CN105498474B - 一种空气净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气净化方法。本发明的一种空气净化方法，包括催化氧化和液相吸收两个步骤，所述催化氧化步骤包括通过催化剂完成下列反应：2NO+O2=2NO22CO+O2=2CO2CO+NO＝CO2+1/2N2，所述催化剂由28%~36%Al2O3，20%~28%Fe3O4，15%~19%CeO2，14%~16%ZrO2和11%~13%Bi2O3组成；所述液相吸收通过吸收液完成下列反应：3NO2+H2O=2HNO3+NONO+NO2+H2O=2HNO2，所述吸收液由82%~92%三羟甲基氨基甲烷和8%~18%盐酸组成，所述三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.1mol/L，所述盐酸的浓度为0.1mol/L。本发明的一种空气净化方法具有有效去除掉空气中NOX和COX的特点。

Description

一种空气净化方法
技术领域
本发明涉及一种净化方法，特别是一种空气净化方法。
背景技术
空气净化在居家、医疗、工业领域均有需求，居家领域以单机类的家用空气净化器为市场的主流产品，可以解决由于装修或者其他原因导致的室内、地下空间、车内挥发性有机物空气污染问题，由于相对封闭的空间中空气污染物的释放有持久性和不确定性的特点。然而现有的空气净化方法主要去除颗粒等，但对空气中的NOX，COX，SOX等有毒气体的去除效果并不理想。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种有效去除掉空气中NOX和COX的空气净化方法。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的一种空气净化方法，包括催化氧化和液相吸收两个步骤，所述催化氧化步骤包括通过催化剂完成下列反应：
2NO+O2=2NO2
2CO+O2=2CO2
CO+NO＝CO2+1/2N2，
所述催化剂由28%~36%Al2O3，20%~28%Fe3O4，15%~19%CeO2，14%~16%ZrO2和11%~13%Bi2O3组成；
所述液相吸收通过吸收液完成下列反应：
3NO2+H2O=2HNO3+NO
NO+NO2+H2O=2HNO2，
所述吸收液由82%~92%三羟甲基氨基甲烷和8%~18%盐酸组成，所述三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.1mol/L，所述盐酸的浓度为0.1mol/L。
由于采用了上述技术方法，铝离子和铁离子均具有良好的催化氧化效果，加入铈离子，锆离子和铋离子也能够很好的对HC进行氧化，将HC与NO氧化还原为N2，CO2和H2O；加入稀土金属离子可以在保证催化剂活性的前提下，进一步改善催化效果。吸收液呈碱性的缓冲液，能够在溶解由NOX和SOX氧化生产的硝酸、硫酸的同时，进行中和反应；同时三羟甲基氨基甲烷对二氧化碳具有好的吸收溶解作用。
本发明的一种空气净化方法，所述催化剂由32%Al2O3，24%Fe3O4，17%CeO2，15%ZrO2和12%Bi2O3组成；所述吸收液由87%三羟甲基氨基甲烷和13%盐酸组成，所述三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.1mol/L，所述盐酸的浓度为0.1mol/L。
由于采用了上述技术方案，上述比例为最佳值。
本发明的一种空气净化方法，所述催化氧化步骤包括通过生物膜催化板完成脱硫，所述生物膜催化板上接种挂载有硫化亚铁硫杆菌。
由于采用了上述技术方案，硫化亚铁硫杆菌具有较强的脱硫能力，增加生物膜催化板能够增加催化氧化的效果，保证空气净化脱硫效率，达到高脱硫率。
本发明的一种空气净化方法，所述生物膜催化板表面设有通孔，所述通孔的间距为0.6cm，所述通孔内表面涂有Fe2O3层。
由于采用了上述技术方案，Fe2O3也是好的氧化催化剂，通孔内表面涂有Fe2O3层可以空气净化过程中，空气与催化剂接触面积，提高净化效率。
本发明的一种空气净化方法，该方法在一种空气净化器中的应用，所述空气净化器包括中空的外壳，所述外壳内部沿竖直方向设有2个隔板，所述隔板将外壳的内部分隔为3室，分别为催化室一，吸收室和催化室二，所述催化室一和催化室二内填充有催化剂，所述吸收室内填充有吸收液；所述外壳的两侧设有若干进气通道，所述外壳的顶端和/或底端分别设有出气通道，所述出气通道与吸收室连通，所述出气通道与吸收室之间均设有空气过滤板，所述空气过滤板上均设有引气装置；所述催化室一和催化室二内设有若干生物膜催化板。
