CN107477732A - 一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置及其方法 - Google Patents
一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107477732A CN107477732A CN201710871430.4A CN201710871430A CN107477732A CN 107477732 A CN107477732 A CN 107477732A CN 201710871430 A CN201710871430 A CN 201710871430A CN 107477732 A CN107477732 A CN 107477732A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vocs
- air
- purification
- room
- degraded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
- F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
- F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
- F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
- F24F8/15—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means
- F24F8/158—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means using active carbon
Abstract
本发明公开了一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置及其方法,所述的空气净化装置包括除湿单元,进口引风单元,1#净化降解室,2#净化降解室,出口VOCs监测与控制单元,排气单元。本发明所述的可持续降解室内VOCs的空气净化装置集VOCs气体吸附降解与活性炭脱附再生于一体,易于一体化壳装,具有便携式移动的特点、无需频繁更换吸附材料、大大降低了活性炭吸附材料的消耗成本,延长其使用寿命,采用除湿预处理方法,极大提高了后续活性炭净化吸附VOCs的效率,并大大提高了空气净化效果,具有良好的市场潜力。
Description
技术领域
本发明涉及室内空气净化技术领域,尤其是涉及一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置及其方法。
背景技术
随着社会经济的发展,人们对自身的生活水平,尤其是居住条件的要求,越来越高。修建房屋,对室内的装修已经成为必然,但是新装修的房间因为装修材料往往会释放出大量挥发性有机物(VOCs),造成室内空气严重污染。据统计,装修后的新房,VOCs含量大部分超标。其来源不仅是房屋装修的材料,厨房的液化气、煤气燃烧,室内吸烟等都会产生VOCs,特别是甲醛等污染物。近年来,室内空气污染问题越来越成为人们关注的焦点,室内空气的污染对人体健康造成的危害不可忽视。VOCs会刺激人体的眼黏膜、鼻黏膜、呼吸道和皮肤等感官,让人感觉干燥,严重时导致头痛、乏力、昏昏欲睡等不舒症状。甲醛是我国居室内典型的挥发性有机污染物。世界卫生组织已确认甲醛为致畸、致癌物质。长期暴露在甲醛污染的环境会导致人体肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常,引发慢性呼吸道疾病、结肠癌等。接触者当中,儿童和孕妇对甲醛尤其敏感,危害更大。
室内VOCs治理的基本途径有通风换气、生物吸收法、吸附法、化学法、光催化、等离子净化法等。其中吸附净化法因其吸附效率高、见效快,成本低、易操作等优点而备受关注,应用最为广泛。目前市场上的空气净化器净化室内空气的原理基本是利用吸附净化的方法。吸附净化法中最有前景的吸附材料为活性炭,因为活性炭具有发达的孔隙结构、高的比表面积和广谱的吸附作用。活性炭吸附材料在应用过程中普遍存在的问题就是吸附容量有限,空气中水分易与VOCs产生竞争吸附,从而导致其较容易达到吸附饱和。这也是市场上的空气净化器生命周期短,需要频繁更换吸附材料的原因。从而间接导致空气净化的成本增加,吸附材料利用不充分,资源浪费。同时如果使用后的吸附材料处理不合理,被吸附的污染物很有可能再次回到大气中,导致二次污染问题。因此,如何充分利用空气净化器中的吸附材料,使得吸附材料实时再生的同时尽量消除VOCs等空气污染物,保持空气净化器连续持久的工作是目前亟待解决的问题。
经检索,现有技术已有关于空气净化器中吸附材料再生的方案公开,中国专利申请CN105371383A公开了一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其净化方法,该净化方法包括净化、热再生、排污及新风四种模式和室内净化、机械通风两种功能。该发明能对室内VOCs及甲醛快速、有效净化,延长使用寿命。但是该净化器在热再生模式下不能同时启动净化模式,不能保证空气净化器的连续运行,而且该发明不能保证污染物完全消减,易造成二次污染。中国专利申请CN106382683A,同样公开了一种基于热再生的壁挂式空气净化器及空气净化方法,该发明针对CN105371383A中存在的一些不足进行了改进,解决了泄压时对室内形成二次污染的问题,同时在净化模式的排污阶段和新风模式中设置改变风机的风向对粗效过滤器排灰至室外,而且该发明的排污模式同样是直接将吸附的污染物排入室外大气,没有从根本上解决气体污染物的空气污染问题。中国专利CN201578969U涉及一种可再生室内空气净化器,可以将装有活性炭吸附剂的外壳取出放入家用微波炉中解析,也可以利用设备上的微波发生器自行解析,该方法粗放,完全人工操作,污染气体不能保证完全分解,残留的污染物会对家用微波炉产生污染,同时易再次释放到室内空气,引起二次污染。综合分析目前空气净化器的技术现状,尚有很多改进的环节,因此,开发一种可持续降解室内VOCs的空气净化系统应用于空气净化器中,不但可以提高净化效率,而且可以循环利用活性炭吸附材料,延长空气净化器的使用寿命,对于降低空气净化器的成本具有重要意义。
