CN108889116A - 一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器,其主要部件包括净化器箱体,净化器电路板、净化器入气口和出气口、除尘罩、风扇、除臭氧系统控制电路和净化器底座,本发明和现有技术相比所具有的优点是:便携式除臭氧气体净化器工作性能稳定,操作简单,工作连续性强,净化器携带方便;使用的一种网状臭氧催化剂具有耐酸,耐碱,耐高温,耐低温,防火,防水,防静电等特点;采用蜂窝结构大大降低了气流阻力,提高催化剂的强度,提高抗尘能力;配合紫外线使用能将高浓度的臭氧分解,使臭氧浓度显著降低。

Description

一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器
技术领域
本发明属于空气净化技术领域;具体涉及一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器。
背景技术
低浓度的臭氧可消毒,但超标的臭氧则会强烈刺激人的呼吸道,造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿, 臭氧会造成人的神经中毒,头晕头痛、视力下降、记忆力衰退,臭氧还会对人体皮肤中的维生素 E 起到破坏作用,致使人的皮肤起皱、出现黑斑。
CN2166872Y公开了一种静电复印机除臭氧器,用于过滤静电复印机工作时产生臭氧气体,达到保护操作人员身体健康。该实用新型其特征在于由多边形空心“U”字形金属框架(1),可以非常方便地放置在复印机的出风口,或者更换原有的除臭氧器,取而代入,因为外形尺寸与原复印机除臭氧器大小一样。在金属框架内有过滤器(4),过滤器是由聚氨酯海绵为载体,渗透了大量的除臭氧还原剂。故它的除臭氧效果要优于其他同类产品。
CN202606027U公开了一种除臭氧催化剂模块,其为臭氧催化剂制成的多孔状块体,除臭氧催化剂由片状陶瓷基体和形成在陶瓷基体的全部外表面上的催化除臭氧涂层构成,该催化除臭氧涂层用于去除臭氧气体。该实用新型提供的除臭氧催化剂模块为多孔状,催化除臭氧涂层与臭氧气体的接触面积大,去除臭氧效率高、效果好;催化除臭氧涂层通过催化臭氧气体分解或转化为无臭氧气体方式进行去除,因此,可长期使用;此外,除臭氧催化剂模块的安装非常方便。
CN85102037A公开了一种空气离子化除臭氧电极,它是在绝缘外壳内中部位置安装一个用含有二氧化锰或氧化铜的材料制成的圆柱形除臭氧极块,该极块的圆柱面上有多个分布均匀并平行于轴心的小通孔。每个小通孔轴心处有导电针,其尾部折成90°并固定在极块后部。在极块中心通孔内的导电针针尖向前伸出小通孔外,其它导电针位于小通孔内。通过极块后部的高压引线与高压电源相连,在通入10千伏至100千伏直流负高压时即可产生高浓负离子,同时又能清除臭氧。
以上发明以及现有技术制备的除臭氧设备都是专门的设备,不方便携带,而且除臭氧方式大多为接触式催化,其效率较低,臭氧去除效果不佳。
发明内容
为了克服背景技术中存在的不足,本发明提供一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器。
一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器,其主要部件包括净化器箱体,净化器电路板、净化器入气口和出气口、除尘罩、风扇、除臭氧系统控制电路和净化器底座,所述净化器电路板上方安装有自动微调电路;所述净化器电路板与所述净化器底座相连接;所述的除尘罩设置在所述进气口与除臭氧系统之间;所述主控制器电路设置在所述风扇与所述净化器箱体之间;所述风扇设置在所述净化器底座上方;所述净化器电路板通过所述净化器壳体与所述主控制器电路相连接;所述的除臭氧系统由紫外线灯管、镇流器、紫外线灯管接头及网状臭氧催化剂组成。
所述网状臭氧催化剂按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将得到的50-60份的负载铕的活性炭与2-8份的水泥,0.5-1.5份的水玻璃,1-5份的聚乙二醇,5-10份的甘油和20-40份的水置于球捏合机内捏合1-6h;捏合完毕后将得到的物料使用5-15MPa的压力与蜂窝状格栅网压合,50-60℃放置干燥1-5h,然后在300-400℃下处理60-150min,即可得到网状臭氧催化剂。
