CN106512719B - 等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置 - Google Patents

等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置，包括初级过滤装置、内层陶瓷管、外层陶瓷管、金属芯棒、活性炭纤维疏松材料、固定装置、氮氧化物吸收装置、气体动力装置、电源和控制装置。采用初级过滤装置、叠式管状等离子体装置、复合光催化剂模块及氮氧化物吸收剂模块，通过功能模块的的复合和集成，能对含有有机污染物的空气实现多级和深度处理，对降解挥发性有机物产生的无机副产物如臭氧、二氧化氮，有机副产物如氰化物的处理不仅能达标，而且不会引发二次污染。本发明装置充分考虑到等离子体降解挥发性有机物产生的有机、无机副产物，确保排放的副产物达标，氮氧化物吸收剂装置更换简易，应用领域广泛。

Description

等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气 净化装置
技术领域
本发明涉及一种空气净化装置，特别是涉及一种等离子体空气净化装置，应用于室内空气净化设备技术领域。
背景技术
目前室内装修、家具等释放的甲醛、苯等挥发性有机物严重超出国家标准，对人体危害极大。目前市场上多采用活性炭吸附、二氧化氯氧化、臭氧氧化等技术，但其对挥发性有机物的去除率都不高，且氧化法使用的二氧化氯和臭氧自身对人体就有危害，产生的有机副产物更是毒性极大。其次已有的等离子体降解挥发性有机物装置降解流量小，且对降解挥发性有机物产生的无机副产物如臭氧、二氧化氮，有机副产物如氰化物的处理不达标，容易引发二次污染。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置，能高效降解室内空气中的甲醛、苯等挥发性有机物，降解流量大，对降解挥发性有机物产生的副产物无毒，不会引起二次污染，设备紧凑，装置模块化，功能模块更换方便。
为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：
一种等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置，包括分级连接的初级过滤装置和等离子体发生器，依次由外层陶瓷管、内层陶瓷管和金属芯棒从外到内套装并固定安装连接在绝缘的固定装置上形成等离子体发生器的叠式管状本体部分，在内层陶瓷管外部套着外层陶瓷管，金属芯棒沿着内层陶瓷管的轴心设置，在外层陶瓷管和内层陶瓷管的外表面或外表面设有厚度均匀的导电材料层，外层陶瓷管的导电材料层和金属芯棒作为一个电极，内层陶瓷管的导电材料层作为另一个电极，分别对应连接高压电源和接地，组成等离子体发生器，在外层陶瓷管和内层陶瓷管之间形成第一夹层空间，在内层陶瓷管和金属芯棒表面之间形成第二夹层空间，在第一夹层空间和第二夹层空间中填充负载有二氧化钛光催化剂的活性炭纤维疏松材料，使第一夹层空间和第二夹层空间形成等离子体和光催化剂的中段净化复合作用区，待处理的空气经过初级过滤装置进行预处理过滤掉固体颗粒污染物后，过滤后的空气从第一夹层空间和第二夹层空间的始端进入中段净化复合作用区，经过放电等离子体和光催化剂复合作用后，经过中段净化的净化空气从第一夹层空间和第二夹层空间的末端流出后，进入固定设置于固定装置上的空气末段净化装置中，空气末段净化装置为装有过氧化钠的氮氧化物吸收装置，使空气中分解挥发性有机物的产物经过氮氧化物吸收装置深度处理后，最后排出，通过控制装置控制气体动力装置驱动空气依次流经初级过滤装置、中段净化复合作用区和氮氧化物吸收装置直到排出到装置外部，电源分别为控制装置和气体动力装置供电。
作为本发明的一种优选的技术方案，氮氧化物吸收装置中的过氧化钠吸收剂能根据需要进行拆卸更换。
作为本发明的另一种优选的技术方案，能以模块化组装方式对部分功能模块进行组合安装和分解，至少其中的氮氧化物吸收装置作为氮氧化物后处理模块，能在固定装置上进行自由安装和移除。
作为上述方案的进一步优选的技术方案，电源频率为5～50kHz，峰值电压为5～80kV，工作频率为2～100W。
作为上述方案的进一步优选的技术方案，内层陶瓷管的内径为6～10mm、壁厚为0.5～4mm、长度为100～800mm；外层陶瓷管的内径为10～20mm、厚度为0.5～4mm、长度为100～800mm；内层陶瓷管和外层陶瓷管的导电材料层皆长为50～740mm；金属芯棒的半径为3～10mm、长度为100～800mm。
