CN105194988A - 光催化有机废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光催化有机废气处理系统，由预过滤构件、预过滤构件报警控制系统、光催化处理构件、光催化处理构件控制系统、通风管道组成。所述的预过滤构件由膨胀扩张段、立方形壳体、活性碳纤维过滤板、插槽、盖板、法兰构成；所述的光催化处理构件由壳体及二端的法兰、紫外线灯管、灯管安装架、二氧化钛涂层、带有观察窗的保修门构成，紫外线灯安装在壳体内，紫外线灯之间的间隔与壳体之间的间隔一致，紫外线灯管安装方向与气流方向平行，光催化处理构件之间通过法兰联接。不仅风阻小、可以连续工作，紫外灯与有机废气接触长，分解有机废气的效果更佳，而且使用维护方便。

Description

光催化有机废气处理系统

技术领域

本发明涉及一种气体净化技术领域，尤其是能满足工业生产过程中产生的有机废气排放标准的光催化有机废气处理系统。

背景技术

有机废气处理是指在工业生产过程中产生的有机废气进行吸附、过滤、净化的处理工作。通常有机废气处理有甲醛有机废气处理、苯甲苯二甲苯等苯系物有机废气处理、丙酮丁酮有机废气处理、乙酸乙酯废气处理、油雾有机废气处理、糠醛有机废气处理、苯乙烯、丙烯酸有机废气处理、树脂有机废气处理、添加剂有机废气处理、漆雾有机废气处理、天那水有机废气处理等含碳氢氧等有机物的空气净化处理。

有机废气处理特点：有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点。在有机废气处理时普遍采用的是有机废气冷凝回收法、吸附法（直接吸附法、吸附-回收法、吸附-催化燃烧法）、直接燃烧法、吸收法、光催化氧化法、生物降解法等等。

从目前的各种技术比较，光催化是一种最有发展前途的废臭有机废气治理技术。光催化是利用TiO2作为催化剂的光催化过程，反应条件温和，光解迅速，产物为CO2和H2O或其它，而且适用范围广，包括烃、醇、醛、酮、氨等有机物，都能通过TiO2光催化清除。其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通过排风管道排出室外。

中国专利CN202400468U公开了一种“光催化有机废气净化器”它是通过活性炭及废气入口与活性炭层之间的光催化层，以及设置等离子发生器。由于其有机废气与光催化层之间距离很短，有机废气的只能部分降解，满足不了实际使用要求。同时，在机箱上还设一新风入口，虽然能够稀释了净化器内有机废气的浓度，但是，进一步增加风量，导致在净化器有效截面积固定的情况下，有机废气的流速增大，进一步缩短反应降解时间。同时，设置离子发生器，由于等离子都是以高压放电为主，存在着放电打火，导致有机废气燃烧的可能性。

中国专利CN202460470U公开了一种“光催化有机废气处理器”包括紫外灯和过滤介质，其特征在于：包括壳体，所述壳体的两端分别设有进气口和出气口，所述过滤介质是负载纳米TiO₂光催化剂的活性碳纤维，所述壳体内部自进气口至山气口之间设有多层过滤介质，所述紫外灯设置在两层相邻的过滤介质之间，所述壳体的外部设有与所述紫外灯连接的电路板。由于有多层的过滤介质，导致风压损失大，处理量小，很容易导致过滤介质中有机废气吸附饱和而失效。同样的，紫外灯与有机废气接触短暂，对有机废气的降解时间不足，只能够部分降解。

发明内容

本发明的目的是针对现有的光催化有机废气处理系统的以上不足。提供一种光催化有机废气处理系统，通过预过滤构件与光催化处理构件的结合，不仅风阻小、可以连续工作，紫外灯与有机废气接触长，分解有机废气的效果更佳，而且使用维护方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光催化有机废气处理系统，由预过滤构件、预过滤构件报警控制系统、光催化处理构件、光催化处理构件控制系统、通风管道组成。所述的预过滤构件由膨胀扩张段、立方形壳体、活性碳纤维过滤板、插槽、盖板、法兰构成；所述的光催化处理构件由壳体及二端的法兰、紫外线灯管、灯管安装架、二氧化钛涂层、带有观察窗的保修门构成，紫外线灯安装在壳体内，紫外线灯之间的间隔与壳体之间的间隔一致，紫外线灯管安装方向与气流方向平行，光催化处理构件之间通过法兰联接。