所述负载铕的活性炭按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将17-25份的硝酸锰,24-30份的硝酸铁,10-15份的硝酸锶,0.05-0.5份八乙基卟啉,0.05-0.5份四甲基胍硫酸氢盐, 3-10份乙酰丙酮铱, 0.001-0.009份的三(二萘基亚甲基) 单菲咯啉铕和200-300份的水加入到反应釜中,搅拌后配置成活性组分前驱体溶液;然后将40-70份的活性炭浸没在活性组分前驱体溶液中,控温80-90℃,在搅拌条件下将10-20份的氨水滴加到反应釜中,50-70min内滴加完毕,然后搅拌10-30min;完成负载后过滤,将活性炭放在160-200℃的烘箱中干燥4-8h,再将活性炭放入到150-200份的3%-8%的碳酸钠溶液中浸泡10-20min,过滤后在110-150℃的烘箱中干燥3-8h,即可得到一种负载铕的活性炭。
所述的紫外线灯管产生波长为250-270 nm的紫外线。
所述的除尘罩由过滤棉制成,对吸入的空气,将气体中的纤维、大颗粒粉尘等进行过滤。
本发明和现有技术相比所具有的优点是:便携式除臭氧气体净化器具有实用性强,安全性能好,结构简单,设计合理,使用寿命长,工作效率高,工作性能稳定,操作简单,工作连续性强,净化器携带方便;使用的一种网状臭氧催化剂具有耐酸,耐碱,耐高温,耐低温,防火,防水,防静电等特点;采用蜂窝结构大大降低了气流阻力,提高催化剂的强度,提高抗尘能力;配合紫外线使用能将高浓度的臭氧分解,使臭氧浓度显著降低。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明:
实施例1
本发明所用的技术方案为:
一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器,其主要部件包括净化器箱体,净化器电路板、净化器入气口和出气口、除尘罩、风扇、除臭氧系统控制电路和净化器底座,所述净化器电路板上方安装有自动微调电路;所述净化器电路板与所述净化器底座相连接;所述的除尘罩设置在所述进气口与除臭氧系统之间;所述主控制器电路设置在所述风扇与所述净化器箱体之间;所述风扇设置在所述净化器底座上方;所述净化器电路板通过所述净化器壳体与所述主控制器电路相连接;所述的除臭氧系统由紫外线灯管、镇流器、紫外线灯管接头及网状臭氧催化剂组成。
所述的网状臭氧催化剂按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将得到的55份的负载铕的活性炭与5份的水泥,0.8份的水玻璃,3份的聚乙二醇,8份的甘油和30份的水置于球捏合机内捏合4h;捏合完毕后将得到的物料使用10MPa的压力与蜂窝状格栅网压合,55℃放置干燥3h,然后在350℃下处理90min,即可得到网状臭氧催化剂。
所述负载铕的活性炭按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将22份的硝酸锰,27份的硝酸铁,13份的硝酸锶,0.2份八乙基卟啉,0.2份四甲基胍硫酸氢盐, 4份乙酰丙酮铱, 0.004份的三(二萘基亚甲基) 单菲咯啉铕和260份的水加入到反应釜中,搅拌后配置成活性组分前驱体溶液;然后将55份的活性炭浸没在活性组分前驱体溶液中,控温85℃,在搅拌条件下将15份的氨水滴加到反应釜中,60min内滴加完毕,然后搅拌20min;完成负载后过滤,将活性炭放在180℃的烘箱中干燥6h,再将活性炭放入到180份的5%的碳酸钠溶液中浸泡15min,过滤后在130℃的烘箱中干燥5h,即可得到一种负载铕的活性炭。
所述的紫外线灯管产生波长为260 nm的紫外线。
所述的除尘罩由过滤棉制成,对吸入的空气,将气体中的纤维、大颗粒粉尘等进行过滤。
制得的净化器在臭氧浓度为119ppm的环境中工作2h后臭氧浓度下降为31ppm,在25℃下,催化剂的臭氧转化率为96.4%。
实施例2