发明内容
本发明克服了现有空气净化器中吸附材料易受净化气体含水率的影响,吸附材料易吸附饱和,在线脱附再生工艺复杂,脱附易产生二次污染气体,空气净化效果差等不足,提供了适用于空气净化器的一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置,使得室内空气VOCs得到持久连续净化,活性炭吸附材料同步再生,吸附污染完全降解,大大延长了吸附材料的使用寿命,大幅度提高了空气高效净化效率。
本发明所述的可持续降解室内VOCs的空气净化装置,所述的除湿单元用于去除气体中的水分,以避免对后续交互式活性炭净化系统产生影响。由于水分易被活性炭优先吸附,会导致活性炭吸附VOCs性能降低,因此预先去除水分对于提高VOCs去除率具有重要意义。另一方面,除湿单元中转轮所负载的吸水材料可以是高吸水性多孔分子筛或高吸水性多孔再可生树脂,吸水材料的孔道均为轴向孔道。含VOCs的空气经脱水后再进入1#净化降解室或2#净化降解室,将极大提高活性炭吸附VOCs的性能,有效延长装置的使用寿命。
本发明所述的可持续降解室内VOCs的空气净化装置,1#净化降解室和2#净化降解室具有2种运行模式:空气净化模式与脱附降解模式。1#,2#净化降解室可在上述2种模式下交替运行实现含VOCs空气的持续净化。空气净化模式中,采用活性炭作为吸附剂,用于吸附室内空气中的VOCs;脱附降解模式中,采用微波脱附降解与放电等离子体二次降解相结合的方式,使脱附出的VOCs高效降解为CO2、H2O等小分子无害气体,实现空气净化。
本发明所述的可持续降解室内VOCs的空气净化装置,巧妙采用三通换向阀,使1#,2#净化降解室交替运行,不间断地吸附去除室内VOCs,同时利用微波与放电等离子体技术,使活性炭吸附材料循环再生,实现吸附污染完全降解,达到了吸附材料在线脱附再生的功能,延长其使用寿命,并大大提高了空气净化效果,具有良好的市场潜力。
具体方案如下:
一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置,所述的空气净化装置包括除湿单元,进口引风单元,1#净化降解室,2#净化降解室,出口VOCs监测与控制单元,排气单元;
其中,所述的除湿单元与所述的进口引风单元相连接,所述的进口引风单元分别与所述的1#净化降解室、所述的2#净化降解室相连接,所述的1#净化降解室的出口和所述的2#净化降解室的出口都连接到所述的出口VOCs监测与控制单元,所述的出口VOCs监测与控制单元与所述的排气单元相连;
所述的出口VOCs监测与控制单元包括控制面板,用于控制所述的空气净化装置内各单元的协调工作。
进一步的,所述的除湿单元包括吸湿材料(1)、转轮(2)、干燥加热器(3)和蒸汽管(4);
所述的吸湿材料(1)负载在转轮(2)上,所述的转轮(2)密封分割分为两个区域,两个区域面积各占50%;当其中一个区域处于空气除湿程序时,所述转轮(2)上的吸水材料吸收VOCs空气中的水分,所获得的脱湿后的VOCs空气被所述的进口引风单元抽送到所述的1#净化降解室或2#净化降解室内,两个降解室由换向阀门控制实现交替使用;
所述转轮(2)的另一个区域则处于脱水干燥程序:即吸收了VOCs空气中水分的所述吸湿材料(1),经所述转轮(2)内壁的所述干燥加热器(3)加热后,水蒸汽逸出,经所述蒸汽管(4)进入所述排气单元,与净化后的空气一起排放;
随着所述转轮(2)以1-10转/小时的速度旋转,原来处于空气除湿程序的区域逐渐进入脱水干燥程序;原来处于脱水干燥程序的区域则逐渐进入空气除湿程序,并以此循环。
进一步的,所述的进口引风单元由引风机(5),三通换向阀(6)和进气管道(7)组成;
所述的1#净化降解室由1#活性炭芯(8)、1#微波发生器(9)、1#放电等离子体反应器(10)组成;
所述的2#净化降解室由2#活性炭芯(13)、2#微波发生器(14)、2#放电等离子体反应器(15)组成;
所述的出口VOCs监测与控制单元由1#VOCs在线监测装置(11)、2#VOCs在线监测装置(16)以及控制面板(18)组成;
所述的排气单元由1#出气控制阀(12)、2#排气控制阀(14)以及出气口隔栅(19)组成;
其中,所述的1#VOCs在线监测装置(11)一端与所述的1#放电等离子体反应器(10)相连,另一端与所述的1#出气控制阀(12)相连;所述的2#VOCs在线监测装置(16)一端与所述的2#放电等离子体反应器(15)相连,另一端与所述的2#出气控制阀(17)相连。
进一步的,所述的控制面板(18)设有VOCs空气净化启动与停止开关,用于开始或停止持续降解室内VOCs空气净化工作,并可设定单位时间空气净化处理量、所述干燥加热器的温度以及所述转轮(2)的转速。
一种运用所述的装置进行可持续降解室内VOCs的空气净化方法,具体如下:
VOCs空气被所述进口引风单元中的风机(5)抽吸后,透过转轮(2)上负载的吸湿材料(1),空气中的水分被吸湿材料(1)吸收,实现在线除湿;吸收了VOCs空气中水分的吸湿材料(1),随着所述转轮(2)以1-10转/小时的速度旋转,原来处于空气除湿程序的区域逐渐进入脱水干燥程序;转轮(2)内壁的干燥加热器(3)加热使吸湿材料(1)中的水蒸汽逸出,经蒸汽管(4)进入所述排气单元,与净化后的空气一起排放,使去除VOCs的空气依然保持良好湿度;
经除湿单元除湿后的VOCs空气经进口引风单元中的风机(5)抽送至净化降解室进行净化处理;当1#净化降解室开启空气净化模式时,1#微波发生器(9)与1#放电等离子体反应器(10)关闭;控制三通换向阀(6)朝1#净化降解室方向开启,朝2#净化降解室方向关闭;同时,1#排气控制阀(12)开启,2#排气控制阀(17)关闭;VOCs空气在1#净化降解室中被1#活性炭芯(8)吸附,净化后气体中的VOCs由1#VOCs在线监测装置(7)在线监测,并由1#排气控制阀(12)与排气口隔栅(19)排入大气中;