紫外线在空气中衰减的速度很快，紫外线灯管与有机废气的距离愈近，有机物光解的效果愈好，即距离与效果成反比。紫外线照射剂量是保证有机废气光解率的主要指标，在照射时间固定的情况下，保证紫外线强度对满足有机废气光解率至关重要。所以，将紫外线灯管均匀安装在壳体内，四周散射的紫外线光均有效地对进入光催化处理构件的有机废气进行光降解，提高降解效率。提高臭氧的生成浓度，臭氧浓度与UV-D紫外线D波段（185nm）的照射剂量密切相关。臭氧对有机物具有极强的氧化作用，对于有机物与臭氧的直接反应，反应速度取决于臭氧和有机物的初始浓度。对于以臭氧产生的羟基自由基为主参与的间接反应，还要受到生成的羟基自由基的数量的控制，任何影响臭氧羟基自由基形成的因素也必将影响到臭氧对有机物的降解。同时，也能保证紫外线灯具的通风散热。

由于臭氧与微小的激发态有机废气分子的充分反应时间≥2S，如果反应时间不充分，必将导致影响有机废气的降解率。由于紫外线灯管安装方向与气流方向平行，光催化处理构件的长度大于紫外线灯管的长度。所以，根据有机废气分子的浓度、有机废气在光催化处理构件的流速，确定光催化处理构件的合理个数，以保证绝大部分有机气体分子得到有效的吸附。二个或二个以上的通过光催化处理构件之间通过法兰联接。

所述的预过滤构件的膨胀扩张段与立方形壳体为一体式结构，多个活性碳纤维过滤板通过通过插槽，首尾相连形成往返折叠安装在立方形壳体内，保修门安装在立方形壳体上活性碳纤维过滤板的插口上，预过滤构件通过法兰与光催化处理构件联接。设置膨胀扩张段，目的是为减小有机废气的流速，延长有机废气的反应时间。预过滤构件内安装多个活性碳纤维过滤板，能够数倍地增加预过滤构件的有效截面积，减少风压损失。同时，将活性碳纤维过滤板分别安装，可以在保证流阻的情况下，新旧交替、旧板回用。通过保修门，可以方便活性碳纤维过滤板的拆、装及维护、更换，保修门可防止臭氧的泄漏。

通过预过滤构件内活性碳纤维过滤板对有机废气的预过滤，能够阻隔有机颗粒进入光催化处理构件，能够去除部分进入光催化处理构件的有机废气，提高光催化有机废气处理系统的处理效果。

所述的光催化处理构件壳体内，灯管安装架均涂装有二氧化钛涂层。在光催化处理构件内紫外线灯管旁设置TiO2（二氧化钛）光催化剂。可提高吸收光能成激发态，再诱导一系列有机污染的反应。提高部分难降解的有机污染物的光解率。同时，有利于所有部件避免臭氧，紫外线-C光线的侵蚀，提高部件的使用周期。

所述的预过滤构件报警系统由检测活性碳纤维过滤板前后二侧压力差的空气微压差传感器及声光报警器组成，当活性碳纤维过滤板前后二侧压差力超过设定限值，声光报警器自动报警。当活性碳纤维过滤板内的有机物含量过多导致流阻增大，气流减少，可以及时更换活性碳纤维过滤板，保证光催化有机废气处理系统的正常运行。在选择活性碳纤维时，应当使用容重较小，容尘量大的活性碳纤维，以延长过滤板的使用周期，降低成本。

所述的带有观察窗的保修门能够满足紫外线灯的安装及更换，具有满足防止臭氧泄漏的密封性。防止打开保修门时，紫外线的外泄对操作员健康的影响。当紫外线灯管表面有灰尘和油污时，会阻碍紫外线透过，应定期擦拭灯管，以免影响紫外线穿透率及照射强度。通过观察窗能够及时观察紫外线灯管是否存在废气污染而及时清理。同时，通过保修门能够满足紫外线灯管的安装及更换。臭氧对人有毒，另外，臭氧发生器产生臭氧的同时也产生氮氧化合物，对人体产生危害。保修门具有满足防止臭氧泄漏的密封性。

所述的控制系统由控制柜、风机控制按钮、紫外线灯管电源、保修门接触器联动组成，风机启动时，紫外线灯管自动开启，保修门打开时，接触器脱离接触，紫外线灯管关闭，风机自动停机。防止打开维修观察门时，紫外线的外泄对操作员健康的影响。

本发明的有益效果是：1、通过预过滤构件，能够有效去除有机颗粒及提高有机废气降解率。2、能够有效保证有机废气的反映降解时间，满足高标准的处理要求。3、可以方便活性碳纤维过滤板的拆、装及维护、更换，减低使用成本。4、方便紫外线灯管表面的灰尘和油污的清理，保证紫外线穿透率及照射强度。5、具有运行稳定可靠、运行成本低、维修方便等特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明第一实施例的正视图。