一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器,其主要部件包括净化器箱体,净化器电路板、净化器入气口和出气口、除尘罩、风扇、除臭氧系统控制电路和净化器底座,所述净化器电路板上方安装有自动微调电路;所述净化器电路板与所述净化器底座相连接;所述的除尘罩设置在所述进气口与除臭氧系统之间;所述主控制器电路设置在所述风扇与所述净化器箱体之间;所述风扇设置在所述净化器底座上方;所述净化器电路板通过所述净化器壳体与所述主控制器电路相连接;所述的除臭氧系统由紫外线灯管、镇流器、紫外线灯管接头及网状臭氧催化剂组成。
所述网状臭氧催化剂按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将得到的50份的负载铕的活性炭与2份的水泥,0.5份的水玻璃,1份的聚乙二醇,5份的甘油和20份的水置于球捏合机内捏合1h;捏合完毕后将得到的物料使用5MPa的压力与蜂窝状格栅网压合,50℃放置干燥1h,然后在300℃下处理60min,即可得到网状臭氧催化剂。
所述负载铕的活性炭按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将17份的硝酸锰,24份的硝酸铁,10份的硝酸锶,0.05份八乙基卟啉,0.05份四甲基胍硫酸氢盐, 3份乙酰丙酮铱, 0.001份的三(二萘基亚甲基) 单菲咯啉铕和200份的水加入到反应釜中,搅拌后配置成活性组分前驱体溶液;然后将40份的活性炭浸没在活性组分前驱体溶液中,控温80℃,在搅拌条件下将10份的氨水滴加到反应釜中,50min内滴加完毕,然后搅拌10min;完成负载后过滤,将活性炭放在160℃的烘箱中干燥4h,再将活性炭放入到150-份的3%的碳酸钠溶液中浸泡10min,过滤后在110℃的烘箱中干燥38h,即可得到一种负载铕的活性炭。
所述的紫外线灯管产生波长为250 nm的紫外线。
所述的除尘罩由过滤棉制成,对吸入的空气,将气体中的纤维、大颗粒粉尘等进行过滤。
制得的净化器在臭氧浓度为119ppm的环境中工作2h后臭氧浓度下降为38ppm,在25℃下,催化剂的臭氧转化率为94.8%。
实施例3
一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器,其主要部件包括净化器箱体,净化器电路板、净化器入气口和出气口、除尘罩、风扇、除臭氧系统控制电路和净化器底座,所述净化器电路板上方安装有自动微调电路;所述净化器电路板与所述净化器底座相连接;所述的除尘罩设置在所述进气口与除臭氧系统之间;所述主控制器电路设置在所述风扇与所述净化器箱体之间;所述风扇设置在所述净化器底座上方;所述净化器电路板通过所述净化器壳体与所述主控制器电路相连接;所述的除臭氧系统由紫外线灯管、镇流器、紫外线灯管接头及网状臭氧催化剂组成。
所述网状臭氧催化剂按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将得到的560份的负载铕的活性炭与8份的水泥,1.5份的水玻璃,5份的聚乙二醇,10份的甘油和20-40份的水置于球捏合机内捏合6h;捏合完毕后将得到的物料使用15MPa的压力与蜂窝状格栅网压合,60℃放置干燥5h,然后在400℃下处理150min,即可得到网状臭氧催化剂。
所述负载铕的活性炭按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将5份的硝酸锰,30份的硝酸铁,15份的硝酸锶, 0.5份八乙基卟啉,0.5份四甲基胍硫酸氢盐, 10份乙酰丙酮铱, 0.009份的三(二萘基亚甲基) 单菲咯啉铕和300份的水加入到反应釜中,搅拌后配置成活性组分前驱体溶液;然后将70份的活性炭浸没在活性组分前驱体溶液中,控温90℃,在搅拌条件下将20份的氨水滴加到反应釜中,70min内滴加完毕,然后搅拌30min;完成负载后过滤,将活性炭放在200℃的烘箱中干燥8h,再将活性炭放入到200份的8%的碳酸钠溶液中浸泡20min,过滤后在150℃的烘箱中干燥8h,即可得到一种负载铕的活性炭。
所述的紫外线灯管产生波长为270 nm的紫外线。
所述的除尘罩由过滤棉制成,对吸入的空气,将气体中的纤维、大颗粒粉尘等进行过滤。