由1#VOCs在线监测装置(11)在线监测净化后空气中VOCs浓度,VOCs浓度超过设定标准时,认为1#净化降解室中的活性炭芯(8)吸附饱和;1#VOCs在线监测装置(11)立即将信号反馈至控制面板(18),控制三通换向阀(6)朝1#净化降解室方向关闭,朝2#净化降解室方向立即开启,同时,1#排气控制阀(12)关闭,2#排气控制阀(17)开启;2#微波发生器(14)与2#放电等离子体反应器(15)关闭;2#净化降解室开始工作,空气VOCs在2#净化降解室中被2#活性炭芯(13)吸附,净化后空气中VOCs由2#VOCs在线监测装置(16)在线监测,并经2#排气控制阀(17)与排气口隔栅(19)排入大气中;
2#净化降解室开始工作的同时,1#微波发生器(5)与1#放电等离子体反应
器(6)开启,1#净化降解室进入脱附降解模式,活性炭吸附的VOCs在微波与放电等离子体反应联合作用下,VOCs完全转化为小分子无害气体,不但可实现有机污染物的完全降解,而且使活性炭吸附材料得以快速再生,以备下一循环使用;整个再生过程利用1#VOCs在线监测装置(11)检测脱附气中VOCs浓度,待VOCs浓度低于设定值后,反馈信息至控制面板,关闭1#微波发生器(9)与1#放电等离子体反应器(10),活性炭再生结束;
由2#VOCs在线监测装置(16)在线监测净化后空气中VOCs浓度,VOCs浓度超过设定标准时,认为2#净化降解室中的活性炭芯(13)吸附饱和;2#VOCs在线监测装置(16)立即将信号反馈至控制面板(18),控制三通换向阀(6)朝2#净化降解室方向关闭,朝1#净化降解室方向立即开启。1#净化降解室开启空气净化模式,2#净化降解室开启活性炭再生模式,如此循环,交替使用,实现空气中VOCs的可持续消减。
进一步的,所述的VOCs脱附降解方式为微波脱附降解与放电等离子体二次降解串联组合,VOCs被微波直接消减,或者逸出在1#活性炭芯(8)与2#活性炭芯(13)上方的1#,2#净化降解室内,经放电等离子体二次反应实现100%消解,最终转化为对环境无害的小分子物质,实现活性炭完全再生。
进一步的,所述的1#微波发生器(9)或2#微波发生器(14)的工作功率为200~1500W,微波加热的时间为3~60min;1#放电等离子体发生器(10)或2#放电等离子体发生器(15)的工作电压为5~50KV,放电时间为5~60s。
有益效果:(1)对净化前的含VOCs气体进行除湿预处理,极大提高了后续活性炭净化吸附VOCs的效率;(2)巧妙的利用两个净化降解室交替运行,净化空气的同时,使活性炭芯在线脱附再生,保证活性炭材料具有良好的吸附能力,使室内空气持续不断的净化,提高净化效率,降低了室内空气净化的时间;(3)充分利用活性炭芯吸收微波,利用微波实现活性炭中吸附的VOCs在线脱附消解,转换快,能耗低,效率高;(4)微波脱附降解后串联放电等离子体发生器,获得非热平衡等离子体,产生大量的高能电子或高能电子激励产生的O、OH、N基等活性粒子,破坏C—H、C—C等化学键,使低浓度VOCs彻底分解成CO2和H2O等小分子无害气体,污染物净化效果好;(5)本发明自身配套脱湿系统,对不同气体的适用性强,集VOCs气体吸附降解与活性炭脱附再生于一体,VOCs净化效率高,易一体化壳装,具有便携式移动的特点、无需频繁更换吸附材料、大大降低了活性炭吸附材料的消耗成本,在空气净化器领域具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置内部单元结构示意图;
图2是本发明实施例2提供的一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置连接关系示意图;
其中,图中标号说明如下:1、吸湿材料;2、转轮;3、干燥加热器;4、蒸汽管、5、引风机;6、双路换向阀;7、进气管道;8、1#活性炭芯;9、1#微波发生器;10、1#放电等离子体反应器;11、1#VOCs在线监测装置;12、1#排气控制阀;13、2#活性炭芯;14、2#微波发生器;15、2#放电等离子体反应器;16、2#VOCs在线监测装置;17、2#排气控制阀;18、控制面板;19、出气口隔栅。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案作进一步阐述。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
图1所示的是一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置内部单元结构示意图,包括除湿单元,进口引风单元,1#净化降解室,2#净化降解室,出口VOCs监测与控制单元,排气单元;
其中,所述的除湿单元与所述的进口引风单元相连接,所述的进口引风单元分别与所述的1#净化降解室、所述的2#净化降解室相连接,所述的1#净化降解室的出口和所述的2#净化降解室的出口都连接到所述的出口VOCs监测与控制单元,所述的出口VOCs监测与控制单元与所述的排气单元相连;
所述的出口VOCs监测与控制单元包括控制面板(图1中未示出),用于控制所述的空气净化装置内各单元的协调工作。
实施例2
图2所示的是可持续降解室内VOCs的空气净化装置连接关系示意图,包括除湿单元、进口引风单元,1#净化降解室,2#净化降解室,VOCs监测与控制单元,排气单元。1#净化降解室与2#净化降解室完全相同。
其中,所述的除湿单元包括吸湿材料(1)、转轮(2)、干燥加热器(3)和蒸汽管(4);所述的吸湿材料(1)负载在转轮(2)上,所述的转轮(2)密封分割分为两个区域,两个区域面积各占50%;当其中一个区域处于空气除湿程序时,所述转轮(2)上的吸水材料吸收VOCs空气中的水分,所获得的脱湿后的VOCs空气被所述的进口引风单元抽送到所述的1#净化降解室或2#净化降解室内,两个降解室由换向阀门控制实现交替使用;所述转轮(2)的另一个区域则处于脱水干燥程序:即吸收了VOCs空气中水分的所述吸湿材料(1),经所述转轮(2)内壁的所述干燥加热器(3)加热后,水蒸汽逸出,经所述蒸汽管(4)进入所述排气单元,与净化后的空气一起排放。
随着所述转轮(2)以1-10转/小时的速度旋转,原来处于空气除湿程序的区域逐渐进入脱水干燥程序;原来处于脱水干燥程序的区域则逐渐进入空气除湿程序,并以此循环。
所述的进口引风单元由引风机(5),三通换向阀(6)和进气管道(7)组成。
所述的1#净化降解室由1#活性炭芯(8)、1#微波发生器(9)、1#放电等离子体反应器(10)组成。
所述的2#净化降解室由2#活性炭芯(13)、2#微波发生器(14)、2#放电等离子体反应器(15)组成。