图2是本发明第一实施例的正视剖面构造图。

图3是图1的A--A视图。

图4是本发明第二实施例的正视图。

图中1.预过滤构件，2.光催化处理构件，3.膨胀扩张段，4.壳体，5.活性碳纤维过滤板，6.插槽，7.保修门，8.法兰，9.紫外线灯管，10.灯管安装架，11.二氧化钛涂层，12.观察窗，13.插口，14.微压差传感器，15.声光报警器。

具体实施方式

在图1、2、3所示的第一个实施例中，一种光催化有机废气处理系统，由预过滤构件（1）、预过滤构件报警控制系统、光催化处理构件（2）、光催化处理构件控制系统、通风管道组成。所述的预过滤构件由膨胀扩张段（3）、立方形壳体（4）、活性碳纤维过滤板（5）、插槽（6）、保修门（7）、法兰（8）构成；所述的光催化处理构件（2）由壳体（4）及二端的法兰（8）、紫外线灯管（9）、灯管安装架（10）、二氧化钛涂层（11）、带有观察窗（12）的保修门（7）构成，紫外线灯管（9）安装在壳体（4）内，紫外线灯管（9）之间的间隔与壳体（4）之间的间隔一致，紫外线灯管（9）安装方向与气流方向平行。

所述的预过滤构件（1）的膨胀扩张段（3）与立方形壳体（4）为一体式结构，多个活性碳纤维过滤板（5）通过插槽（6），首尾相连形成往返折叠式，安装在立方形壳体（4）内，保修门（7）安装在立方形壳体（4）上活性碳纤维过滤板（5）的插口（13）外，预过滤构件（1）通过法兰（8）与光催化处理构件（2）联接。

所述的预过滤构件（1）报警系统由检测活性碳纤维过滤板（5）前后二侧压力差的空气微压差传感器（14）及声光报警器（15）组成，当活性碳纤维过滤板（5）前后二侧压差力超过设定限值，声光报警器（15）自动报警。

所述的光催化处理构件（2）壳体（4）内，灯管安装架（10）均涂装有二氧化钛涂层（11）。

所述的光催化处理构件（2）控制系统由风机控制按钮、紫外线灯管（9）电源、保修门（7）接触器联动组成，风机启动时，紫外线灯管（9）电源自动开启，保修门（7）打开时，接触器脱离接触，紫外线灯管（9）电源关闭，风机自动停机风机。

所述的带有观察窗（12）的保修门（7）能够满足紫外线灯管（9）的安装及更换，具有满足防止臭氧泄漏的密封性。

在图4所示的第二个实施例中，三个光催化处理构件（2）之间通过法兰（8）联接。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种光催化有机废气处理系统，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种光催化有机废气处理系统，由集气罩、预过滤构件、预过滤构件报警控制系统、光催化处理构件、通风管道、光催化处理构件控制系统组成，其特征是：所述的预过滤构件由膨胀扩张段、立方形壳体、活性碳纤维过滤板、插槽、保修门、法兰构成；所述的光催化处理构件由壳体及二端的法兰、紫外线灯管、灯管安装架、二氧化钛涂层、带有观察窗的保修门构成，紫外线灯安装在壳体内，紫外线灯之间的间隔与壳体之间的间隔一致，紫外线灯管安装方向与气流方向平行，光催化处理构件之间通过法兰联接。

2.根据权利要求1所述的光催化有机废气处理系统，其特征是：所述的预过滤构件的膨胀扩张段与立方形壳体为一体式结构，多个活性碳纤维过滤板通过插槽，首尾相连形成往返折叠安装在立方形壳体内，保修门安装在立方形壳体上活性碳纤维过滤板的插口上，预过滤构件通过法兰与光催化处理构件联接。

3.根据权利要求1所述的光催化有机废气处理系统，其特征是：所述的预过滤构件报警系统由检测活性碳纤维过滤板前后二侧压力差的空气微压差传感器及声光报警器组成，当活性碳纤维过滤板前后二侧压差力超过设定限值，声光报警器自动报警。

4.根据权利要求1所述的光催化有机废气处理系统，其特征是：所述的光催化处理构件壳体内，灯管安装架均涂装有二氧化钛涂层。

5.根据权利要求1所述的光催化有机废气处理系统，其特征是：所述的光催化处理构件控制系统控制系统由风机控制按钮、紫外线灯管电源、保修门接触器联动组成，风机启动时，紫外线灯管自动开启，保修门打开时，接触器脱离接触，紫外线灯管关闭，风机自动停机风机。

6.根据权利要求1所述的光催化有机废气处理系统，其特征是：所述的带有观察窗的保修门能够满足紫外线灯的安装及更换，具有满足防止臭氧泄漏的密封性。