制得的净化器在臭氧浓度为119ppm的环境中工作2h后臭氧浓度下降为24ppm,在25℃下,催化剂的臭氧转化率为97.1%。
实施例4
一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器,其主要部件包括净化器箱体,净化器电路板、净化器入气口和出气口、除尘罩、风扇、除臭氧系统控制电路和净化器底座,所述净化器电路板上方安装有自动微调电路;所述净化器电路板与所述净化器底座相连接;所述的除尘罩设置在所述进气口与除臭氧系统之间;所述主控制器电路设置在所述风扇与所述净化器箱体之间;所述风扇设置在所述净化器底座上方;所述净化器电路板通过所述净化器壳体与所述主控制器电路相连接;所述的除臭氧系统由紫外线灯管、镇流器、紫外线灯管接头及网状臭氧催化剂组成。
所述网状臭氧催化剂按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将得到的50份的负载铕的活性炭与2份的水泥,0.5份的水玻璃,1份的聚乙二醇,5份的甘油和20份的水置于球捏合机内捏合1h;捏合完毕后将得到的物料使用5MPa的压力与蜂窝状格栅网压合,50℃放置干燥1h,然后在300℃下处理60min,即可得到网状臭氧催化剂。
所述负载铕的活性炭按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将5份的硝酸锰,30份的硝酸铁,15份的硝酸锶,0.08份八乙基卟啉,0.05份四甲基胍硫酸氢盐, 8份乙酰丙酮铱, 0.001份的三(二萘基亚甲基) 单菲咯啉铕和300份的水加入到反应釜中,搅拌后配置成活性组分前驱体溶液;然后将70份的活性炭浸没在活性组分前驱体溶液中,控温90℃,在搅拌条件下将20份的氨水滴加到反应釜中,70min内滴加完毕,然后搅拌30min;完成负载后过滤,将活性炭放在200℃的烘箱中干燥8h,再将活性炭放入到200份的8%的碳酸钠溶液中浸泡20min,过滤后在150℃的烘箱中干燥8h,即可得到一种负载铕的活性炭。
所述的紫外线灯管产生波长为254 nm的紫外线。
所述的除尘罩由过滤棉制成,对吸入的空气,将气体中的纤维、大颗粒粉尘等进行过滤。
制得的净化器在臭氧浓度为119ppm的环境中工作2h后臭氧浓度下降为30ppm,在25℃下,催化剂的臭氧转化率为95.4%。
实施例5
一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器,其主要部件包括净化器箱体,净化器电路板、净化器入气口和出气口、除尘罩、风扇、除臭氧系统控制电路和净化器底座,所述净化器电路板上方安装有自动微调电路;所述净化器电路板与所述净化器底座相连接;所述的除尘罩设置在所述进气口与除臭氧系统之间;所述主控制器电路设置在所述风扇与所述净化器箱体之间;所述风扇设置在所述净化器底座上方;所述净化器电路板通过所述净化器壳体与所述主控制器电路相连接;所述的除臭氧系统由紫外线灯管、镇流器、紫外线灯管接头及网状臭氧催化剂组成。
所述网状臭氧催化剂按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将得到的560份的负载铕的活性炭与8份的水泥,1.5份的水玻璃,5份的聚乙二醇,10份的甘油和20-40份的水置于球捏合机内捏合6h;捏合完毕后将得到的物料使用15MPa的压力与蜂窝状格栅网压合,60℃放置干燥5h,然后在400℃下处理150min,即可得到网状臭氧催化剂。
所述负载铕的活性炭按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将17份的硝酸锰,24份的硝酸铁,10份的硝酸锶,0.08份八乙基卟啉,0.05份四甲基胍硫酸氢盐, 3份乙酰丙酮铱, 0.005份的三(二萘基亚甲基) 单菲咯啉铕和200份的水加入到反应釜中,搅拌后配置成活性组分前驱体溶液;然后将40份的活性炭浸没在活性组分前驱体溶液中,控温80℃,在搅拌条件下将10份的氨水滴加到反应釜中,50min内滴加完毕,然后搅拌10min;完成负载后过滤,将活性炭放在160℃的烘箱中干燥4h,再将活性炭放入到150-份的3%的碳酸钠溶液中浸泡10min,过滤后在110℃的烘箱中干燥38h,即可得到一种负载铕的活性炭。