所述的出口VOCs监测与控制单元由1#VOCs在线监测装置(11)、2#VOCs在线监测装置(16)以及控制面板(18)组成。
所述的排气单元由1#出气控制阀(12)、2#排气控制阀(14)以及出气口隔栅(19)组成。
其中,所述的1#VOCs在线监测装置(11)一端与所述的1#放电等离子体反应器(10)相连,另一端与所述的1#出气控制阀(12)相连;所述的2#VOCs在线监测装置(16)一端与所述的2#放电等离子体反应器(15)相连,另一端与所述的2#出气控制阀(17)相连。
所述的控制面板(18)设有VOCs空气净化启动与停止开关,用于开始或停止持续降解室内VOCs空气净化工作,并可设定单位时间空气净化处理量、所述干燥加热器的温度以及所述转轮(2)的转速。
具体实施步骤如下:
VOCs空气被所述进口引风单元中的风机(5)抽吸后,透过转轮(2)上负载的吸湿材料(1),空气中的水分被吸湿材料(1)吸收,实现在线除湿;吸收了VOCs空气中水分的吸湿材料(1),随着所述转轮(2)以1-3转/小时的速度旋转,原来处于空气除湿程序的区域逐渐进入脱水干燥程序;转轮(2)内壁的干燥加热器(3)加热使吸湿材料(1)中的水蒸汽逸出,经蒸汽管(4)进入所述排气单元,与净化后的空气一起排放,使去除VOCs的空气依然保持良好湿度;
经除湿单元除湿后的VOCs空气经进口引风单元中的风机(5)抽送至净化降解室进行净化处理;当1#净化降解室开启空气净化模式时,1#微波发生器(9)与1#放电等离子体反应器(10)关闭;控制三通换向阀(6)朝1#净化降解室方向开启,朝2#净化降解室方向关闭;同时,1#排气控制阀(12)开启,2#排气控制阀(17)关闭;VOCs空气在1#净化降解室中被1#活性炭芯(8)吸附,净化后气体中的VOCs由1#VOCs在线监测装置(7)在线监测,并由1#排气控制阀(12)与排气口隔栅(19)排入大气中;
由1#VOCs在线监测装置(11)在线监测净化后空气中VOCs浓度,VOCs浓度超过设定标准时,认为1#净化降解室中的活性炭芯(8)吸附饱和;1#VOCs在线监测装置(11)立即将信号反馈至控制面板(18),控制三通换向阀(6)朝1#净化降解室方向关闭,朝2#净化降解室方向立即开启,同时,1#排气控制阀(12)关闭,2#排气控制阀(17)开启;2#微波发生器(14)与2#放电等离子体反应器(15)关闭;2#净化降解室开始工作,空气VOCs在2#净化降解室中被2#活性炭芯(13)吸附,净化后空气中VOCs由2#VOCs在线监测装置(16)在线监测,并经2#排气控制阀(17)与排气口隔栅(19)排入大气中;
2#净化降解室开始工作的同时,1#微波发生器(5)与1#放电等离子体反应
器(6)开启,1#净化降解室进入脱附降解模式,活性炭吸附的VOCs在微波与放电等离子体反应联合作用下,VOCs完全转化为小分子无害气体,不但可实现有机污染物的完全降解,而且使活性炭吸附材料得以快速再生,以备下一个循环使用;整个再生过程利用1#VOCs在线监测装置(11)检测脱附气中VOCs浓度,待VOCs浓度低于设定值后,反馈信息至控制面板,关闭1#微波发生器(9)与1#放电等离子体反应器(10),活性炭再生结束;
由2#VOCs在线监测装置(16)在线监测净化后空气中VOCs浓度,VOCs浓度超过设定标准时,认为2#净化降解室中的活性炭芯(13)吸附饱和;2#VOCs在线监测装置(16)立即将信号反馈至控制面板(18),控制三通换向阀(6)朝2#净化降解室方向关闭,朝1#净化降解室方向立即开启。1#净化降解室开启空气净化模式,2#净化降解室开启活性炭再生模式,如此循环,交替使用,实现空气中VOCs的可持续消减。
所述的VOCs脱附降解方式为微波脱附降解与放电等离子体二次降解串联组合,VOCs被微波直接消减,或者逸出在1#活性炭芯(8)与2#活性炭芯(13)上方的1#,2#净化降解室内,经放电等离子体二次反应实现100%消解,最终转化为对环境无害的小分子物质。
所述的1#微波发生器(9)或2#微波发生器(14)的工作功率为200~1500W,微波加热的时间为3~60min;1#放电等离子体发生器(10)或2#放电等离子体发生器(15)的工作电压为5~50KV,放电时间为5~60s。
实施例3
本发明的可持续降解室内VOCs的空气净化装置,集VOCs气体吸附降解与活性炭脱附再生于一体,易一体化壳装,具有便携式移动的特点。因此,将该系统封装为一台带有外结电源插头的一体化的空气净化器,可与室内电源插座连接,方便快捷的对室内空气进行持续净化,其持续净化的具体实施步骤同实施例2;在实施室内VOCs空气净化过程时,也可同时开启与净化降解室相对应的放电等离子体反应器,可以实现进一步提高VOCs气体的净化效率的目标。当一个房间的室内空气净化达标后,关闭空气净化器,拔掉电源插头,移动空气净化器到另一个房间,打开即可进行室内空气净化。使用过程方便,操作简单,自身配套脱湿系统,对不同气体的适用性强,VOCs净化效率高,无需频繁更换内部活性炭吸材料,使用成本低。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置,其特征在于:所述的空气净化装置包括除湿单元,进口引风单元,1#净化降解室,2#净化降解室,出口VOCs监测与控制单元,排气单元;
其中,所述的除湿单元与所述的进口引风单元相连接,所述的进口引风单元分别与所述的1#净化降解室、所述的2#净化降解室相连接,所述的1#净化降解室的出口和所述的2#净化降解室的出口都连接到所述的出口VOCs监测与控制单元,所述的出口VOCs监测与控制单元与所述的排气单元相连;
所述的出口VOCs监测与控制单元包括控制面板,用于控制所述的空气净化装置内各单元的协调工作。
2.根据权利要求1所述的一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置,其特征在于:所述的除湿单元包括吸湿材料(1)、转轮(2)、干燥加热器(3)和蒸汽管(4);
所述的吸湿材料(1)负载在转轮(2)上,所述的转轮(2)密封分割分为两个区域,两个区域面积各占50%;当其中一个区域处于空气除湿程序时,所述转轮(2)上的吸水材料吸收VOCs空气中的水分,所获得的脱湿后的VOCs空气被所述的进口引风单元抽送到所述的1#净化降解室或2#净化降解室内,两个降解室由换向阀门控制实现交替使用;