作为上述方案的进一步优选的技术方案，内层陶瓷管和外层陶瓷管的导电材料层皆采用陶瓷管表面镀铜层。
作为上述方案的进一步优选的技术方案，气体动力装置采用气泵或风机。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明充分考虑到等离子体降解挥发性有机物产生的有机、无机副产物，至少确保排放的副产物在国标值以内，氮氧化物吸收剂装置更换简易，应用领域广泛；
2.本发明采用初级过滤装置、叠式管状等离子体装置、复合光催化剂模块及氮氧化物吸收剂模块，通过功能模块的的复合和集成，能对含有甲醛、苯等挥发性有机污染物的空气实现多级和深度处理，对降解挥发性有机物产生的无机副产物如臭氧、二氧化氮，有机副产物如氰化物的处理不仅能达标，而且不会引发二次污染。
附图说明
图1为本发明实施例一等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置结构示意图。
具体实施方式
本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，参见图1，一种等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置，包括分级连接的初级过滤装置1和等离子体发生器，依次由外层陶瓷管4、内层陶瓷管2和金属芯棒3从外到内套装并固定安装连接在绝缘的固定装置6上形成等离子体发生器的叠式管状本体部分，在内层陶瓷管2外部套着外层陶瓷管4，金属芯棒3沿着内层陶瓷管2的轴心设置，在外层陶瓷管4和内层陶瓷管2的外表面皆设有厚度均匀的导电材料层，导电材料层采用镀铜层，外层陶瓷管4的导电材料层和金属芯棒3作为一个电极，内层陶瓷管2的导电材料层作为另一个电极，分别对应连接高压电源和接地，组成等离子体发生器，在外层陶瓷管4和内层陶瓷管2之间形成第一夹层空间，在内层陶瓷管2和金属芯棒3表面之间形成第二夹层空间，在第一夹层空间和第二夹层空间中填充负载有二氧化钛光催化剂的活性炭纤维疏松材料5，使第一夹层空间和第二夹层空间形成等离子体和光催化剂的中段净化复合作用区，待处理的空气经过初级过滤装置1进行预处理过滤掉固体颗粒污染物后，过滤后的空气从第一夹层空间和第二夹层空间的始端进入中段净化复合作用区，经过放电等离子体和光催化剂复合作用后，经过中段净化的净化空气从第一夹层空间和第二夹层空间的末端流出后，进入固定设置于固定装置6上的空气末段净化装置中，空气末段净化装置为装有过氧化钠的氮氧化物吸收装置7，使空气中分解挥发性有机物的产物经过氮氧化物吸收装置7深度处理后，最后排出，通过控制装置10控制气体动力装置8驱动空气依次流经初级过滤装置1、中段净化复合作用区和氮氧化物吸收装置7直到排出到装置外部，电源9分别为控制装置10和气体动力装置8供电。
在本实施例中，参见图1，氮氧化物吸收装置7中的过氧化钠吸收剂能根据需要进行拆卸更换，保证装置的循环使用效果。
在本实施例中，参见图1，电源9频率为50kHz，峰值电压为80kV，功率为100W。
在本实施例中，参见图1，内层陶瓷管2的内径为10mm、壁厚为4mm、长度为800mm；外层陶瓷管4的内径为20mm、壁厚为4mm、长度为800mm；内层陶瓷管2和外层陶瓷管4的导电材料层皆长为740mm；金属芯棒3的半径为8mm、长度为800mm。
在本实施例中，参见图1，内层陶瓷管2和外层陶瓷管4的导电材料层皆采用陶瓷管表面镀铜层，易于制备。
在本实施例中，参见图1，本实施例装置由以下部件组成：初级过滤装置1，为多层人造纤维；内径为10mm、壁厚为4mm、长度为800mm的内层陶瓷管2一根，内层陶瓷管2外镀均匀厚度的铜一层，镀铜长为740mm，镀铜层位于内层陶瓷管2的中间位置；设置外径为8mm、长度为800mm的实心钢棒一根作为金属芯棒3；在内层陶瓷管2的外面套着内径为20mm、壁厚为4mm、长度为800mm的外层陶瓷管4，在外层陶瓷管4的外表面上镀均匀厚度的铜一层，镀铜长也为740mm，镀铜层位于外层陶瓷管4中间位置；负载有二氧化钛光催化剂的活性炭纤维疏松材料5；绝缘的固定装置6；装有过氧化钠的氮氧化物吸收装置7；作为气体动力装置8的气泵；电源9；控制装置10。本实施例利用控制装置10，通电后使气泵工作，使待处理空气经初级过滤装置1过滤掉大颗粒污染物和其他固体污染物后，进入叠式陶瓷管装置中，经过放电等离子体和光催化剂复合作用后，分解挥发性有机物的产物经过氮氧化物吸收装置7处理后，最后排出。