由于采用了上述技术方案，通过引气装置在外壳内形成负压，空气从进气通道进入净化器内部，经过净化器的催化室一和催化室二，将NOX和SOX气体催化氧化后，在吸收室反应成溶于水中的硝酸、硫酸；将CO催化氧化成CO2，在吸收室内将CO2吸收。
本发明的一种空气净化方法，所述生物膜催化板之间沿水平方向设有若干阻流板，所述阻流板表面涂有Fe2O3层，所述Fe2O3层的粗糙度为Ra0.2。
由于采用了上述技术方案，阻流板能够减缓空气在催化室内的流动速度，增加空气与催化剂接触时间，阻流板表面涂有Fe2O3层也能够起到催化氧化作用，上述粗糙度为最佳值，能够保证空气与催化剂有足够的接触时间，又能保证空气净化的速率。
本发明的一种空气净化方法，所述外壳的顶部设有吸收室开口，所述开口上设有盖体，所述盖体与外壳活动连接并密封，所述外壳顶端的出气通道设于盖体上。
由于采用了上述技术方案，吸收室内的吸收液可以被更换，当空气净化器使用较长时间后，通过更换吸收液就可以继续工作，延长了空气净化器的使用寿命。
本发明的一种空气净化方法，所述外壳上设有若干引气罩，所述引气罩位于进气通道上端，所述引气罩沿竖直方向斜向下，与竖直方向呈65°夹角。
由于采用了上述技术方案，空气能够顺着引气罩的方向进入净化器。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、持续、高效地对NOX、SOX、COX和HC气体催化氧化，在吸收室对氧化产物进行吸收，从而达到净化空气的目的。
2、在保证催化剂活性的前提下，进一步改善催化效果，保证空气净化器的净化效率，达到高净化率。
附图说明
图1是一种空气净化器的结构示意图。
图中标记：1为外壳；2为引气罩；3为进气通道；4为出气通道；6为隔板；7为生物膜催化板；8为催化剂；9为吸收室；10为引气装置；11为吸收液。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种空气净化方法，包括催化氧化和液相吸收两个步骤，催化氧化步骤包括通过生物膜催化板完成脱硫，生物膜催化板上接种挂载有硫化亚铁硫杆菌；通过催化剂完成下列反应：
2NO+O2=2NO2
2CO+O2=2CO2
CO+NO＝CO2+1/2N2，
催化剂由28%Al2O3， 28%Fe3O4，15%CeO2， 16%ZrO2和13%Bi2O3组成；生物膜催化板表面设有通孔，通孔的间距为0.6cm，通孔内表面涂有Fe2O3层。
液相吸收通过吸收液完成下列反应：
3NO2+H2O=2HNO3+NO
NO+NO2+H2O=2HNO2，
吸收液由82%三羟甲基氨基甲烷和18%盐酸组成，三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.1mol/L，所述盐酸的浓度为0.1mol/L。
实施例2
一种空气净化方法，包括催化氧化和液相吸收两个步骤，催化氧化步骤包括通过生物膜催化板完成脱硫，生物膜催化板上接种挂载有硫化亚铁硫杆菌；和通过催化剂完成下列反应：
2NO+O2=2NO2
2CO+O2=2CO2
CO+NO＝CO2+1/2N2，
催化剂由36%Al2O3，20%Fe3O4， 19%CeO2，14%ZrO2和11%Bi2O3组成；生物膜催化板表面设有通孔，通孔的间距为0.6cm，通孔内表面涂有Fe2O3层。
液相吸收通过吸收液完成下列反应：
3NO2+H2O=2HNO3+NO
NO+NO2+H2O=2HNO2，
吸收液由92%三羟甲基氨基甲烷和8%盐酸组成，三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.1mol/L，所述盐酸的浓度为0.1mol/L。
实施例3
一种空气净化方法，包括催化氧化和液相吸收两个步骤，催化氧化步骤包括通过通过生物膜催化板完成脱硫，生物膜催化板上接种挂载有硫化亚铁硫杆菌；催化剂完成下列反应：
2NO+O2=2NO2
2CO+O2=2CO2
CO+NO＝CO2+1/2N2，
催化剂由32%Al2O3，24%Fe3O4，17%CeO2，15%ZrO2和12%Bi2O3组成；生物膜催化板表面设有通孔，通孔的间距为0.6cm，通孔内表面涂有Fe2O3层。
液相吸收通过吸收液完成下列反应：
3NO2+H2O=2HNO3+NO
NO+NO2+H2O=2HNO2，
吸收液由87%三羟甲基氨基甲烷和13%盐酸组成，所述三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.1mol/L，所述盐酸的浓度为0.1mol/L。
实施例4
如图1所示，一种空气净化器，包括中空的外壳1，外壳1内部沿竖直方向设有2个隔板6，隔板6将外壳1的内部分隔为3室，分别为催化室一，吸收室9和催化室二，催化室一和催化室二内填充有催化剂8，吸收室9内填充有吸收液11；外壳1的两侧设有若干进气通道3，进气通道3的个数一共为6个，均匀分布在外壳1的两侧；外壳1的顶端和底端分别设有出气通道4，出气通道4与吸收室9连通，出气通道4与吸收室9之间均设有空气过滤板，空气过滤板上均设有引气装置10。空气过滤板与隔板6的表面均覆有蒲微防水透气膜，气体能够自由通过，而液体不可以透过。
外壳1的顶部设有吸收室开口，吸收室开口上设有盖体，盖体与外壳1活动连接并密封，盖体可以打开后，将吸收室内的吸收液进行更换，将盖体盖上后密封不漏水，外壳1顶端的出气通道4设于盖体上。
催化室一和催化室二内设有若干催化板7，催化板7的总数为4个，均匀分布在催化室一和催化室二内，催化板7为生物膜催化板，上接种挂载有硫化亚铁硫杆菌，催化板7表面设有通孔，通孔的间距为0.6cm，通孔内表面涂有Fe2O3层。
催化板7之间沿水平方向设有若干阻流板，阻流板表面涂有Fe2O3层，阻流板表面的Fe2O3层的粗糙度为Ra0.2。
外壳1上设有若干引气罩2，引气罩2的总数为6个，与进气通道3一一对应，引气罩2位于进气通道3上端，引气罩2沿竖直方向斜向下，与竖直方向呈65°夹角。
催化剂8由32%Al2O3，24%Fe3O4，17%CeO2，15%ZrO2和12%Bi2O3组成。
吸收液11由87%三羟甲基氨基甲烷和13%盐酸组成，三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.1mol/L，盐酸的浓度为0.1mol/L。
上下两块阻流板两两之间距离为4.7cm，阻流板呈交错排列。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空气净化方法，其特征在于：包括催化氧化和液相吸收两个步骤，所述催化氧化步骤包括通过催化剂完成下列反应：
2NO+O2=2NO2
2CO+O2=2CO2
CO+NO＝CO2+1/2N2，所述催化剂由28%~36%Al2O3，20%~28%Fe3O4，15%~19%CeO2，14%~16%ZrO2和11%~13%Bi2O3组成；
所述液相吸收通过吸收液完成下列反应：
3NO2+H2O=2HNO3+NO
NO+NO2+H2O=2HNO2，所述吸收液由82%~92%三羟甲基氨基甲烷和8%~18%盐酸组成，所述三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.1mol/L，所述盐酸的浓度为0.1mol/L。
2.如权利要求1所述的一种空气净化方法，其特征在于：所述催化剂由32%Al2O3，24%Fe3O4，17%CeO2，15%ZrO2和12%Bi2O3组成；所述吸收液由87%三羟甲基氨基甲烷和13%盐酸组成，所述三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.1mol/L，所述盐酸的浓度为0.1mol/L。
3.如权利要求1或2所述的一种空气净化方法，其特征在于：所述催化氧化步骤包括通过生物膜催化板完成脱硫，所述生物膜催化板上接种挂载有硫化亚铁硫杆菌。
4.如权利要求3所述的一种空气净化方法，其特征在于：所述生物膜催化板表面设有通孔，所述通孔的间距为0.6cm，所述通孔内表面涂有Fe2O3层。
5.如权利要求4所述的一种空气净化方法，其特征在于：该方法在一种空气净化器中的应用，所述空气净化器包括中空的外壳（1），所述外壳（1）内部沿竖直方向设有2个隔板（6），所述隔板（6）将外壳（1）的内部分隔为3室，分别为催化室一，吸收室（9）和催化室二，所述催化室一和催化室二内填充有催化剂（8），所述吸收室（9）内填充有吸收液（11）；所述外壳（1）的两侧设有若干进气通道（3），所述外壳（1）的顶端和/或底端分别设有出气通道（4），所述出气通道（4）与吸收室（9）连通，所述出气通道（4）与吸收室（9）之间均设有空气过滤板，所述空气过滤板上均设有引气装置（10）；所述催化室一和催化室二内设有若干生物膜催化板（7）。
6.如权利要求5所述的一种空气净化方法，其特征在于：所述生物膜催化板（7）之间沿水平方向设有若干阻流板，所述阻流板表面涂有Fe2O3层，所述Fe2O3层的粗糙度为Ra0.2。
7.如权利要求5或6所述的一种空气净化方法，其特征在于：所述外壳（1）的顶部设有吸收室开口，所述开口上设有盖体，所述盖体与外壳（1）活动连接并密封，所述外壳（1）顶端的出气通道（4）设于盖体上。
8.如权利要求7所述的一种空气净化方法，其特征在于：所述外壳（1）上设有若干引气罩（2），所述引气罩（2）位于进气通道（3）上端，所述引气罩（2）沿竖直方向斜向下，与竖直方向呈65°夹角。
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