CN109099520A - 一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光触媒催化降解技术领域，特别涉及一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器包括壳体、涡轮风机、紫光灯，其特征在于：还包括光触媒/活性炭复合材料滤网和初校滤网；所述涡轮风机位于壳体内入风口处，产生循环气流与风压，所述光触媒/活性炭复合材料滤网安装在所述壳体内部,所述紫光灯位于光触媒/活性炭复合材料滤网的迎风面；所述初校滤网安装于入风口处。本发明可周而复始长期高效分解空气中有机化学物质等有害气体以及细菌、病毒,从而起到净化空气作用。
Description
技术领域
本发明涉及光触媒催化降解技术领域，特别涉及一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器。
背景技术
光触媒本身并不消耗，主要材料是纳米二氧化钛(TiO2)。在紫外线光照下，光触媒与空气中的水和氧气结合，在其表面形成强氧化性的氢氧自由基，该物质能分解空气中的有机化学污染物以及细菌、病毒，将其分解成无害的CO2和水分子，起到净化空气作用。但光触媒要长时间与空气反复不断发生反应才能完全清除空气中有害气体，净化空气需要足够的时间，这是它的缺陷。
活性炭具有极强吸附能力，可对空气中的有机化学污染物及异味进行吸附起到净化空气作用，并且快速高效。但活性炭只有吸附储存作用而不能分解有害气体，虽然有很强吸附能力，但极易饱和，饱和后不再有净化空气作用，反而还会造成二次污染。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器。将载有光触媒/活性炭蜂窝载体滤网安装在空气净化反应器壳体内，在蜂窝载体滤网迎风面安装紫外线光源, 反应器入风口处安装涡轮风机。在涡轮风机作用下，产生的流动气流在反应器内外之间循环流动，同时在反应器内产生空气正压力，空气中被污染空气分子不断与复合滤网表面光触媒接触，光触媒在紫外光照射下与空气中有机化学污染物发生电-化学反应，将其分解成水和二氧化碳起到催化降解作用。同时活性炭吸附作用将未来得及被光触媒分解的有害气体吸附储存在活性炭细微孔隙中，待空气中有害气体降解到一定浓度时，复合滤网中的光触媒再将活性炭吸附储存的有害气体逐渐分解，直至完全分解掉，使活性炭恢复原有活性。由此周而复始长期高效分解空气中有机化学物质等有害气体以及细菌、病毒, 从而起到净化空气作用。
具体技术方案如下：
一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器，包括壳体、涡轮风机、紫光灯，还包括光触媒/活性炭复合材料滤网和初校滤网；所述涡轮风机位于壳体内入风口处，产生循环气流与风压，所述光触媒/活性炭复合材料滤网安装在所述壳体内部,所述紫光灯位于光触媒/活性炭复合材料滤网的迎风面；所述初校滤网安装于入风口处。
所述光触媒/活性炭复合材料滤网是由光触媒/活性炭复合材料覆着在蜂窝状聚氨酯基材上构成复合滤网，在蜂窝状聚氨酯基材上首先覆着活性炭材料，然后在活性炭外表面包覆光触媒。
所述紫光灯发出的紫外线波长≤365nm。
所述光触媒/活性炭复合材料包括半网和整网，所述半网交替安装在所述壳体内部，局部遮挡壳体内部截面，所述整网完全遮挡壳体内部截面。
所述半网和整网的截面积之比为5:6。
所述光触媒/活性炭复合材料滤网上光触媒和活性炭的包裹厚度比为2:1。
所述初校滤网外套有清洁滑板，清洁滑板与初校滤网接触的内周安装有毛刷，清洁滑板可沿截面方向滑动清洁初校滤网。
所述半网固定端上下各有一个限位块，自由端上下各有一块护板，所述护板上均匀开孔，护板中间通过弹簧连接；所述整网两侧的固定端上下各有一个限位块。
与现有技术相比，本方法的有益技术效果如下：
(1)在紫外灯照射下，覆着在滤网外层光触媒与空气中的水和氧气结合，在其表面形成强氧化性的氢氧自由基。该物质可与空气中的有害气体，如有机化学物质以及细菌、病毒等，产生电-化学反应，将其分解成无害的二氧化碳和水分子，起到净化空气作用。
