化剂 涂层即可。
[0019] 优选的,所述活性炭吸附单元为内部填充有椰壳活性碳的活性炭吸附板。
[0020] 本发明的活性炭吸附板填装了高碘的椰壳活性炭,椰壳活性炭的多孔结构产生较 大的比表面积,非常容易达到吸附废气以及小颗粒的目的,椰壳活性炭降低了装置内气体 流速,增加了紫外光照的停留时间,使废气得到充分去除;椰壳活性炭作为物质反应的载 体,光催化后没有被分解,氧化不完全、及多余的大量臭氧分子被活性炭吸附,在活性炭内 进一步充分反应;椰壳活性炭内发生的物质分解、氧化反应,使得活性炭本身得到还原,延 长了使用寿命。
[°021]为了提高紫外光的利用率,优选的,所述机箱的内壁涂覆有光反材料。
[0022]进一步优选的,所述紫外灯管以并连方式接入装置电路。
[0023]本发明的有益效果:
[0024]本发明的光催化废气净化装置,光催化单元中的各个模块与机箱之间为抽插式配 合,方便更换与维修;该装置包括了过滤拦截、光催化与活性炭吸附三级净化,将除尘、净 化、杀菌等功能集于一身;本发明还可通过气体流速调节机构改变变频电机的转速,使调节 装置中气体的流速发生改变,进而达到调节待净化气体在装置内停留时间的目的,使用时 根据不同环境中的气体污染程度,选择不同的按键改变风机的转速,以调整光催化净化时 间,可以增大装置的净化效果,降低使用能耗,同时提高净化效率。
附图说明
[0025]图1为本发明的结构示意图。
[0026]图2为本发明气体流速调节机构的示意图。
[0027]图3为本发明光催化单元模块的结构示意图。
具体实施方式
[0028]如图1、图2所示,本实施例的光催化废气净化装置,包括机箱1,机箱1相对两侧设 有吸气口 11和排气口 12,机箱1内靠近吸气口 11处设有过滤单元2,靠近排气口 12处设有活 性炭吸附单元4,过滤单元2与活性炭吸附单元4之间设有光催化单元3。
[0029]吸气口 11与过滤单元2之间设有风机5,风机5连接有气体流速调节机构6,气体流 速调节机构6包括带有数字按键的显示器61、控制器62与变频电机63,变频电机63与显示器 61分别连接控制器似,数字按键所输入的信息通过显示器61显示,同时传输到控制器62,由 控制器62调节变频电机63的转速。
[0030]其中,过滤单元2为两块平行放置并由单丝玻璃纤维构成的前端过滤板21,并且可 拆卸安装于所述机箱1。两块前端过滤板21平行放置加强过滤拦截效果,单丝玻璃纤维的强 度较高,所占体积较小,受压不易形变,捕捉与拦截的效果都比较好,可以初步拦截废气中 大颗粒污染物,同时调整稳定气流,当气流充分稳定匀速后,才与光催化单元接触,可以提 高净化效率,另外使用时还可根据处理的废气不同更换不同的过滤单元。
[0031]光催化单元3包括三个抽插式模块31,如图3所示,光催化单元的模块31内均设有 若干作为催化光源的紫外灯管311,以及分别罩在每个紫外灯管311外部的筒状光催化丝网 312,筒状光催化丝网312的表面涂覆有光催化剂层,另外,过滤单兀2与光催化单元3之间设 有前光催化板32,光催化单元3与活性炭吸附单元4之间设有后光催化板33,前光催化板32 与后光催化板33的表面均涂覆有光催化剂层。模块31与机箱丨之间为抽插式配合,方便更换 与维修,独特的丝网使得催化区域与气体具有更大的接触面积,同时丝网间的孔隙也更利 于气体的流通,筒状光催化丝网罩在紫外灯管外部,光催化丝网能够接收来自各个角度的 紫外光,提高了光催化效率。光催化单元3两侧的前、后光催化板可以接收从丝网间孔隙透 过的紫外光,对气体进一步净化,进一步提高光催化效率。
[0032] 活性炭吸附单元4为内部填充有椰壳活性碳的活性炭吸附板41。本发明的活性炭 吸附板41填装了高碘的椰壳活性炭,椰壳活性炭的多孔结构产生较大的比表面积,非常容 易达到吸附废气以及小颗粒的目的,椰壳活性炭降低了装置内气体流速,增加了紫外光照 的停留时间,使废气得到充分去除;椰壳活性炭作为物质反应的载体,光催化后没有被分 解,氧化不完全、及多余的大量臭氧分子被活性炭吸附,在活性炭内进一步充分反应;椰壳 活性炭内发生的物质分解、氧化反应,使得活性炭本身得到还原,延长了使用寿命。