所述转轮(2)的另一个区域则处于脱水干燥程序:即吸收了VOCs空气中水分的所述吸湿材料(1),经所述转轮(2)内壁的所述干燥加热器(3)加热后,水蒸汽逸出,经所述蒸汽管(4)进入所述排气单元,与净化后的空气一起排放;
随着所述转轮(2)以1-10转/小时的速度旋转,原来处于空气除湿程序的区域逐渐进入脱水干燥程序;原来处于脱水干燥程序的区域则逐渐进入空气除湿程序,并以此循环。
3.根据权利要求1或2所述的一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置,其特征在于:所述的进口引风单元由引风机(5),三通换向阀(6)和进气管道(7)组成;
所述的1#净化降解室由1#活性炭芯(8)、1#微波发生器(9)、1#放电等离子体反应器(10)组成;
所述的2#净化降解室由2#活性炭芯(13)、2#微波发生器(14)、2#放电等离子体反应器(15)组成;
所述的出口VOCs监测与控制单元由1#VOCs在线监测装置(11)、2#VOCs在线监测装置(16)以及控制面板(18)组成;
所述的排气单元由1#出气控制阀(12)、2#排气控制阀(14)以及出气口隔栅(19)组成;
其中,所述的1#VOCs在线监测装置(11)一端与所述的1#放电等离子体反应器(10)相连,另一端与所述的1#出气控制阀(12)相连;所述的2#VOCs在线监测装置(16)一端与所述的2#放电等离子体反应器(15)相连,另一端与所述的2#出气控制阀(17)相连。
4.根据权利要求3所述的一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置,其特征在于:所述的控制面板(18)设有VOCs空气净化启动与停止开关,用于开始或停止持续降解室内VOCs空气净化工作,并可设定单位时间空气净化处理量、所述干燥加热器的温度以及所述转轮(2)的转速。
5.一种运用权利要求4所述的装置进行可持续降解室内VOCs的空气净化方法,其特征在于:具体如下:
VOCs空气被所述进口引风单元中的风机(5)抽吸后,透过转轮(2)上负载的吸湿材料(1),空气中的水分被吸湿材料(1)吸收,实现在线除湿;吸收了VOCs空气中水分的吸湿材料(1),随着所述转轮(2)以1-3转/小时的速度旋转,原来处于空气除湿程序的区域逐渐进入脱水干燥程序;转轮(2)内壁的干燥加热器(3)加热使吸湿材料(1)中的水蒸汽逸出,经蒸汽管(4)进入所述排气单元,与净化后的空气一起排放,使去除VOCs的空气依然保持良好湿度;
经除湿单元除湿后的VOCs空气经进口引风单元中的风机(5)抽送至净化降解室进行净化处理;当1#净化降解室开启空气净化模式时,1#微波发生器(9)与1#放电等离子体反应器(10)关闭;控制三通换向阀(6)朝1#净化降解室方向开启,朝2#净化降解室方向关闭;同时,1#排气控制阀(12)开启,2#排气控制阀(17)关闭;VOCs空气在1#净化降解室中被1#活性炭芯(8)吸附,净化后气体中的VOCs由1#VOCs在线监测装置(7)在线监测,并由1#排气控制阀(12)与排气口隔栅(19)排入大气中;
由1#VOCs在线监测装置(11)在线监测净化后空气中VOCs浓度,VOCs浓度超过设定标准时,认为1#净化降解室中的活性炭芯(8)吸附饱和;1#VOCs在线监测装置(11)立即将信号反馈至控制面板(18),控制三通换向阀(6)朝1#净化降解室方向关闭,朝2#净化降解室方向立即开启,同时,1#排气控制阀(12)关闭,2#排气控制阀(17)开启;2#微波发生器(14)与2#放电等离子体反应器(15)关闭;2#净化降解室开始工作,空气VOCs在2#净化降解室中被2#活性炭芯(13)吸附,净化后空气中VOCs由2#VOCs在线监测装置(16)在线监测,并经2#排气控制阀(17)与排气口隔栅(19)排入大气中;
2#净化降解室开始工作的同时,1#微波发生器(5)与1#放电等离子体反应器(6)开启,1#净化降解室进入脱附降解模式,活性炭吸附的VOCs在微波与放电等离子体反应联合作用下,VOCs完全转化为小分子无害气体,不但可实现有机污染物的完全降解,而且使活性炭吸附材料得以快速再生,以备下一循环使用;整个再生过程利用1#VOCs在线监测装置(11)检测脱附气中VOCs浓度,待VOCs浓度低于设定值后,反馈信息至控制面板,关闭1#微波发生器(9)与1#放电等离子体反应器(10),活性炭再生结束;
由2#VOCs在线监测装置(16)在线监测净化后空气中VOCs浓度,VOCs浓度超过设定标准时,认为2#净化降解室中的活性炭芯(13)吸附饱和;2#VOCs在线监测装置(16)立即将信号反馈至控制面板(18),控制三通换向阀(6)朝2#净化降解室方向关闭,朝1#净化降解室方向立即开启。1#净化降解室开启空气净化模式,2#净化降解室开启活性炭再生模式,如此循环,交替使用,实现空气中VOCs的可持续消减。
6.根据权利要求5所述的一种可持续降解室内VOCs的空气净化方法,其特征在于:所述的VOCs脱附降解方式为微波脱附降解与放电等离子体二次降解串联组合,VOCs被微波直接消减,或者逸出在1#活性炭芯(8)与2#活性炭芯(13)上方的1#,2#净化降解室内,经放电等离子体二次反应实现100%消解,最终转化为对环境无害的小分子物质,实现活性炭完全再生。
7.根据权利要求5所述的一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置,其特征在于:所述的1#微波发生器(9)或2#微波发生器(14)的工作功率为200~1500W,微波加热的时间为3~60min;1#放电等离子体发生器(10)或2#放电等离子体发生器(15)的工作电压为5~50KV,放电时间为5~60s。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710871430.4A CN107477732B (zh) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710871430.4A CN107477732B (zh) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置及其方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107477732A true CN107477732A (zh) | 2017-12-15 |