(2)光触媒/活性炭复合材料滤网是由光触媒/活性炭复合材料覆着在蜂窝状聚氨酯基材上构成复合滤网，在蜂窝状聚氨酯基材上首先覆着活性炭材料，然后在活性炭外表面覆着光触媒。利用活性炭吸附功能将未来得及被光触媒分解的有害气体吸附至活性炭孔隙中储存起来，起到快速清除空气中有害气体的作用。当空气中有害气体在光触媒/活性炭双重作用下降低到一定浓度时，活性炭孔隙中储存的有害气体将逐渐向外释放，在释放过程中不断被覆在外层光触媒捕捉并分解。直至将活性炭孔隙中释放出来的有害气体以及细菌、病毒全部分解干净，使活性炭恢复原有活性。为下一周期吸附净化做好准备。由此周而复始源源不断循环工作。因此，光触媒与活性炭复合应用，可使活性炭永远具有活性，长期使用不饱和。
(3)光触媒/活性炭复合材料包括半网和整网，所述半网交替安装在所述壳体内部，局部遮挡壳体内部截面，所述整网完全遮挡壳体内部截面。所述半网固定端上下各有一个限位块，自由端上下各有一块护板，所述护板上均匀开孔，护板中间通过弹簧连接；所述整网两侧的固定端上下各有一个限位块。这样的结构既能保证涡轮风机开启时壳体内部气体的流动，又能保护半网不受影响错位，弹簧可以对换起到缓冲的作用，受力后可以迅速恢复原形，恢复到与进风方向垂直的位置，限位块可以加固半网和整网。
(4)所述初校滤网外套有清洁滑板，清洁滑板与初校滤网接触的内周安装有毛刷，清洁滑板可沿截面方向滑动清洁初校滤网。使用一段时间后，初校滤网上附着灰尘杂质，影响过滤效果，这时无需将初校滤网拆卸下来清洗，只需要将清洁滑板由一侧滑向另一侧，清洁滑板上的毛刷会将初校滤网上积累的灰尘杂质刷掉，方便省时。
附图说明
图1为本发明一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器的结构示意图；
图2为本发明一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器半网安装示意图；
图3为本发明一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器初校滤网的结构示意图
图中，1-半网；2-紫光灯；3-涡轮风机；4-壳体；5-初校滤网； 6-钢网；7—整网；8—限位块；9—护板；10—弹簧；11—清洁滑板； 12—毛刷。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明，但本发明的保护范围不仅限于附图。
图1为本发明一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器的结构示意图，如图所示：一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器，包括壳体4、涡轮风机3、紫光灯2，还包括光触媒/活性炭复合材料滤网和初校滤网5；所述涡轮风机3位于壳体4内入风口处，其作用是使反应器内部与外部产生循环气流，同时在空气净化反应系统内产生正风压，所述光触媒/活性炭复合材料滤网安装在所述壳体4内部,所述紫光灯2位于光触媒/活性炭复合材料滤网的迎风面；所述初校滤网5安装于入风口处，用于滤除细小颗粒物。所述光触媒 /活性炭复合材料滤网是由光触媒/活性炭复合材料覆着在蜂窝状聚氨酯基材上构成复合滤网，在蜂窝状聚氨酯基材上首先覆着活性炭材料，然后在活性炭外表面包覆光触媒。所述紫光灯2发出的紫外线波长≤365nm。所述光触媒/活性炭复合材料包括半网1和整网7，所述半网1交替安装在所述壳体4内部，局部遮挡壳体4内部截面，所述整网7完全遮挡壳体4内部截面。所述半网1和整网7的截面积之比为5:6。所述光触媒/活性炭复合材料滤网上光触媒和活性炭的包裹厚度比为2:1。图3为本发明一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器初校滤网的结构示意图，所述初校滤网5外套有清洁滑板 11，清洁滑板11与初校滤网5接触的内周安装有毛刷12，清洁滑板 11可,沿截面方向滑动清洁初校滤网5。图2为本发明一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器半网安装示意图，所述半网1固定端上下各有一个限位块8，自由端上下各有一块护板9，所述护板9 上均匀开孔，护板9中间通过弹簧10连接；所述整网7两侧的固定端上下各有一个限位块8。