所述的紫外线灯管产生波长为265 nm的紫外线。
所述的除尘罩由过滤棉制成,对吸入的空气,将气体中的纤维、大颗粒粉尘等进行过滤。
制得的净化器在臭氧浓度为119ppm的环境中工作2h后臭氧浓度下降为33ppm,在25℃下,催化剂的臭氧转化率为96.3%。
对比例1
制备组分中不包含八乙基卟啉,其它同实施例1。
制得的净化器在臭氧浓度为119ppm的环境中工作2h后臭氧浓度下降为40ppm,在25℃下,催化剂的臭氧转化率为90.1%。
对比例2
制备组分中不包含四甲基胍硫酸氢盐,其它同实施例1。
制得的净化器在臭氧浓度为119ppm的环境中工作2h后臭氧浓度下降为45ppm,在25℃下,催化剂的臭氧转化率为87.51%。
对比例3
制备组分中不包含乙酰丙酮铱,其它同实施例1。
制得的净化器在臭氧浓度为119ppm的环境中工作2h后臭氧浓度下降为42ppm,在25℃下,催化剂的臭氧转化率为85.5%。
对比例4
制备组分中不包含三(二萘基亚甲基) 单菲咯啉铕,其它同实施例1。
制得的净化器在臭氧浓度为119ppm的环境中工作2h后臭氧浓度下降为56ppm,在25℃下,催化剂的臭氧转化率为84.1%。
对比例5
制备组分中不包含硝酸锶,其它同实施例1。
制得的净化器在臭氧浓度为119ppm的环境中工作2h后臭氧浓度下降为53ppm,在25℃下,催化剂的臭氧转化率为84.4%。

Claims (4)

1.一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器,其主要部件包括净化器箱体,净化器电路板、净化器入气口和出气口、除尘罩、风扇、除臭氧系统控制电路和净化器底座,所述净化器电路板上方安装有自动微调电路;所述净化器电路板与所述净化器底座相连接;所述的除尘罩设置在所述进气口与除臭氧系统之间;所述主控制器电路设置在所述风扇与所述净化器箱体之间;所述风扇设置在所述净化器底座上方;所述净化器电路板通过所述净化器壳体与所述主控制器电路相连接;所述的除臭氧系统由紫外线灯管、镇流器、紫外线灯管接头及网状臭氧催化剂组成,
所述网状臭氧催化剂按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将得到的50-60份的负载铕的活性炭与2-8份的水泥,0.5-1.5份的水玻璃,1-5份的聚乙二醇,5-10份的甘油和20-40份的水置于球捏合机内捏合1-6h;捏合完毕后将得到的物料使用5-15MPa的压力与蜂窝状格栅网压合,50-60℃放置干燥1-5h,然后在300-400℃下处理60-150min,即可得到网状臭氧催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器,其特征在于:所述负载铕的活性炭按照如下方法进行制备:
按照质量份数,将17-25份的硝酸锰,24-30份的硝酸铁,10-15份的硝酸锶,0.05-0.5份八乙基卟啉,0.05-0.5份四甲基胍硫酸氢盐, 3-10份乙酰丙酮铱, 0.001-0.009份的三(二萘基亚甲基) 单菲咯啉铕和200-300份的水加入到反应釜中,搅拌后配置成活性组分前驱体溶液;然后将40-70份的活性炭浸没在活性组分前驱体溶液中,控温80-90℃,在搅拌条件下将10-20份的氨水滴加到反应釜中,50-70min内滴加完毕,然后搅拌10-30min;完成负载后过滤,将活性炭放在160-200℃的烘箱中干燥4-8h,再将活性炭放入到150-200份的3%-8%的碳酸钠溶液中浸泡10-20min,过滤后在110-150℃的烘箱中干燥3-8h,即可得到一种负载铕的活性炭。
3.根据权利要求1所述的一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器,其特征在于:所述的紫外线灯管产生波长为250-270 nm的紫外线。
4.根据权利要求1所述的一种使用催化新材料的便携式除臭氧气体净化器,其特征在于:所述的除尘罩由过滤棉制成,对吸入的空气,将气体中的纤维、大颗粒粉尘等进行过滤。
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