CN107477732B CN107477732B (zh) | 2020-04-07 |
Family
ID=60586795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710871430.4A Active CN107477732B (zh) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置及其方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107477732B (zh) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108194990A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-22 | 四川特空科技有限公司 | 一种双通道负压空气净化装置 |
CN108771949A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-09 | 苏州洋紫瑞信息科技有限公司 | 一种间歇性送气的废气处理净化装置 |
CN108889623A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-27 | 阜阳丰达机电设备有限公司 | 一种烟丝打散风分机 |
CN109331564A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-02-15 | 义乌市爱釜义自动化科技有限公司 | 一种复合吸附微波回收或热解处理有机废气的装置 |
CN109331565A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-02-15 | 义乌市爱釜义自动化科技有限公司 | 一种复合吸附微波回收或热解处理有机废气的方法 |
CN111102667A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-05-05 | 何丰瀚 | 一种空气净化器及其实现方法 |
CN111207479A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-05-29 | 何丰瀚 | 一种热再生的壁挂式空气净化器及其实现方法 |
CN111288588A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-06-16 | 广州金鹏环保工程有限公司 | 中央空调动态过滤、静态杀菌消毒空气净化系统及方法 |
CN111336613A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-06-26 | 广州金鹏环保工程有限公司 | 中央空调动态过滤、静态杀菌消毒空气净化零排放系统及方法 |
CN113384994A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-09-14 | 湖南湘楚先路环保科技有限责任公司 | 一种用海泡石去除空气中甲醛的装置 |
CN114768467A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-22 | 哈尔滨工业大学 | 利用家用微波炉实现VOCs无害化处理及活性炭再生的空气净化装置 |
CN115031299A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-09-09 | 北京同方洁净技术有限公司 | 风机盘管及其运行方法 |
Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1785500A (zh) * | 2005-10-27 | 2006-06-14 | 武汉科技学院 | 微波等离子活性炭再生方法 |
JP2006239566A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Toto Ltd | 空気浄化システム |
CN1918369A (zh) * | 2004-02-07 | 2007-02-21 | 金泰洙 | 使用离心式叶轮的湿型空气净化装置 |
JP2008167900A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Daikin Ind Ltd | 空気清浄装置 |
JP2010101684A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Gastec:Kk | 携帯型の簡易ガスクロマトグラフ分析装置 |
CN102403093A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-04-04 | 山东电力设备有限公司 | 一种吸湿器 |
CN104181127A (zh) * | 2013-05-27 | 2014-12-03 | 佛山和源活性炭再生科技有限公司 | Voc在线监测仪 |
CN105003979A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-10-28 | 柳超 | 一种具有空气能吸湿功能的空气净化装置 |
CN204880426U (zh) * | 2015-08-14 | 2015-12-16 | 山东艾顿环保科技有限公司 | 一种除湿空气净化器 |
CN105233640A (zh) * | 2015-09-28 | 2016-01-13 | 重庆科蓝环保实业有限公司 | 一种等离子体协同生物技术净化挥发性有机物废气的系统 |
CN205105493U (zh) * | 2015-10-13 | 2016-03-23 | 无锡韩光电器股份有限公司 | 混合式消防控制室图形显示装置 |