工作时，在涡轮风机3作用下，气流在反应器内部与外部之间循环流动，同时在由紫光灯2和光触媒/活性炭滤网1构成的空气净化反应系统中产生正风压。在反应系统中光触媒/活性炭复合滤网1在紫光灯2照射下，表面光触媒形成强氧化性的氢氧自由基，该物质能分解空气中的有机化学污染物等有害气体以及细菌、病毒，起到光催化降解净化空气作用。未被光触媒分解掉的有害气体将被复合滤网上的活性炭材料所吸附，活性炭起到快速吸附储存有害气体作用。
当空气中污染物被降解到一定浓度时，活性炭吸附储存的有害气体逐渐向外释放，在释放过程中被外层光触媒逐渐捕获分解，直至活性炭吸附储存的有害气体全部被光触媒分解掉。从而使活性炭重新恢复最初活性，为下一净化周期做好准备。由此周而复始长期循环工作无需更换滤网。
本发明利用光触媒能长期稳定分解空气中有害气体特性和活性炭能快速吸附储存空气中有害气体功能，在两种介质共同作用下能快速高效净化空气中有害气体以及细菌、病毒。活性炭弥补光触媒在净化空气时需要长时间作用的缺陷，光触媒能将活性炭吸附储存的有害气体逐渐完全分解掉，使活性炭恢复原有活性而永无饱和。
无论是空气中还是活性炭吸附储存的有害气体以及细菌、病毒，最终都将被光触媒完全分解掉。光触媒/活性炭复合滤网能持久高效清除空气中有机化学污染物等有害气体及细菌、病毒。
Claims (8)
1.一种光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器，包括壳体、涡轮风机、紫光灯，其特征在于：还包括光触媒/活性炭复合材料滤网和初校滤网；所述涡轮风机位于壳体内入风口处，产生循环气流与风压，所述光触媒/活性炭复合材料滤网安装在所述壳体内部,所述紫光灯位于光触媒/活性炭复合材料滤网的迎风面；所述初校滤网安装于入风口处。
2.根据权利要求1所述的光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器，其特征在于：所述光触媒/活性炭复合材料滤网是由光触媒/活性炭复合材料覆着在蜂窝状聚氨酯基材上构成复合滤网，在蜂窝状聚氨酯基材上首先覆着活性炭材料，然后在活性炭外表面包覆光触媒。
3.根据权利要求1所述的光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器，其特征在于：所述紫光灯发出的紫外线波长≤365nm。
4.根据权利要求1所述的光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器，其特征在于：所述光触媒/活性炭复合材料包括半网和整网，所述半网交替安装在所述壳体内部，局部遮挡壳体内部截面，所述整网完全遮挡壳体内部截面。
5.根据权利要求1所述的光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器，其特征在于：所述半网和整网的截面积之比为5:6。
6.根据权利要求1所述的光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器，其特征在于：所述光触媒/活性炭复合材料滤网上光触媒和活性炭的包裹厚度比为2:1。
7.根据权利要求1所述的光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器，其特征在于：所述初校滤网外套有清洁滑板，清洁滑板与初校滤网接触的内周安装有毛刷，清洁滑板可沿截面方向滑动清洁初校滤网。
8.根据权利要求4所述的光触媒/活性炭复合材料滤网空气净化反应器，其特征在于：所述半网固定端上下各有一个限位块，自由端上下各有一块护板，所述护板上均匀开孔，护板中间通过弹簧连接；所述整网两侧的固定端上下各有一个限位块。
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