[0033]本实施例的催化剂涂层采用Ti02涂层,当紫外灯照射在光催化剂Ti02上产生光生 空穴[Hole+]和光生电子[e_],二者对废气中的有机污染物有分解作用,在与细菌内的有机 物反应之后,生成〇)2和出〇,从而达到杀菌效果;紫外线光束自身可以裂解部分有机物分子, 同时可以分解气体中的氧气作用产生臭氧,臭氧具有强氧化性,废气部分物质会有臭氧发 生氧化作用。
[0034] 随着使用的进行,光催化丝网和光催化板上的光催化剂涂层越来越薄,势必会影 响净化效果,需将光催化丝网和光催化板拆卸清洗后,重新喷涂光催化剂涂层。所以本实施 例中的筒状光催化丝网312、前光催化板32与后光催化板33均可拆卸安装于机箱1内部。
[0035] 本实施例的光催化废气净化装置使用时,根据不同环境中的气体污染程度,选择 气体流速调节机构6上的不同的按键改变风机5的转速,以调整光催化净化时间。具体地,如 污染严重,则通过控制使风机5的转速降低,从而降低气体流速,进而延长催化净化时间,提 升净化效果;如污染程度较轻,则通过控制使风机5的转速提高,从而提高气体流速,进而降 低催化净化时间,提高净化效率。
[0036]综上所述,本实施例的光催化废气净化装置,通过过滤拦截、光催化与活性炭吸附 三级净化,将除尘、净化、杀菌等功能集于一身,降低使用能耗,可通过气体流速调节机构改 变变频电机的转速,使调节装置中气体的流速发生改变,进而达到调节待净化气体在装置 内停留时间的目的,增大了装置的净化效果,同时提高了净化效率。
[0037]以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进 行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作 出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种光催化废气净化装置,包括在箱体两端设有吸气口(11)和排气口 d2)的机箱 (1),所述机箱(1)内依次设有过滤单元(2)、光催化单元(3)与活性炭吸附单元⑷,所述吸 气口(11)与过滤单元⑵之间设有风机(5),其特征在于,所述风机(5)连接有气体流速调节 机构¢),所述气体流速调节机构(6)包括带有数字按键的显示器(61)、控制器(62)与变频 电机(63),所述变频电机(63)与显示器(61)分别连接控制器(6¾ ;数字按键所输入的信息 通过显示器(61)显示,同时传输到控制器(62),由控制器(62)调节变频电机(63)的转速; 所述光催化单元包括至少三个模块(31),每个模块(31)安装于机箱(1)中,所述模块 (31)与所述机箱(1)之间为抽插方式连接,使光催化单元随时可抽离或插入箱体内;所述模 块(31)内设有若干作为催化光源的紫外灯管(311),以及分别罩在每个紫外灯管(311)外部 的筒状光催化丝网C312),所述筒状光催化丝网(312)的表面涂覆有Ti02涂层; 所述过滤单元(2)与光催化单元(3)之间设有前光催化板(32),所述光催化单元(3)与 活性炭吸附单元⑷之间设有后光催化板(33); 所述前光催化板(33)和后光催化板(33)的表面设有光催化丝网,且所述光催化丝网与 光催化板之间通过外框卡合固定连接,所述光催化丝网的表面涂覆有光催化剂层;所述过 滤单元(2)为两块平行放置并由单丝玻璃纤维构成的前端过滤板(21),所述前端过滤板 (21)可拆卸安装于所述机箱(1)内;所述活性炭吸附单元⑷为内部填充有椰壳活性碳的活 性炭吸附板(41);所述机箱(1)的内壁涂覆有光反材料;所述紫外灯管(311)以并连方式接 入装置电路。
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