CN105674397A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-06-15 | 蚌埠市瑞风净化设备工程有限责任公司 | 一种室内用高效空气净化装置 |
CN105783153A (zh) * | 2016-03-09 | 2016-07-20 | 李传友 | 基于地温结构比/杂交风泵/多管取温/穿水净化的系统 |
CN106287960A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-01-04 | 江苏科技大学 | 一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其净化方法 |
CN106943839A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-07-14 | 东华大学 | 可选择性生物‑催化燃烧voc废气净化装置和使用方法 |
CN206420060U (zh) * | 2016-10-21 | 2017-08-18 | 张洪军 | 一种带有除湿功能的空气净化装置 |
CN107192036A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-22 | 宣永 | 一种具有除湿功能的空气净化器 |
-
2017
- 2017-09-25 CN CN201710871430.4A patent/CN107477732B/zh active Active
Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1918369A (zh) * | 2004-02-07 | 2007-02-21 | 金泰洙 | 使用离心式叶轮的湿型空气净化装置 |
JP2006239566A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Toto Ltd | 空気浄化システム |
CN1785500A (zh) * | 2005-10-27 | 2006-06-14 | 武汉科技学院 | 微波等离子活性炭再生方法 |
JP2008167900A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Daikin Ind Ltd | 空気清浄装置 |
JP2010101684A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Gastec:Kk | 携帯型の簡易ガスクロマトグラフ分析装置 |
CN102403093A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-04-04 | 山东电力设备有限公司 | 一种吸湿器 |
CN104181127A (zh) * | 2013-05-27 | 2014-12-03 | 佛山和源活性炭再生科技有限公司 | Voc在线监测仪 |
CN105003979A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-10-28 | 柳超 | 一种具有空气能吸湿功能的空气净化装置 |
CN204880426U (zh) * | 2015-08-14 | 2015-12-16 | 山东艾顿环保科技有限公司 | 一种除湿空气净化器 |
CN105233640A (zh) * | 2015-09-28 | 2016-01-13 | 重庆科蓝环保实业有限公司 | 一种等离子体协同生物技术净化挥发性有机物废气的系统 |
CN205105493U (zh) * | 2015-10-13 | 2016-03-23 | 无锡韩光电器股份有限公司 | 混合式消防控制室图形显示装置 |
CN105674397A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-06-15 | 蚌埠市瑞风净化设备工程有限责任公司 | 一种室内用高效空气净化装置 |
CN105783153A (zh) * | 2016-03-09 | 2016-07-20 | 李传友 | 基于地温结构比/杂交风泵/多管取温/穿水净化的系统 |
CN106287960A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-01-04 | 江苏科技大学 | 一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其净化方法 |
CN206420060U (zh) * | 2016-10-21 | 2017-08-18 | 张洪军 | 一种带有除湿功能的空气净化装置 |
CN106943839A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-07-14 | 东华大学 | 可选择性生物‑催化燃烧voc废气净化装置和使用方法 |
CN107192036A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-22 | 宣永 | 一种具有除湿功能的空气净化器 |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108194990A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-22 | 四川特空科技有限公司 | 一种双通道负压空气净化装置 |
CN108771949A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-09 | 苏州洋紫瑞信息科技有限公司 | 一种间歇性送气的废气处理净化装置 |
CN108771949B (zh) * | 2018-06-08 | 2021-05-07 | 江苏慧丰源环境工程技术有限公司 | 一种间歇性送气的废气处理净化装置 |
CN108889623A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-27 | 阜阳丰达机电设备有限公司 | 一种烟丝打散风分机 |