本实施例采用叠式管状等离子体装置复合光催化剂及氮氧化物吸收剂而成。空气进入叠式陶瓷管装置前进行初过滤，采用叠式陶瓷管增大了等离子体的量，对应增大了对挥发性有机物的处理量，氮氧化物吸收剂采用过氧化钠，成本低，分解挥发性有机物的产物处理效果好。本实施例装置能对挥发性有机物进行高效降解，无超标毒副产物外排，不会引起二次污染，安全可靠。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置能以模块化组装方式对部分功能模块进行组合安装和分解，至少其中的氮氧化物吸收装置7作为氮氧化物后处理模块，能在固定装置6上进行自由安装和移除。本实施例装有过氧化钠吸收剂部分装置安装时便于拆卸更换新的过氧化钠，保证装置的循环使用效果，设备兼容性好，能长期工作于净化处理室内空气领域，设备寿命长。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置，包括分级连接的初级过滤装置(1)和等离子体发生器，其特征在于：依次由外层陶瓷管(4)、内层陶瓷管(2)和金属芯棒(3)从外到内套装并固定安装连接在绝缘的固定装置(6)上形成所述等离子体发生器的叠式管状本体部分，在内层陶瓷管(2)外部套着外层陶瓷管(4)，所述金属芯棒(3)沿着所述内层陶瓷管(2)的轴心设置，在外层陶瓷管(4)和内层陶瓷管(2)的外表面或外表面设有厚度均匀的导电材料层，外层陶瓷管(4)的导电材料层和金属芯棒(3)作为一个电极，内层陶瓷管(2)的导电材料层作为另一个电极，分别对应连接高压电源和接地，组成等离子体发生器，在外层陶瓷管(4)和内层陶瓷管(2)之间形成第一夹层空间，在内层陶瓷管(2)和金属芯棒(3)表面之间形成第二夹层空间，在第一夹层空间和第二夹层空间中填充负载有二氧化钛光催化剂的活性炭纤维疏松材料(5)，使第一夹层空间和第二夹层空间形成等离子体和光催化剂的中段净化复合作用区，待处理的空气经过初级过滤装置(1)进行预处理过滤掉固体颗粒污染物后，过滤后的空气从第一夹层空间和第二夹层空间的始端进入中段净化复合作用区，经过放电等离子体和光催化剂复合作用后，经过中段净化的净化空气从第一夹层空间和第二夹层空间的末端流出后，进入固定设置于固定装置(6)上的空气末段净化装置中，所述空气末段净化装置为装有过氧化钠的氮氧化物吸收装置(7)，使空气中分解挥发性有机物的产物经过氮氧化物吸收装置(7)深度处理后，最后排出，通过控制装置(10)控制气体动力装置(8)驱动空气依次流经初级过滤装置(1)、中段净化复合作用区和氮氧化物吸收装置(7)直到排出到装置外部，电源(9)分别为控制装置(10)和气体动力装置(8)供电。
2.根据权利要求1所述等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置，其特征在于：所述氮氧化物吸收装置(7)中的过氧化钠吸收剂能根据需要进行拆卸更换。
3.根据权利要求1所述等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置，其特征在于：能以模块化组装方式对部分功能模块进行组合安装和分解，至少其中的氮氧化物吸收装置(7)作为氮氧化物后处理模块，能在固定装置(6)上进行自由安装和移除。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置，其特征在于：所述电源(9)频率为5～50kHz，峰值电压为5～80kV，功率为2～100W。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置，其特征在于：内层陶瓷管(2)的内径为6～10mm、壁厚为0.5～4mm、长度为100～800mm；外层陶瓷管(4)的内径为10～20mm、壁厚为0.5～4mm、长度为100～800mm；内层陶瓷管(2)和外层陶瓷管(4)的导电材料层皆长为50～740mm；金属芯棒(3)的半径为3～8mm、长度为100～800mm。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置，其特征在于：内层陶瓷管(2)和外层陶瓷管(4)的导电材料层皆采用陶瓷管表面镀铜层。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述等离子体、光催化剂和氮氧化物吸收剂复合的叠式管状空气净化装置，其特征在于：气体动力装置(8)采用气泵或风机。
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