CN108889623B (zh) * | 2018-07-11 | 2024-02-13 | 阜阳丰达机电设备有限公司 | 一种烟丝打散风分机 |
CN109331564B (zh) * | 2018-11-05 | 2020-12-11 | 义乌市爱釜义自动化科技有限公司 | 一种复合吸附微波回收或热解处理有机废气的装置 |
CN109331564A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-02-15 | 义乌市爱釜义自动化科技有限公司 | 一种复合吸附微波回收或热解处理有机废气的装置 |
CN109331565A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-02-15 | 义乌市爱釜义自动化科技有限公司 | 一种复合吸附微波回收或热解处理有机废气的方法 |
CN111102667B (zh) * | 2020-03-02 | 2021-07-16 | 何丰瀚 | 一种空气净化器及其实现方法 |
CN111207479B (zh) * | 2020-03-02 | 2021-07-16 | 何丰瀚 | 一种热再生的壁挂式空气净化器及其实现方法 |
CN111207479A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-05-29 | 何丰瀚 | 一种热再生的壁挂式空气净化器及其实现方法 |
CN111102667A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-05-05 | 何丰瀚 | 一种空气净化器及其实现方法 |
CN111336613A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-06-26 | 广州金鹏环保工程有限公司 | 中央空调动态过滤、静态杀菌消毒空气净化零排放系统及方法 |
CN111288588A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-06-16 | 广州金鹏环保工程有限公司 | 中央空调动态过滤、静态杀菌消毒空气净化系统及方法 |
WO2021189943A1 (zh) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 | 广州金鹏环保工程有限公司 | 中央空调动态过滤、静态杀菌消毒空气净化系统及方法 |
CN113384994A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-09-14 | 湖南湘楚先路环保科技有限责任公司 | 一种用海泡石去除空气中甲醛的装置 |
CN114768467A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-22 | 哈尔滨工业大学 | 利用家用微波炉实现VOCs无害化处理及活性炭再生的空气净化装置 |
CN115031299A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-09-09 | 北京同方洁净技术有限公司 | 风机盘管及其运行方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107477732B (zh) | 2020-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107477732A (zh) | 一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置及其方法 | |
CN107511019B (zh) | 一种挥发性有机污染物的处理装置 | |
CN205886514U (zh) | 喷漆废气处理装置 | |
CN201361513Y (zh) | 转轮式有机废气吸附及脱附装置 | |
CN103638761B (zh) | 一种低温等离子体耦合催化氧化去除恶臭气体的方法及其装置 | |
CN104492255A (zh) | 一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法 | |
CN201899964U (zh) | 一种针对大风量、低浓度有机废气的治理装置 | |
CN204247047U (zh) | 有机废气吸附浓缩催化燃烧与低温等离子耦合净化系统 | |
CN201108793Y (zh) | 一种有害废气深度处理的净化装置 | |
CN109381964A (zh) | 有机废气回收处理系统及方法 | |
CN210699424U (zh) | 一种有机废气吸附脱附催化燃烧系统 | |
CN206837788U (zh) | 一种循环流化床处理含VOCs废气净化系统 | |
CN201295583Y (zh) | 吸附催化一体化装置 | |
CN203501334U (zh) | 一种室内空气净化器 | |
CN206184212U (zh) | 一种蜂窝活性炭固定式吸附床 | |
CN207922251U (zh) | 有机废气吸脱附催化净化设备 | |
CN110368777A (zh) | 甲醛吸附装置 | |
CN108786449A (zh) | 一种新型V0Cs吸附活化脱附低温催化处理方法及其处理装置 | |
CN212236519U (zh) | 水性漆VOCs尾气预除湿系统 | |
CN202173868U (zh) | 节能并延长吸附剂使用寿命的有机废气回收装置 | |
CN107246667A (zh) | 一种电场辅助室内空气净化装置 | |
CN104399352B (zh) | 一种新型VOCs处理设备及处理工艺 | |
CN107899389A (zh) | 工业窑炉voc废气节能混合处理系统 | |
CN212166971U (zh) | 一种沸石转轮吸附脱附催化氧化及余热回收一体机 | |
CN209348359U (zh) | 一种用于建筑通风的太阳能驱动真空变电吸附碳捕集系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |